铅酸电池的电解液
铅酸电池单元的电解液是硫酸和蒸馏水的溶液。纯硫酸的比重约为1.84,这种纯酸被蒸馏水稀释,直到溶液的比重变为1.2至1.23。然而,在某些情况下,稀释硫酸的比重由电池制造商根据电池类型、季节和气候条件推荐。
铅酸电池的化学作用
通过将放电电流方向反转,可以在电池中对电池单元进行充电。这是通过将直流电源的正极与电池的正极连接,同时将直流电源的负极与电池的负极连接来实现的。
(注:DC代表“直流电”,也称为“直流电”)
使用适当容量的整流器型电池充电器作为改变电池的直流电源。由于充电电流(放电电流的反向),正极板变为二氧化铅,负极板变为纯铅。
一旦负载连接到电池端子,放电电流就开始通过负载流动,电池开始放电。
在放电过程中,电解液溶液的酸度降低,并且硫酸铅沉积在正极和负极上。在这个放电过程中,电解液中的水量增加,电解液的比重降低。
理论上,这个放电过程一直持续到负极和正极都含有最大量的硫酸铅,这时两种极板在电气上变得相似,这意味着电池单元的电极之间没有电位差。但实际上,不允许任何电池单元放电到这一点。
允许电池单元放电到预定的最低单元电压和比重。一个完全充电的铅酸电池单元具有2.2 V的电压和1.250的比重,通常允许该单元放电到相应的值分别为1.8 V和1.1。
铅酸电池的维护
如果电池单元过度充电,硫酸铅的物理性质会逐渐变化,可能会变得难以通过充电过程转换。因此,电解液的比重降低,化学反应速率受阻。
通过观察极板颜色的变化可以很容易识别硫酸化的电池单元。硫酸化极板的颜色变浅,表面变得粗糙。这样的单元在充电时会过早产生气体,并显示容量减少。
如果硫酸化时间过长,修复单元变得困难。为了避免这种情况,建议以低充电电流长时间对铅酸电池单元进行充电。
电池单元的终端连接器总是有腐蚀的风险。腐蚀主要影响电池组内各单元之间的螺栓连接。如果正确检查并纠正每个螺栓的紧固程度,并用一层薄薄的凡士林覆盖每个螺栓连接,则可以轻松避免这种情况。如果任何单元被腐蚀,应立即更换。
由于老化效应,电解液的比重可能会永久降低。这个问题通常出现在旧电池单元中。这主要是因为:
电池容器底部沉淀物的作用。
充电期间喷射导致酸损失。
短路消除后处理不当。
极板上的硫化过多。
如果比重降低不是由于硫化或短路引起的,可以加入浓硫酸以恢复正常的比重值。
正极和负极之间可能发生短路,可能是由于树状生长或极板弯曲引起的。树状生长通常是由于过度气化,导致活性材料从极板上松动。
活性材料颗粒落入电解液中,可能以桥接正极和负极的方式积聚在负极上。这种树状生长可以通过使用由电木制成的刮刀去除。
使用这种刮刀,可以探索电池单元中这两种极板之间的空间,并清除松散材料或树状生长。
如果短路是由于极板弯曲引起的,可以通过插入额外的隔板或机械移除并校直极板来消除。
在消除短路后,应注意通过恒定的大电流充电将电解液的比重恢复到正常值。
维护铅酸电池室
在电池充电过程中,有可能会产生酸雾和气体。这些物质可能会污染电池周围的空气。因此,电池室内必须有足够的空间和良好的通风。
这些气体可能会爆炸,因此不应将明火带入电池室内,室内也严禁吸烟。电池室内应至少安装一台合适尺寸的排风扇,以保持室内空气不受这些气体和湿气的影响。
电池室内的温度应始终保持在10oC以上。电池室内的墙壁、天花板、门窗框、通风口、金属部件和其他装置应定期涂上抗酸涂层。室内的电气线路应采用金属管保护,照明设备应为防火结构。
所有开关元件,包括电气保险丝和插头插座,应安装在电池室外,否则在切换操作时可能会引发火花,造成火灾危险。房间地板应尽可能使用陶瓷瓷砖。房间的地板和墙壁应定期清洁。