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鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池正極板活性物質(zhì)的有效成分是氧化鉛,氧化鉛分α-PbO2和β-PbO2。其中,α-PbO2物理特性堅硬,容量比較小,以多孔狀附著在極板,用于擴(kuò)大極板面積和支撐極板;β-PbO2依附α-PbO2構(gòu)成的骨架上面,其荷電能力比α-PbO2強(qiáng)很多。
氧化鉛放電放電以后形成硫酸鉛,充電時硫酸鉛又還原為氧化鉛,但在強(qiáng)酸環(huán)境中硫酸鉛只能夠生成β-PbO2,活性物質(zhì)脫落就是α-PbO2脫落。造成活性物質(zhì)脫落的原因很多:
一、鉛酸蓄電池極板活性物質(zhì)分布不均勻,造成放電時膨脹張力不同而脫落。
二、鉛酸蓄電池過放電欠壓時,β-PbO2大量減少,α-PbO2就會參與放電反應(yīng)生成硫酸鉛。
三、硫化結(jié)晶在極板上生長的膨脹張力也會導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落。正極板一旦出現(xiàn)軟化,起到支持作用的多孔結(jié)構(gòu)就被破壞了,正極板的多孔被電池極板的壓力壓實了,就降低了參與反應(yīng)的真實面積,鉛酸蓄電池容量就下降了。這樣,防止過放電、抑制和消除硫化是控制正極板軟化的重要措施。放電的時候,每次放電,或多或少的總要有一點點α-PbO2參與反應(yīng)。
所以,一個正常使用的鉛酸蓄電池,在不失水也不硫化,也沒有過放電的情況下,電池的壽命就取決于正極板軟化。電池容量受活性物質(zhì)和利用率影響。電動車鉛酸蓄電池外形尺寸一定,極板的質(zhì)量已被限制到一定的程度,只有提高活性物質(zhì)的利用率,才能提高容量。
要提高鉛酸蓄電池容量,必然增加孔率,提高PbO2含量、硫酸比重,但是這些措施都會加速正極板的軟化,造成鉛酸蓄電池壽命加速衰減,充放電過程中活性物質(zhì)會產(chǎn)生膨脹、收縮(特別是正極板),放電深度越深,活性物質(zhì)膨脹收縮量越大,更加速活性物質(zhì)軟化。因此,初始容量偏大時直接影響鉛酸蓄電池壽命。
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