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鉛蓄電池在充電和放電會(huì)產(chǎn)生如下反應(yīng)：PbO2+pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O在充電時(shí)，在電能的作用下，轉(zhuǎn)化為PbO2 、Pb和H2SO4也就是說(shuō)充電是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程。放電時(shí)，正極板接受了負(fù)極板送來(lái)的電子，鉛離子有正4價(jià)變?yōu)檎?價(jià)。與硫酸根接觸生成難溶于水的 硫酸鉛，負(fù)極的鉛由于輸出2個(gè)電子，變成正2價(jià)。同樣也生成硫酸鉛。也就是說(shuō)放電時(shí)，再由貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能。
蓄電池在充電過(guò)程中，或在充電終了時(shí)，電極上會(huì)伴隨著水的分解反應(yīng)。其原因是因?yàn)殂U酸電池正極充電接受能力較差，一旦正極充電狀態(tài)達(dá)到70%時(shí)，氧氣開(kāi)始在正極上析出。負(fù)極充電狀態(tài)超過(guò)90%時(shí)，氫氣在負(fù)極上析出。一般地講，正電極充電到額定電量的120%時(shí)。才能達(dá)到完全充電狀態(tài)，所以，鉛酸電池每次充電均會(huì)產(chǎn)生水的分解反應(yīng)消耗水，因此定期補(bǔ)水維護(hù)不可避免。
硫酸鹽化及蓄電池失效機(jī)理 隨著蓄電池的使用次數(shù)增加，放電容量不斷減小，由于人們對(duì)電池的使用要求不對(duì)，所以報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)也不相同。一般來(lái)講，正常使用電池，容量低于額定容量60%。即為報(bào)廢電池，需要維護(hù)或維修。由于電池的制造條件，使用方式有差別，終導(dǎo)致電池報(bào)廢的原因也各不相同。但歸納起來(lái)有以下幾種①正極板的腐蝕變形②正極活性物質(zhì)軟化脫落③不可逆的硫酸鹽化④容量過(guò)早損失⑤熱失控。其中不可逆的硫酸鹽化是導(dǎo)致電池失效報(bào)廢的常見(jiàn)的原因。
前面談過(guò)，由于在充電過(guò)程中，伴隨著水的丟失（電離，電解蒸發(fā)）影響硫酸鉛轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)。而硫酸鉛本身難溶于水。當(dāng)硫酸鉛在一定時(shí)間不能轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)時(shí)，就會(huì)形成粗大的結(jié)晶體。這種結(jié)晶體阻礙了電池的正常工作，一部分多余的電能不能正常地轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，因而轉(zhuǎn)化為熱能，更加重了水的丟失，從而形成了惡性循環(huán).當(dāng)這個(gè)循環(huán)達(dá)到一定程度時(shí),電池容量下降,嚴(yán)重時(shí)熱量越來(lái)越大,電池內(nèi)壓增加,電池變形.所以科學(xué)的維護(hù)和保養(yǎng)是延長(zhǎng)電池使用壽命的經(jīng)濟(jì)有效的方法.
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