Coneixements bàsics de les bateries de plom àcid sense manteniment
El nom habitual de la bateria lliure de manteniment que sovint diuen es diu bateria de plom-segell regulada per vàlvules. La bateria de plom-segellada regulada per vàlvules té una carcassa, una tapa de vàlvula i un bloqueig de terminal tal com es veu des de l'exterior. El material de segellat al voltant dels terminals és vermell i negre (o blau) per indicar els elèctrodes positius i negatius. La bateria de 12V es divideix en sis cèl·lules aïllades independents, cadascuna de les quals té un grup de plaques positives i un grup de plaques negatives connectades per conductors de busos respectius. La placa de la bateria de plom-àcid és com una estructura de formigó armat. Es forma mitjançant el recobriment (o enrotllat) d'un material actiu sobre l'esquelet de la malla del fil de l'aliatge: el material de la placa d'elèctrode positiva és el diòxid de plom (PbO2) i la placa d'elèctrode negativa. La substància és de plom de vellut ( Pb). Cadascuna de les plaques positives i negatives s'intercalen amb un material de microfibra porós (també ple de material de gel de sílice), en el qual s'absorbeix un electròlit d'àcid sulfúric (H2SO4) i el material de fibra (o material de gel de sílice) es reacciona electroquímicament. El procés de transport de fase líquida i transport de fase gasosa en el procés, que es munta molt bé amb els grups de plaques positives i negatives per formar una cèl·lula de 2V. Atès que les bateries de plom-àcid inevitablement generen hidrogen i oxigen durant la càrrega, generen pressió a les cel·les quan són massa i massa tard per formar i formar aigua. Per assegurar el funcionament normal i segur de la bateria, cada cel·la té la seva pròpia vàlvula de desbordament, que permet que el gas s'escapi automàticament quan la pressió sigui excessiva. En comparació amb la rica bateria líquida plena del cos d'electròlit del dipòsit de la bateria, la bateria d'àcid plomada regulada per vàlvules conté només una petita quantitat d'electròlits a l'interior, que és una poca bateria líquida. No obstant això, a causa de la certa redundància de l'electròlit implicat i l'ús raonable de la pressió de la vàlvula de desbordament, la pèrdua d'aigua provocada per l'escapament del gas és extremadament petita, de manera que l'electròlit de la bateria controlada per vàlvules és bàsicament a la vida procés No cal reposar, de manera que les bateries de plom àcid segellades per vàlvules també s'han convertit en bateries lliures de manteniment.
Quant costa la tensió de la bateria?
Sovint es diu que aquesta tensió de la bateria és de 12V. El 12v esmentat aquí fa referència al paràmetre més bàsic de la bateria: el potencial nominal (unitat v). Una bateria de plom-àcid té un potencial nominal de 2v, i el potencial nominal de sis bateries d'una sola cadena és de 12 v. La font d'alimentació utilitzada en vehicles elèctrics es compon generalment de 2 a 5 bateries de 12 vies connectades en sèrie per formar bateries de 24v, 36v, 48v, 60v. Aquí es determinen els valors teòrics determinats per les característiques dels materials actius utilitzats a les bateries. De fet, hi ha diferències en la tensió i potencial nominal de la bateria en diferents condicions. Per exemple, una bateria normal de plom-àcid amb un potencial nominal de 12V es troba al final del procés de càrrega, la polarització de càrrega aconsegueix un valor màxim i la tensió pot arribar a 14.4v o superior; al final de la descàrrega, la polarització de descàrrega aconsegueix un valor màxim. La tensió pot ser tan baixa com 9v. Després de la càrrega o descàrrega es deté i es deixa durant unes hores, la tensió de polarització (pla de concentració) desapareix completament. El potencial d'aquesta bateria de 12V pot estar entre 13.8v (després d'omplir) i 11v (després de la descàrrega). Es produeix per un canvi en l'estat del material actiu dins de la bateria.
Quin és el significat de la capacitat de la bateria (Ah)?
La capacitat nominal de la bateria, c, és el producte del corrent de descàrrega (A) i el temps d'emissió (h). Atès que Ah obtingut mitjançant diferents paràmetres de descàrrega per a la mateixa bateria és diferent, per facilitar la descripció, mesurament i comparació de la capacitat de la bateria, s'han d'establir condicions uniformes per endavant. A la pràctica, la capacitat de la bateria es defineix com la quantitat d'electricitat que proporciona la tensió actual per descarregar la bateria a la tensió establerta. També es pot dir que la capacitat de la bateria és el producte del temps transcorregut entre la descàrrega de la bateria a la tensió establerta amb el corrent instal·lat i el corrent actual. Per establir condicions uniformes, en primer lloc, segons la diferència en les característiques i l'ús de la construcció de la bateria, s'estableixen diverses taxes de temps de descàrrega. Els més comuns són de 20 hores i 10 hores, i la bateria del vehicle elèctric és de 2 hores. Està escrit com C20. C10 i C2, on C representa la capacitat de la bateria, seguit d'un número que indica el nombre d'hores que la bateria es descarrega a una tensió establerta amb un corrent de certa intensitat. D'aquesta manera, el corrent de descàrrega nominal s'obté dividint el nombre d'hores per la capacitat. És a dir, les bateries amb la mateixa capacitat i les diferents taxes de descàrrega tenen un corrent de descàrrega nominal molt diferent. Per exemple, una bicicleta elèctrica té una capacitat de bateria de 10 Ah i una velocitat de descàrrega de 2 hores. Està escrit com 10 Ah2, i el seu corrent de descàrrega nominal és 10 (Ah) / 2 (h) = 5 A; i una bateria per arrencar un cotxe té una capacitat de 54 Ah. La velocitat de descàrrega és de 20 hores, escrita com 54Ah20, el seu corrent de descàrrega nominal és només 54 (Ah) / 20 (h) = 2.7A! En altres paraules, si les dues bateries es descarreguen amb 5A i 2.7A respectivament, hauria de durar 2 hores i 20 hores per caure a la tensió establerta. La tensió establerta es refereix a la tensió de terminació (unitat V). La tensió de terminació es pot entendre com: la tensió de la bateria cau durant la descàrrega fins a un valor mínim que no provoca danys. El valor de la tensió de terminació no es resol. Es redueix a mesura que augmenta el corrent de descàrrega. Com més gran sigui el corrent de descàrrega de la mateixa bateria, menor serà la tensió de terminació i viceversa. És a dir, quan es descarrega la corrent gran, la tensió de la bateria es pot deixar anar a un valor inferior i no es pot aconseguir una descàrrega de corrent petita, de lo contrario, pot ser que es produeixi un dany. La intensitat actual de la bateria durant l'operació també s'expressa sovint en termes d'ampliació, escrita com NCh. N és un múltiple, C és el nombre d'hores de capacitat, i h és el nombre d'hores especificat per la velocitat de descàrrega. Aquí, el valor de h només s'utilitza com a recordatori que la bateria corresponent pertany a aquesta velocitat de temps de descàrrega, de manera que la bateria que descriu específicament una determinada taxa de temps és que l'ampliació s'escriu sovint en forma de NC sense anotar l'estàndard . Multiplicant la N múltiple per la capacitat C és igual a la corrent A. Per exemple, 20Ah utilitza descàrrega de velocitat 0,5c, 0,5 × 20 = 10A. Per a un altre exemple d'angle: una capacitat d'arrencada de cotxe 54Ah, el corrent de sortida mesura 5.4A, llavors la seva taxa de descàrrega N és 5.4 / 54 = 0.1C.
Com funcionen les bateries de plom àcid
1. Generació de força electromotriu de bateria de plom-àcid
Després de la càrrega de la bateria de plom-àcid, el diòxid de plom de l'elèctrode positiu (PB02), l'acció de les molècules d'aigua en la solució d'àcid sulfúric, una petita quantitat de diòxid de plom i aigua per formar una substància inestable dissociable - hidròxid de plom (Pb (OH ) 4) El ió hidròxid està en la solució, i el ió de plom (Pb4) roman a la placa d'elèctrode positiva, de manera que els electrons estan absents a la placa d'elèctrode positiva. Després de carregar la bateria de plom-àcid, la placa d'elèctrode negativa és plom (Pb) i l'àcid sulfúric a l'electròlit (H2S04). La reacció es converteix en ions de plom (Pb2) i els ions de plom es transfereixen a l'electròlit, deixant dos electrons (2e) restants a la placa negativa. Cursos informàtics, quan el circuit extern no està connectat (circuit obert de bateria), a causa de l'acció química, no hi ha cap electró a la placa del motor, i la placa negativa té més electrons i es genera una certa diferència entre les dues plaques. Aquesta és la força electromotriu de la bateria.
2. Reacció electroquímica de la bateria de plom àcid durant la descàrrega
La bateria de plom-àcid es col·loca al televisor, i la diferència de potencial de la bateria actua sobre el càtode. Els electrons a la placa negativa entren a la placa positiva a través de la càrrega per formar un corrent. Al mateix temps, es forma una reacció química dins de la bateria. Després d'emetre dos electrons de cada àtom de plom a la placa d'elèctrode negativa, els ions de plom generats (Pb2) reaccionen amb el ió sulfat (S04-2) en l'electròlit per formar sulfat de plom insoluble (PbS04) a la placa d'elèctrode. Els ions d'oxigen (0-2) hidrolitzats per la placa d'elèctrode positiva reaccionen amb ions d'hidrogen (H) a la solució electrolítica per formar una aigua de substància estable. Sota l'acció del camp elèctric del ió sulfat i de l'ió hidrogen existent a l'electròlit, els elèctrodes positius i negatius de la bateria es mouen respectivament per formar un corrent a l'interior de la bateria i es forma tot el circuit i la bateria és descàrrega contínua cap a fora. La concentració d'H2S04 disminueix contínuament durant la descàrrega, el sulfat de plom (PbS04) en els elèctrodes positius i negatius augmenta, augmenta la resistència interna de la bateria (el sulfat de plom no condueix electricitat), disminueix la concentració d'electrolitos i la força electromotriu de la bateria disminueix.
3. Reacció electroquímica del procés de càrrega de bateries d'àcid plom
Quan es carregui, la font d'alimentació externa (pole de càrrega o rectificador) s'hauria de connectar externament per restaurar el material generat per les plaques positives i negatives després de l'alta al material actiu original i convertir l'energia elèctrica externa en energia química per a l'emmagatzematge. A la placa d'elèctrode positiva, el sulfat de plom es dissocia en ions de plom divalents (Pb2) i en ions negatius de sulfat (SO4-2) sota l'acció de corrent externa. Atès que la font d'alimentació externa dibuixa de forma contínua electrons des de l'elèctrode positiu, el segon de les plaques d'elèctrode positiu és de color. El ion de plom de valència Pb2) allibera de forma continuada dos electrons que s'afegiran, es converteix en ions de plom tetravalents (Pb4) i continua reaccionant amb aigua, produint eventualment diòxid de plom (PbO2) a la placa d'elèctrode positiva. A la placa d'elèctrode negativa, el sulfat de plom es dissocia en ions de plom divalents (Pb2) i en ions negatius de sulfat (SO4-2) sota l'acció de corrent externa. Atès que l'elèctrode negatiu contínuament obté electrons de la font d'alimentació externa, el elèctrode lliure prop de la placa d'elèctrode negativa. El ion de plom de valència (Pb2) es neutralitza per conduir (Pb) i s'adhereix a la placa d'elèctrode negativa com a plom de vellut. En l'electròlit, l'elèctrode positiu contínuament genera ions d'hidrogen (H) i ions de sulfat (SO4-2) lliures, i l'elèctrode negatiu genera contínuament ions de sulfat (SO4-2). Sota l'acció del camp elèctric, els ions d'hidrogen es mouen a l'elèctrode negatiu i es genera sulfat. Els ions es mouen cap a l'elèctrode positiu per formar un corrent. Al final de la càrrega, sota l'acció del corrent extern, es produirà la reacció electrolítica de l'aigua en la solució.
4. Canvi d'electròlit després de la càrrega i descàrrega de la bateria de plom-àcid
Es pot veure des de l'anterior que quan es descarrega la bateria de plom-àcid, l'àcid sulfúric en l'electròlit es contínuament es redueix, l'aigua s'incrementa gradualment i disminueix la gravetat específica de la solució. Es pot veure des de l'anterior que quan es carrega la bateria de plom-àcid, l'àcid sulfúric en l'electròlit s'incrementa contínuament, l'aigua disminueix gradualment i s'incrementa la gravetat específica de la solució. En el treball real, la càrrega de la bateria de plom-àcid pot ser jutjada segons el canvi de la gravetat específica de l'electròlit. Ús i manteniment de bateries de plom sense manteniment En els últims anys, amb l'aprofundiment de la transformació de dues xarxes de sistemes de potència, s'han subministrat fonts d'alimentació de commutació d'alta freqüència i bateries de plom sense càrrega de manteniment fabricades amb tecnologia de subministrament d'energia de commutació àmpliament utilitzat. No obstant això, a causa de la seva insuficient experiència operativa, el manteniment de la font d'alimentació de CC, especialment la bateria, no està en el seu lloc, de manera que la fiabilitat de la font d'alimentació de CC no es pot garantir eficaçment.
Significat de bateria lliure de manteniment
L'avantatge principal de la bateria de plom-regulada per vàlvules és que l'oxigen generat a la placa d'elèctrode positiva durant la càrrega es redueix a l'aigua a la placa d'elèctrode negativa per reacció de recombinació, i no cal afegir aigua per al manteniment durant el període especificat vida de càrrega flotant. Mantenir bateries de plom-àcid. Es pot comprovar que l'operació lliure de manteniment només es compara amb la bateria ordinària i s'omet el projecte d'afegir aigua pura o destil·lada per ajustar el nivell de líquid electrolític durant l'operació i no cal eliminar tots els treballs de manteniment .