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铅蓄电池的结构

2017-04-20 10:13分类:电工基础知识 阅读:

  铅蓄电池首要由极板、隔板、壳体、电解液、铅联接条、极柱等有些构成。如图1—1所示。壳体通常分隔为3个或6个单格,每个单格均盛装有电解液,刺进正负极板组便成为单体电池。每个单体电池的标称电压为2V,将3个或6个单体电池串联后便成为一只6V或12V蓄电池总成。
1.正、负极板
极板分正极板和负极板两种,均由栅架和填充在其上的活性物质构成。蓄电池充、放电进程中,电能和化学能的互相变换,便是依托极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反响来完结的。正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),呈深棕色;负极板上的活性物质是海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。
栅架的效果是包容活性物质并使极板成形,通常由铅锑合金浇铸而成。铅锑合金中,含锑6%~8.5%,参加锑是为了前进栅架的力学功用并改进浇铸功用,但易致使蓄电池的自放电和栅架的胀大、腐烂。因而,栅架的出产资料将向低锑(含锑量小于3%)、乃至不含锑的铅钙合金翻开。
国产正极板的厚度为2.2mm、负极板为1.8mm。国外大多选用薄型极板,厚度为lmm~1.5mm。薄型极板能够前进蓄电池的体积比能量、分量比能量,改进蓄电池的起动功用。


为增大蓄电池的容量,将多片正、负极板别离并联焊接,构成正、负极板组,如图1-1。横板上联有极柱,各片间留有空地。设备时正负极板互相嵌合,基地刺进隔板。由于正极板的力学功用差,所以,在每个单体电池中,负极板的数量总比正极板多一片,这么正极板都处于负极板之间,使其两头放电均匀,不致构成正极板拱曲变形。
2.隔板
为了减小蓄电池的内阻和尺度,蓄电池内部正负极板应尽或许地挨近;为了避免互相触摸而短路,正负极板之间要用隔板离隔。隔板资料应具有多孔性和浸透性,且化学功用要安稳,即具有杰出的耐酸性和抗氧化性。常用的隔板资料有木质隔板、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等。木质隔板报价低,但耐酸功用差。在硫酸和高温效果下易炭化发黑变脆。微孔塑料(聚氯乙烯、酚醛树脂)和微孔橡胶隔板耐酸、耐高温性好,因而运用较多。
玻璃纤维隔板常和木质、微孔塑料等隔板组合运用。运用时应将玻璃纤维隔板挨近正极板以避免活性物质坠落,前进蓄电池的运用寿数,但由于操作技能凌乱而逐步被挑选。设备时隔板上带沟槽的一面应面向正极板,这是由于正极板在充、放电进程中化学反响剧烈,沟槽能使电解液较顺畅地上下流转。一同,使正极板上坠落的活性物质顺畅地掉入壳底槽中。在新式蓄电池中,还将微孔塑料隔板制成袋状紧包在正极板外部,可进一步避免活性物质坠落避免极板内部短路并使拼装技能简化。
3.壳体
蓄电池的壳体是用来盛放电解液和极板组的,应由耐酸、耐热、耐震、绝缘性好并且有必定力学功用的资料制成。前期出产的起动型蓄电池大都选用硬橡胶壳体,这些年大都选用聚丙烯塑料壳体。塑料壳体具有较好的耐性,壁薄而轻(壁厚仅3.5mm,而胶壳壁厚达lOmm摆布),且制造技能简略,出产功率高,简略热封合,不会带进任何有害杂质具有外形美丽、通明,本钱低一级长处。
壳体为全体式构造,壳体内部由间壁分隔成3个或6个互不相通的单格,底部有突起的肋条以放置极板组。肋条之间的空间用来积存坠落下来的活性物质,以避免在极板间构成短路,极板装入壳体后,上部用与壳体一样资料制成的电池盖密封。在电池盖上对应于每个单格的顶部都有一个加液孔,用于添加电解液和蒸馏水,也可用于查看电解液液面高度和丈量电解液相对密度。加液孔平常旋人加液孔螺塞以防电解液溅起,螺塞上有通气孔可使蓄电池化学反响放出的气体(H:和O:等)能随时逸出。硬橡胶壳体通常选用单体盖密封,即每个单格电池上装一个盖,盖上有三个孔,两头圆孔作为极柱孔,基地为加液孔,电池盖和容器顶部用沥青封口剂密封。聚丙烯塑料壳体电池盖都选用全体式构造,盖上有3个(6V电池)或6个(12V电池)加液孔,两个正负极柱穿出孔,盖和容器的密封选用粘结剂粘合或热熔联接。
4.电解液
电解液在电能和化学能的变换进程即充电和放电的电化学反响中起离子间的导电效果并参加化学反响。它由密度为1.84g/ml的纯硫酸和蒸馏水按必定份额制造而成,而其密度通常为1.24~1.30g/ml。制造电解液有必要运用耐酸的器皿,牢记只能将硫酸逐步地倒人蒸馏水中并不断拌和。
电解液的纯度是影响蓄电池的功用和运用寿数的首要要素。因而,电解液的制造应严厉选用GB4554—1984规范的二级专用硫酸和蒸馏水。工业用硫酸和通常的水中因富含铁、铜等有害杂质,会添加自放电和损坏极板,故不能用于蓄电池。
5.单体电池的串接办法
蓄电池通常都由3个或6个单体电池串联而成,额外电压别离为6V或12V。单体电池的串接办法通常有传统显露式、穿壁式和跨过式三种办法,如图1—2所示。


前期的蓄电池大多选用传统显露式铅联接条联接办法,如图1—2a所示。这种联接办法技能简略,但耗铅量多,联接电阻大,因而起动时电压降大、功率损耗也大,且易构成短路。新式蓄电池则选用领先的穿壁式或跨过式联接办法。穿壁式联接办法如图1—2b所示,它是在相邻单体电池之间的间壁上打孔供联接条穿过,将两个单体电池的极板组极柱连焊在一同。跨过式联接如图1—2c所示,在相邻单体电池之间的间壁上边留有豁口,联接条经过豁口跨过间壁将两个单体电池的极板组极柱相联接,悉数联接条均安顿在全体盖的下面。穿壁式和跨过式联接办法与传统显露式铅联接条联接办法比照,有联接间隔短、节省资料、电阻小、起动功用好等长处,且联接条损耗削减80%,端电压前进0.15~0.4V,节省资料50%以上,因而得到广泛的运用。

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