摩托车、汽车上的电源是蓄电池和发电机,两者并联工作。发动机运转时各用电设备主要靠发电机供电,当发电机发出的电能有富裕时,蓄电池会将富裕的电能转换成化学能储存起来,需要时再转化成电能供给各用电设备。
◆ 蓄电池基本特性
1、电压
电池电压是把1格隔槽约2.1V串联3格成6.3V(标称为6V电池)。同理,串联6格就为12.6V(标称为12V电池)。该电压值是在完全充电的状态下,同时端子间没构成电路的电压(开路电压)。
(1)电池的电动势和硫酸浓度成正比,并受温度影响。
(2)放电时的电压与放电电流和电池内阻有关,放电电流越大,电压下降越大。
(3)放电到0V后,再充电也不能维持原来的性能。所以依放电电流的多少规定了相应的停止放电电压,以避免放电至低于该电压以下。
另外,按规定放电到“停止放电电压”后搁置一段时间,其开路电压便恢复到和硫酸浓度相应的电压。
2、容量
容量是指从电池中可取出的电量。以放电电流(A)和能放电的时间(h)之积(Ah)安培小时表示。实际上是把被充电的电池,以一定的电流放电到规定的停止放电电压的方法进行测定。
3、关于电解液
电解液是由高纯度硫酸和纯水组成的无色透明的稀硫酸,它和阴、阳极板起化学作用,把化学能转化成电能,同时在电池内部起导电作用。电解液的比重在标准温度20℃下定为1.28。
4、关于自放电
灌入电解液状态下的电池,虽然没有连接外部电路,也会随着时间的推移逐渐失去电量。一般在温度越高和比重越大时自放电量也高。其原因是被充电的阴极活性物和硫酸起了反应,生成氢气而失电。
Pb+H2SO4→PbSO4+H2
如果电解液中混入了铁离子、氯或有机物等成份,会显著地加速自放电。因此使用劣质的电解液就会大大影响电池性能和寿命。
5、蓄电池内部的化学变化
(1)放电中的化学变化
从电池外部连接电路用电,就使阳极板的二氧化铅(PbO2)和阴极板铅(Pb)在电解液中与硫酸起反应,逐渐变成硫酸铅。同时,电解液就成为水而不能持续产品生电,到了最终状态叫完全放电。因为电解液中的硫酸浓度和放电电量成正比关系变化,所以用比重计测量电解液便可知电池的放电量。
(2)充电中的化学变化
已放电的蓄电池从外部供给直流电时,曾变成硫酸铅(PbSO4)的阳极和阴极板的活性物质逐渐恢复原状,即阴极回复为海绵状铅,电解液回复为稀硫酸。接近到完全充电状态时,电解液中的水开始电解,从阳极发生氧气(O2),从阴极发生氢气。
(3)水的电解
对电池进行持续充电,快到尾期就开始冒出气体,这就是电解液中的水分被电解的缘故。
发生的气体是从阳极出氧气,从阴极出氢气,其体积比O2:H2=1:2,这是电池使用过程中电解液减少的主要原因。在充电中,12V电池达到14.1V~14.4V时;6V电池达到7.05V~7.2V时,水电解急剧增加,即使达到完全充电状态,充电电流几乎全部浪费在水电解上。 |
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