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蓄电池是电池中的一种。蓄电池的作用是能把有限的电能储存起来,在合适的地方使用。蓄电池的工作原理就是把化学能转化为电能。
它用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用22~28%的稀硫酸作电解质。在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,被氧化为硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池,叫做二次电池。它的电压是2V,通常把三个铅蓄电池串联起来使用,电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。铅蓄电池在使用一段时间后要补充硫酸,使电解质保持含有22~28%的稀硫酸。
蓄电池的规格型号按JB/T 2599-1993《铅酸蓄电池产品型号编制方法》的规定,组成如下:汽车常用的蓄电池为铅酸蓄电池,12V的蓄电池由6个单格蓄电池串联而成,每个单格蓄电池的标称电压为2V,充满电时为2.1V。主要由板与板组、隔板、电解液、壳体构成。它的工作原理如下图所示。
我们车上常用的是免维护蓄电池,属于铅酸蓄电池的一种。它在使用过程中不需添加蒸馏水,正端子的腐蚀小,自行放电少,且不需要补充充电。因此,免维护蓄电池在轿车上得到广泛应用。
实践明,电池和电池组的定期检测和蓄电池在线监测是重要的,是备用电源系统中重要而又往往被人们忽视的重要环节。目前通信电源所使用的蓄电池大多是的阀控式密封铅酸蓄电池,这种电池的每节单体电压一般为2V,以串联的方式组成48V或24V系统,它起着保护通信设备设施及保障网络顺利运行两大功能。在保障通信电源设备设施上,蓄电池与UPS、开关电源系统一起发挥了市电电网电压涌、浪、尖峰(跌落)及瞬变、欠压(过压)的作用,有效保护了通信设备、宕站事故。在保障网络顺利运行上,蓄电池与UPS、开关电源系统共同起到市电电源中断时维持系统正常运行的功能,同时还发挥滤出噪声电压,保持通信质量的功能。
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恒定电压充电法在充电过程中,充电电压保持不变,叫做恒定电压充电法,简称恒压充电法或等压充电法。由于恒压充电开始至后期,电源电压保持一定,所以在充电开始时充电电流相当大,大大超过正常充电电流值。但随着充电的进行,蓄电池端电压逐渐升高,充电电流逐渐减小。当蓄电池端电压和充电电压相等时,充电电流减至小甚至为零。由此可见,采用恒压充电法的优点在于,可以避免充电后期充电电流过大而造成板活性物质脱落和电能的损失。但其缺点是,在刚开始充电时,充电电流过大,电活性物质体积变化收缩太快,影响活性物质的机械强度,致使其脱落。而在充电后期充电电流又过小,使板深处的活性物质得不到充电反应,形成长期充电不足,影响蓄电池的使用寿命。所以这种充电方法一般只适用于无配电设备或充电设备较简陋的场合,如汽车上蓄电池的充电,1号至5号干电池式的小蓄电池的充电均采用等压充电法。采用等压充电法给蓄电池充电时,所需电源电压:酸性蓄电池每个单体电池为2.4~2.8V左右,碱性蓄电池每个单体电池为1.6~2.0V左右。
常常是在电池组长期充电不足或过放电状态下长期储存形成的硫酸盐化的根本原因一般认为是PbSO4的重结晶 板硫酸盐化的现象如下: (1)硫酸盐化电池在放电时,比其他正常电池的容量明显降低。 (2) 电解液密度下降低于正常值,而且是长时期落后。 (3)充电过程中电压上升很快,高达2.9伏/单格左右(正常值2.7伏/单格左右),而在放电过程中电压降低很快,1~2小时内就降低到1.8伏左右(10小时率放电)。