铅酸蓄电池的构成以及寿命与哪些有关

时间：2024-05-10 预览：1 source:

　　铅酸蓄电池的构成以及寿命与哪些有关

　　铅酸蓄电池是蓄电池的一种。以其低廉的价格，良好的高倍率放电性能，应用非常广泛，如汽车、摩托车、火车、轮船、通信以及UpS等均需运用。那么铅酸蓄电池它的组成部分都有哪些?它的寿命与什么有关?

　　一、铅酸蓄电池的组成部分

　　1、正极板(正极活性物质)

　　正极板活性物质的主要成分是二氧化铅。具有较强的氧化性，放电时，与硫酸发生反应生成硫酸铅，并吸收电子，二氧化铅有两种类型晶格，一种是α—pb02另一种是β—pb02。这两种二氧化铅活性物质差别很大，它们在正极板所起的作用也不相同。?—pb02给出的容量是α—pbO2的1.5~~~3倍。而α—pb02具有较好的机械强度，它的存在，正极板活性物质不宜软化脱落，只有α—pb02和βα—pbO2的比例达到0.8时，铅蓄电池会表现出良好的性能。

　　2、负极板(负极活性物质)

　　在铅酸蓄电池里，为了供负极活性物质充分与电解液发生反应，故将铅制成多孔海棉状，又称为海绵铅，在放电时，铅给出外线路电子形成pb+2与溶液的硫酸根结合生成硫酸铅，充电时，部分pbSO4首先溶解成pb2+与SO4。pb+2接受电子还原成铅进入负极活性物质晶格。

　　3、电解液

　　硫酸是铅酸蓄电池电解液中的重要原材料之一，市场上浓硫酸一般分为两种：一种是工业用浓硫酸，纯度较低，不适用于铅酸蓄电池;另一种为纯度较高的分析纯，较适合于铅酸蓄电池，硫酸的分子量为98，浓硫酸中硫酸含量为98%是无色透明油状液体，具有很强的吸水性和腐蚀性，与水结合后，可放出大量的热。所以在电解液配制过程中，一定要注意防护，以免出现危险，配制时，千万不要把水加入浓硫酸中，而是将浓硫酸缓慢加入水中。

　　铅酸蓄电池电解液配制过程中，对水的要求较高，水中含杂质的多少，直接影响电池的质量。铅蓄电池用水外观是无色透明的，残渣含量应小于0.01%。一般检验水的标准用电阻率(Ωcm)或电导率来表示，比较简单的方法是：采用电阻率测量法：用数字式万用表将档位拨至20MΩ处，将万用表两只表笔相距1厘米，测出水的电阻阻值在5——10MΩ即可。

　　4、隔板

　　隔板也是铅蓄电池主要组成部分之一，其质量对电池影响很大，隔板的主要功能是防止电池正负极板短路，蓄电池中，对隔板的要求是：采用多孔质隔板，允许电解液自由扩散和离子迁移，要有比较小的电阻，隔板孔径要小。空隙总面积要大，要防止脱落的活性物质到达对方的极板。因此，隔板的孔径要小，孔数要多。

　　二、铅酸蓄电池寿命跟什么有关

　　1、放电深度

　　放电深度即使用过程中放电到何程度开始停止.100%深度指放出全部容量。铅酸蓄电池寿命受放电深度影响很大。设计考虑的重点就是深循环使用、浅循环使用还是浮充使用。若把浅循环使用的电池用于深循环使用时，则铅酸蓄电池会很快失效。

　　因为正极活性物质二氧化铅本身的互相结合不牢，放电时生成硫酸铅，充电时又恢复为二氧化铅，硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大，则放电时活性物质体积膨胀。若一摩尔氧化铅转化为一摩尔硫酸铅，体积增加95%.这样反复收缩和膨胀，就使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松弛，易于脱落。若一摩尔二氧化铅的活性物质只有20%放电，则收缩、膨胀的程度就大大降低，结合力破坏变缓慢，因此，放电深度越深，其循环寿命越短。

　　2、过充电程度

　　过充电时有大量气体析出，这时正极板活性物质遭受气体的冲击，这种冲击会促进活性物质脱落;此外，正极板栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀，所以电池过充电时会使应用期限缩短。

　　3、温度的影响

　　铅酸蓄电池寿命随温度升高而延长。在10℃~35℃间，每升高1℃，大约增加5~6个循环，在35℃~45℃之间，每升高1℃可延长寿命25个循环以上;高于50℃则因负极硫化容量损失而降低了寿命。

　　电池寿命在一定温度范围内随温度升高而增加，是因为容量随温度升高而增加。如果放电容量不变，则在温度升高时其放电深度降低，固寿命延长。

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　　4、硫酸浓度的影响

　　酸密度的增加，虽对正极板容量有利，但电池的自放电增加，板栅的腐蚀也加速，也促使二氧化铅的松散脱落，随着蓄电池中使用酸密度的增加，循环寿命下降。

　　5、放电电流密度的影响

　　随着放电电流密度增加，电池的寿命降低，因为在大电流密度和高酸浓度条件下，促使正极二氧化铅松散脱落。

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