什么是铅酸蓄电池？

Question

如题所述

Answer 1

铅酸电池的名字来源于铅板制备的正负极和硫酸电解液，是一种最老且最常见的二次电池，其广泛应用于储能领域。尽管铅酸电池性能可靠稳定，但其循环寿命较低(标准寿命约为300~500圈)。早期，铅酸电池作为最稳定可能和最廉价的供能系统，在电动车领域有一定的应用，现在仍然为最常见的后备电源。目前，由于铅酸电池功率性能高，要应用于发动机启动、照明、点火等。在将来，由于价格原因，铅酸电池仍占一定的市场份额。

铅酸电池从组成上来说主要包含铅及其氧化物和硫酸组成的类似于浆糊的铅盘或错网作为电极，一定数量的铅盘相互连接并浸入硫酸溶液中。正极铅盘主要由二氧化错组成，而负极由海绵状的铅组成。目前大部分铅盘都会加入锑、锡、钙、硒等元素形成合金，合金化的铅盘能够提高刚性，对电池制备过程和最后的产品质量都有益。正负极之间最常见的隔膜为微孔塑料膜。通常铅盘数为偶数，正极和负极的铅盘都各相互连接。在放电过程中，铅从电解液中吸收硫酸根，而充电过程将硫酸根释放到电解液中。在这过程中，活性材料会从铅盘和集流体掉落到电池底部，因面传统的铅酸电池循环寿命具有一定的限制。为此，大多数铅酸电池在设计中会在电池底部为掉落的活性材料和集流体之间预留一定空间，避免其接触发生短路。另外，铅和酸反应会产生一定气体留在电解液中，因而需要频繁对铅酸电池电解液进行检查或者更换。
最近，一种新型的酸电池已被商业化。与传统铅酸电池不同的是，新电池用海绵状的璃纤维布作为隔膜，海绵状隔膜能够容纳电解液，而不是将铅盘直接浸入在酸溶液中。这样能够减少电解液的泄露，也能够将铅板与酸液反应的气体吸收在隔膜内部。因此，该电池组装好后不需要再对电解液进行检查、重新注入等后续服务。类似于这样的电池可归为阀控式密封铅酸蓄电池，其主要优势是在电池封闭后，电池产生的气体能够重新回到电解液中。也正因为这些原因，这类电池被称为免维修电池。

Answer 2

一般充电电压13.8至15伏，而充电电流则要根据蓄电池容量（个头大小），一般为容量安时数的十分之一。

9-5. 怎样延长铅蓄电池的寿命和什么是无维护蓄电池？
答：关键记住六个字：“不亏电、别缺水”即可延长铅蓄电池寿命。
铅电瓶的一般寿命2～4年，很难过5年。电瓶的制造质量对寿命有影响，极板上杂质越少，先天寿命越长。电解液内杂质越少，后天寿命越长。
使用中要记住：电解液在密度1.23时，具有最大容量，最长寿命。密度如果高，虽然电压也高一点，但容易损坏正极板；密度低，负极板容易硫化，虽然寿命长一点，但容量减小。如果电解液含铁超过1%，充足的电24小时就没了。
不要大电流充、放电，这样最容易损坏正极板（极板上的活性物质脱落），但也不要搁置不用或小电流充放电，这样容易损坏负极板（极板硫化，极板上形成坚硬的白色硫酸铅结晶，这部分硫酸铅之后不再参加充放电反应），理想的充放电电流在容量的十分之一到二十分之一之间。大电流充放电的时间越短越好。
电瓶劳累过度损坏正极板，休闲过度损坏负极板。电解液密度高损坏正极板，密度低损坏负极板，只有合理的使用和保持适当的电解液密度才能延长寿命。
无维护铅蓄电池和普通铅蓄电池有何区别？
第一是无维护铅蓄电池使用的是无锑或低锑极板，普通铅蓄电池使用的是有锑极板。锑是一种有害杂质，既然有害物质为什么要添加？极板骨架上所以要加锑的目的是：增加液态铅的易流动性，以提高成品率；提高固态铅的硬度和强度使极板骨架不易变形，纯铅的极板骨架太软了，根本不撑架；但是极板含锑却使蓄电池带来自放电严重、极板易被电解液腐蚀的缺点。无维护蓄电池极板中以钙代替锑，使蓄电池寿命延长、自放电减小，是一个很大的进步。
第二是无维护铅蓄电池使用了袋状隔板，像穿袜子一样把正极板整个套起来，可防止正极板脱落物落入蓄电池底部，所以结构上取消了外壳内底部的肋板，使极板可以沉到底部，这样，就增加了极板上部的容积，储存电解液更多，使极板更不容易暴露在空气中，延长了需要加水的时间。
第三是把通气口处增加了分子筛滤网，只允许空气流通，而将蒸发出的水分子滤回蓄电池内，减小了电解液的损耗。
无维护铅蓄电池不但做到了在整个使用期内无须加水，而且寿命比普通蓄电池延长近一倍。
铅蓄电池的硫化相当于人的老年化。蓄电池硫化后的表现是：存电很少或不存电。充电时一开始充就饱了，单格电压很快升高到2.7V，电解液也开始沸腾；放电时一开始放很快就没电了，单格电压很快降低到1.7V。硫化现象的本质是：放电后负极板上所形成的硫酸铅析出，形成白色的、坚硬的硫酸铅结晶，由于这部分硫酸铅不再参加充放电反应，所以蓄电池容量就变小了。
硫化现象是铅蓄电池特有的现象，主要因为蓄电池在亏电的状态使用或长期搁置不用而形成的：蓄电池在亏电的状态时，负极板上已经形成很多硫酸铅，加上电解液密度低，这样都容易硫化；长期搁置不用时，电解液密度是不均匀的：上部酸少密度小，下部酸多密度大，上部负极板就容易硫化，极板暴露在空气中或环境温度变化剧烈也容易产生硫化。为防止硫化现象的发生，铅蓄电池应经常保持充足电状态；一旦用电后要立即补充；避免长期小电流充放电或搁置不用，必须搁置的最好是每月（最多3个月）充电一次；定期加注蒸馏水至没过极板10～15mm。(太多易溅出或溢出，太少易极板露出)
一旦发生硫化现象，可使用下列方法试修复：将蓄电池的电解液全部放出，换上蒸馏水进行充电，等电解液密度为1.2时再放出，再换上新蒸馏水再进行充电，直到密度不升高时放出蒸馏水，换上密度为1.27的电解液再充电。