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柴油发电机铅蓄电池的构造与工作原理

文章出处:康明斯动力 人气:发表时间:2018-08-04

 柴油发电机铅蓄电池的构造与工作原理

(1)电池槽及盖电池槽的作用是用来盛装电解液、极板、隔板(膜)和附件等。

用于电池槽的材料必须具有耐腐蚀、耐振动和耐高低温等性能。用作电池槽的材料有多种,根据材料的不同可分为玻璃槽、衬铅木槽、硬橡胶槽和塑料槽等。早期的启动用铅蓄电池主要用硬橡胶槽,中小容量的固定用铅蓄电池多用玻璃槽,大容量的则用衬铅木槽20世纪60年代以后,塑料工业发展迅速,启动用电池的电池槽逐渐用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PPE(聚丙烯和聚乙烯共聚物)代替,固定用电池则用改性聚苯乙烯(AS)代替。阀控式密封铅蓄电池的电池槽材料采用的是强度大而不易发生变形的合成树脂材料,以前曾用过SAN,目前主要采用ABS、PP和PVC等材料。

电池槽的结构也根据电池的用途和特性而有所不同。比如普通铅蓄电池的电池槽结构有只装一只电池的单一槽和装多只电池的复合槽两种,前者用于单体电池(如固定用防酸隔爆式铅蓄电池),后者用于串联电池组(如启动用铅蓄电池)。

电池盖上有正负极柱、排气装置、注液孔等。如启动用铅蓄电池的排气装置设置在注液孔盖上;防酸隔爆式铅蓄电池的排气装置为防酸隔爆帽;阀控式密封铅蓄电池的排气装置是一单向排气阀。

(2)附件

① 支撑物普通铅蓄电池内的铅弹簧或塑料弹簧等支撑物,起着防止极板在使用过程中发生弯曲变形的作用。

② 连接物连接物又称连接条,是用来将同一蓄电池内的同极性极板连接成极板组,或者将同型号电池连接成电池组的金属铅条,起连接和导电的作用。单体蓄电池间的连接条可以在蓄电池盖上面,也可以采用穿壁内连接方式连接电池,后者可使蓄电池外观整洁、美观。

③ 绝缘物在安装固定用铅蓄电池组的时候,为了防止电池漏电,在蓄电池和木架之间,以及木架和地面之间,要放置绝缘物,一般为玻璃或瓷质(表面上釉)的绝缘垫脚。为使电池平稳,还需加软橡胶垫圈。这绝缘物应经常清洗,保持清洁,不让酸液及灰尘附着,以免引起蓄电池漏电。

(3)普通铅蓄电池的工作原理

经长期的实践证明,“双极硫酸盐化理论”是最能说明铅蓄电池工作原理的学说。该理论可以描述为:铅蓄电池在放电时,正负极的活性物质均变成硫酸铅(PbS04),充电后又恢复到原来的状态,即正极转变成二氧化铅(Pb02),负极转变成海绵状铅(Pb)。

a.放电过程当铅蓄电池接上负载时,外电路便有电流通过。

从上述电池反应可以看出,铅蓄电池在放电过程中两极都生成了硫酸铅,随着放电的不断进行,硫酸逐渐被消耗,同时生成水,使电解液的浓度(密度)降低因此,电解液密度的高低反映了铅蓄电池放电的程度。对富液式铅蓄电池来说,密度可以作为电池放电终了的标志之一。通常,当电解密度下降到1.15一1.17kg/L左右时,应停止放电,否则蓄电池会因过量放电而遭到损坏。

b.充电过程当铅蓄电池接一1充电器时,外电路便有充电电流通过。

从电极反应和电池反应可以看出,铅蓄电池的充电反应恰好是其放电反应的逆反应,即充电后极板上的活性物质和电解液的密度都恢复到原来的状态。所以,在充电过程中,电解液的密度会逐渐升高。