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酸性蓄電池
鎖定
- 中文名
- 酸性蓄電池
- 外文名
- acid storage battery
- 又 稱
- 鉛酸蓄電池、鉛板蓄電池
酸性蓄電池構造
酸性蓄電池主要由容器、極板和隔板三部分組成。酸性蓄電池的容器是用來儲盛電解液和支撐極板的，所以它必須具有防止酸液漏泄、耐腐蝕、堅固和耐高温等特性。根據材料不同，常用的鉛酸蓄電池容器有玻璃槽、鉛襯木槽、塑料槽和硬橡膠槽四種。
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一般海洋石油工程上使用酸蓄電池的極板採用鉛銻合金製成柵格式，柵格中壓入活性物質。正極板的活性物質是二氧化鉛(PbO2)，負極板的活性物質是海綿狀純鉛。為了增大容量，蓄電池正極板和負極板都製成好多片，分別並聯在一起，接成兩組，構成蓄電池的正極和負極。每一組正負極板所組成的單電池的電壓約有2V左右，在實際應用時常將3個或6個相同的單電池串接起來成為一組。蓄電池負極板總比正極板多一塊，每塊正極板夾在兩塊負極板當中，使正極板兩面都起化學反應，產生同樣的膨脹和收縮，減少極板彎曲的機會，從而延長了極板使用壽命，因為負極板在充放電過程中伸縮現象較正極板少得多，製造時也較正極板薄一些，最外側的兩塊負極板只有一面與正極起化學作用，因此其厚度就比中間的負極板還要薄。
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隔板的作用是使蓄電池的正、負極板互相絕緣，可用木板、硬橡皮、塑料等製成。為了使電解液能自由地流通，隔板的構造應是多孔的，但是不能使脱落的活性物質經過隔板而與相鄰極板接觸。
酸性蓄電池充放電原理
鉛蓄電池的兩組極板插入稀硫酸溶液裏發生化學變化就產生電壓。通入直流電時(充電)，在正極板上的氧化鉛變成了棕褐色的二氧化鉛(PbO2)，在負極板上的氧化鉛就變成灰色的絨狀鉛(Pb，也叫海綿狀鉛)。鉛蓄電池放電時，正負極板上的活性物質都吸收硫酸起了化學變化，逐漸變成了硫酸鉛(PbSO4),當正負極板上的活性物質都變成了同樣的硫酸鉛後，蓄電池的電壓就下降到不能再放電了。此時需要對蓄電池充電，使其恢復成原來的二氧化鉛和絨狀鉛，這樣，蓄電池又可以繼續放電。在蓄電池中產生的化學變化是可逆的，用方程式表示如下：
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充放電化學表達式
由上式可以看出，充電時電解液稀硫酸的密度會增加；放電時由於生成水，密度降低。酸性蓄電池的電動勢，主要與電解液密度有關。密度高，電動勢也高。用經驗公式表示有下述關係：
E——蓄電池的電動勢，V；
d——電解液的密度。
酸性蓄電池內阻及容量
酸性蓄電池的內阻由極板電阻、電解液電阻及極板連接部分的電阻所組成。
當蓄電池充電時，電解的密度發生變化，極板上的有效物質發生變化，所以蓄電池的內阻也隨之變化。蓄電池在充電後內阻最小，放電時內阻增加。對於使用的蓄電池，其內阻可用下列公式計算：
R——蓄電池內阻，Ω；
E——開路電壓，V；
U——工作時的端電壓，V；
I——放電電流，A。
蓄電池的容量表示蓄電池儲存電能的能力，船用蓄電池的容量一般以10小時放電率的安培小時做單位。例如250安培小時的蓄電池能以25安培的電流放電10小時。但是同一蓄電池在1小時的放電率時不能給出250安培小時容量，事實上，將小於250安培小時。在10小時放電率以外的放電率時應乘以一適當的容量係數，如表2-58所示。
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酸性蓄電池容量係數
酸性蓄電池使用方法
酸性蓄電池充電方法
初次充電。新的或長期庫存的蓄電池，在使用前需經過初次放電，其步驟如下：
①先將加水蓋旋出，除去蓋上小孔的封口，使其空氣通暢。
②加好配製的電解液，其密度為1.285(注意配製電解液時，應把硫酸徐徐注入蒸餾水中)，加至隔板以上10～15mm。
③電解液加入後，將電池靜置2～3h即可將電池的正負極與電源的正負極接好，準備放電。
蓄電池放電主要參數
經常性充電方法。酸性蓄電池的經常性充電分兩個階段進行，充電電流和時間見表2-59。第一階段充電，使蓄電池電壓上升至每個電池2.4V左右，然後轉入第二階段充電，直到電解液密度達到1.285並上下均勻一致，則充電完畢。
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