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 | 蓄电池制造工艺 |
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| 发布日期：2009/7/31 16:12:31 |
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| 有 效 期：3650 天 |
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| 产品规格：2伏 |
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| 价 格：5000元/本 |
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铅酸蓄电池的原理 ©
作者：张继泉 张玉孟
铅蓄电池是可充电的二次电池,主要由正极板、负极板、隔离物、电解液和外壳所组成,现今发展起来的各类阀控蓄电池也不例外,除了所采用的合金种类不同、电解液固定方式不同和安全阀替代了一般排气帽之外,在制造过程上与普通铅蓄电池基本相同。
完善的制造工艺与消耗材料的必要选择和监控是生产高质量蓄电池的保证,当然良好的设备与经验也是不可缺少的,更能使工艺技术科学化。
铅蓄电池是二次电能之源,属电化学储能体系,仍然是依据於“电能转为化学能”,和“化学能转为电能”的基本原理。一个单体蓄电池无论它的外形尺寸有多么大或多么微小,它的电压都是2伏,看来也算不了啥,可是假如将若干只这样单体电池串联和/或并联起来,那将会发出强大的能量。所以铅蓄电池在国民经济中占重要地位,它广泛应用於国防、电力、电信、铁路、交通、工厂、矿山、码头等各行各业中。
譬如,安装在汽车、拖拉机或其它交通工具上的蓄电池组是靠启动器来启动发动机的,当发动机不工作时或转数不足时,可由蓄电池来供应直流电源。当发动机正常工作时,蓄电池又可能储存由发电机供给的电能。在石油能源紧张的今天,蓄电池的储能与再利用在日常生活中,更能显示出它特殊的经济效能。
让我们以简单的实例和语言来解释一下铅蓄电池的作用原理。
如果向装有稀硫酸溶液（电解液）的容器中放入两块在空气中经过氧化的铅板,处于硫酸溶液中的这两块铅板,彼此保持一定的间距。它们与酸作用在其表面生成一层硫酸铅,表面盐层生成停止后,电解液中的硫酸数量减少,其密度降低了,此时如果用直流电压表来测量这两块铅板,能够确信电压表的指针不会发生偏转,说明这个“电池”没有电动势,因为这两块铅板在化学组份上是相同的。只有两种不同的金属在不同的酸、碱、盐溶液中才能产生电动势（电位差）。要想使两块铅板得到不同的化学组份,得到电动势的实施过程叫作充电。当充电时,连接直流电源正极的极板叫正极板,而连接直流电源负极的那块铅板叫负极板。当充电电流通过时正极板上的硫酸铅变成二氧化铅（PbO2）,而在负极板上的硫酸铅则变成疏松的海棉状铅(金属Pb),此时的电解液中析出了硫酸,而水的数量随之减少了,充电使电解液密度增加,电解液密度升高到两极板上的硫酸铅全部转变成活性物质PbO2和Pb,当电极上的电动势达到最大值时,电解液中的水开始分解成氢和氧气而析出。
归纳起来,蓄电池充放电时在两极板上进行下列化学反应:
充电前 充电后
PbSO4 + 2H2O + PbSO4 PbO2 + 2H2SO4 + Pb
（“+”极板） （“-”极板） （“+”极板） （电解液）（“-”极板）
如果将这个蓄电池断开充电电源,串上一只电流表,用任何导体连接两块极板,沿导体将会有电流通过,电流表上的指针也会发生偏转,即发生蓄电池的放电,放电电流的强度大小有赖于连接导体的电阻大小（I=RV）。
蓄电池放电时,极板上的活性物质（PbO2）和负极上的活性物质（Pb）同电解液中的硫酸作用都变成硫酸铅,电解液中硫酸数量减少了,电解液密度降低了。
蓄电池放电时进行着下列化学反应：
放电前 放电后
PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4 + 2H2O + PbSO4
（“+”极板）（电解液） （“-”极板） （“+”极板）（电解液） （“-”极板）
充电时电解液的密度与电源输出的电量成比例地升高,而放电时同样以蓄电池输出的电量成比例地降低,所以在蓄电池使用中常以电解液密度变化来检查其充电程度。
比较上面两个化学反应式的左右两部分,就能看出蓄电池的充电过程的反方向正好是放电过程,充电一放电的可逆性就是蓄电池储能的工作基础,放电时双极板上都生成硫酸铅,也就是蓄电池双极硫酸盐化的理论基础。任何化学电源都必须经得住热力学的检验,铅蓄电池理论也不例外。热力学是电化学的理论基础,在此不作重叙,本文只阐述制造过程中工艺实际操作知识与铅膏配方等, 全文共分十五章。
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