对铅酸蓄电池放电时电压陡降复升的认识
交流与探讨对铅酸蓄电池放电时电压陡降复升的认识
对铅酸蓄电池放电时电压陡降复升的认识
陈立宝
(山东华日电池有限公司,山东 章丘 250200)
摘要:阐释了铅蓄电池开始放电出现的短暂电压下降然后又回升的现象。
关键词:铅酸蓄电池;电压瞬间下降;复升中图分类号:TM91211 文献标识码:A ()-02
Discussiononthedefouet”inlead2acidbatteries
CHENLi2bao
(ShandongHuariBatteryCo.,Zhangqiu,Shandong250200,China)
Abstract:Inthispapertheauthortriedtoexplainanddiscussthephenomenaofvoltagetransientfalling(so)andrerisingduringdischargeoflead2acidbatteries.called“coupdefouet”
Keywords:lead2acidbatteries;voltagetransientfalling;rerising
铅酸蓄电池在放电时,端电压出现瞬间下降,接着电压回升到一定阶段后,电压又开始缓慢(平稳)下降。有的业内同仁把这种现象叫做“电压陡降”,我个人认为是否可以商定一个比较完善的提法。
我们知道,电池的电动势与其内部酸的浓度有
×a关系。根据公式
:E=E(lnab)可以得nFaA×aB
+出:E=E0-1119×10-5×RT×lga4H,从式中可
看出,蓄电池的端电压与电解液中H+浓度有直接
关系,在一定范围内,H+浓度越高,电压就越高,反之,电压就越低。因此,可以这样说,蓄电池放电过程,其实就是电池内部的电解液浓度变化的过程,充电,浓度越来越高,最终趋向一个平衡值;放电,浓度越来越低,最终趋向1(接近水的密度)。
蓄电池在放电前,内部基本处于平衡状态,因此不会出现宏观的物质反应,当然细小的微观反应
gh
放电电流:6A,环境温度:25℃图1 200Ah电池放电曲线图
收稿日期:2005-03-02 128
ChineseLABATManNo13,2005
对铅酸蓄电池放电时电压陡降复升的认识交流与探讨
的进行,硫酸还是被消耗,H+浓度越来越低,因
此,电压的短暂回升后还是缓慢继续下降。在蓄电池放电瞬间会出现以上所述现象,如图1。把图1中电压出现变化的一段放大,就呈现图2所示形状。
因此,,没有,在此,我。
,不光是充足电,蓄电池出现这种现象,不是取决于蓄电池的容量多少,当然荷电量高的电池出现电压瞬时下降的底线就稍高一点,反之,就稍低一点。
既然都会出现这种现象,那么我们应该知道的是,电池出现这种现象是应该值得注意的。当蓄电池出现电压陡降复升的时候,尤其在陡降的底线,若是越低,就越有危险。当此底线值低于设备的保护电压的时候,就会给设备带来危险。因此,电压陡降复升的现象值得我们进一步研究。
图2 图1仍会在进行,,分而先被利用,,于是,。根据浓度从高向低流动的原理,此时,附近的硫酸开始缓慢向此处流动,但是流动的速度赶不上反应掉的速度,使得硫酸继续减少,电压继续下降。当附近的硫酸流动速度与反应速度相当,也就是说附近流动过来的硫酸足以补充因反应消耗掉的硫酸的时候,此时,电池的电压由于H+浓度变高而回升。最终,随着反应
(上接第127页)
充电次数的增加,在面对正极板的PE隔板表面发生的热氧化降解反应,开始从PE隔板表面向内部扩展,不断地降解隔板内部的超高分子量聚乙烯分子,最终,氧化降解反应的区域穿透整个隔板基片,到达面对负极板的一面,造成隔板出现穿透性粉化的孔洞。白色的氧化硅填料在面对负极的一面也开始出现,见图1(b)。一般情况下,充电过程中,正极外加电压要大于发生电极可逆反应的平衡电动势,来克服各种极化和气体的析出超电势,维持一定的充电电流。实际的正极电极电位和平衡电动势的偏差,将会影响反应(2)的反应动力学,改变原子氧和分子氧在电极表面的析出速度。所以蓄电池的充电方式不同,也会造成在正极表面附近氧化性环境发生变化,影响PE隔板的氧化速度及其使用寿命
。4 结论
(1)PE隔板在铅酸蓄电池使用中,发生的热
氧化降解反应是引起粉化失效的主要机制之一。
(2)铅酸蓄电池正极在充电条件下,出现的强氧化性环境和强氧化剂,是导致热氧化反应的关键条件。
(3)蓄电池的充电方式,影响氧分子在正极表面的析出速度,改变氧化环境,对PE隔板的使用寿命有一定的影响。建议对汽车充电器的充电方式,进行优化研究,减少每个充电周期过程中氧气的析出速度和析出量。参考文献:
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《蓄电池》2005年 第3期 129