铅酸蓄电池的原理与构造
所谓蓄电池即是贮存化学能量,于必要时放出电能的一种电气化学设备。
构成铅蓄电池之主要成份如下:
阳极板()--->活性物质(黄褐色)
阴极板()--->活性物质(铅灰色)
电愈深,电瓶内温会升高,则活性物质劣化愈严重,进而缩短蓄电池寿命。
因此,(24cell的42v,12cell的21v),则应停止使用,马上充电。
蓄电池温度与容量
当蓄电池温度降低,则其容量亦会因以下理由而显著减少。
电解液不易扩散,两极活性物质的化学反应速率变慢。
电解液之阻抗增加,电瓶电压下降,蓄电池的5HR容量会随蓄电池温度下降而减少。因此:
⑴冬季比夏季的使用时间短。
(2)特别是使用于冷冻库的蓄电池由于放电量大,而使一天的实际使用时间显著减短。若欲延长使用时间,则在冬季或是进入冷冻库前,应先提高其温度。
放电量与寿命
每日反复充放电以供使用时,则电池寿命将会因放电量的深浅,而受到影响。
放电量与比重
蓄电池之电解液比重几乎与放电量成比例。因此,根据蓄电池完全放电时的比重及10%放电时的比重,即可推算出蓄电池的放电量。
测定铅蓄电池之电解液比重为得知放电量的最佳方式。因此,定期性的测定使用后的比重,以避免过度放电,测比重的同时,亦侧电解液的温度,以20度C所换算出的比重,切勿使其降到80%放电量的数值以下。
放电状态与内部阻抗
内部阻抗会因放电量增加而加大,尤其放电终点时,阻抗最大,主因为放电的进行使得极板内产生电流的不良导体一硫酸铅及电解液比重的下降,都导致内部阻抗增强,故放电后,务必马上充电,若任其持续放电状态,则硫酸铅形成安定的白色结晶后(此即文献上所说的硫化现象),即使充电,极板的活性物资亦无法恢复原状,而将缩短电瓶的使用年限。
★白色硫酸铅化
蓄电池放电,则阴、阳极板同时产生硫酸铅(PbS04),若任其持续放电,不予充电,则最后会形成安定的白色硫酸铅结晶(即使再充电,亦难再恢复原来的活性物质)此状态称为白色硫化现象。
放电中的温度
当电池过度放电,内部阻抗即显著增加,因此蓄电池温度也会上升。放电时的温度高,会提高充电完成时温度,因此,将放电终了时的温度控制在40r以下为最理想。
四、充电的管理
1•蓄电池的充电特性
蓄电池充电的端子电压如下式表示
V=E+,在此
丘=电瓶电压(V)匸充电电流(A)只=内部阻抗(Q)
蓄电池温度与寿命
蓄电池温度(电解液温度)升高,则阴阳极板上的活性物质即会劣化,并腐蚀阳极格子,而缩短电池寿命,相对的,电池温度太低时,会使电池蓄电容量减少,容易过度放电,进而使电池寿命缩短。此种关系也会因电池型式,极板材质而有变化。故应遵守下列之使用条件:
通常蓄电池之电解液温度应维持在15~55°C为理想使用状态,不得已的情况下,也不可超过放电时-15~55C,充电时0~60C的范围。实际使用时,由于充电时温度会上升,因此,放电终了时之电解液温度以维持在40C以下为最理想。
充电量与寿命蓄电池所须之充电量为放电量的110~120%.放电量与蓄电池寿命具密切关系,假设充电量为放电量120%时的电池,使用寿命为1200回(4年),则当电池的充电量达放电量之150%时,贝I」
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