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汤浅电池的充电特性

汤浅蓄电池充电特性

蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中,蓄电池的端电压U,和电解液密度等参数随充电时间变化的规律。

图1—6所示为一只6-Q-105型蓄电池以10.5A的充电电流进行充电的特性曲线。

充电时电源电压必须克服蓄电池的电动势正和蓄电池内阻产生的电压降ICR0,因此,充电过程中蓄电池的端电压总是大于蓄电池的电动势正,即:
UC=E+ ICR0 ?(1—11)

由于采用恒流充电,单位时间内所生成的硫酸量相等。所以,电解液相对密度随时间成直线上升,静止电动势正。也由于相对密度的不断上升而增加。

由图1—6还可看出,在充电开始后蓄电池的端电压U,便迅速上升,这是因为充电时活性物质和电解液的作用首先是在极板的孔隙中进行的,生成的硫酸使孔隙内的电解液相对密度迅速增大所致。以后随着生成的硫酸量增多,硫酸将开始不断地向周围扩散,当继续充电至极板孔隙内析出的硫酸量与扩散的硫酸量达到平衡时,蓄电池的端电压就不再迅速上升,而是随着整个容器内电解液相对密度的上升而相应地增高。

当充电接近终了时,蓄电池端电压将达到2.3~2.4V,这时极板上的活性物质最大限度地转变为二氧化铅(Pb02)和海绵状铅(Pb),再继续充电,电解液中的水将开始分解而产生氢气和氧气,以气泡的形式剧烈放出,形成所谓的“沸腾”状态。

由于氢离子在极板上与电子的结合不是瞬间完成而是缓慢进行的,于是靠近负极板处会积存有较多的正离子H+,使溶液和极板之间产生了附加电位差(也称氢过电位,约0.33V),因而使端电压急剧升至2.7V左右。此时应切断电路停止充电,否则,将造成蓄电池的过充电。

过充电时,由于剧烈地放出气泡,会在极板内部造成压力,加速活性物质的脱落,使极板过早损坏。所以,应尽量避免长时间的过充电。但在实际充电中,为了保证将蓄电池充足,往往需要2~3h的过充电才行。

全部充电过程中,极板孔隙内的电解液密度比容器中的电解液相对密度稍大一些。

因此,蓄电池的电动势E总是高于静止电动势Eo。充电停止后,由于Ic=0,端电压Uc立即下降,极板孔隙内电解液和容器中的电解液密度趋向平衡,因而蓄电池的端电压又降至2.1V左右。

蓄电池充电终了的特征是:
1)蓄电池内产生大量气泡,呈“沸腾”状。
2)端电压和电解液相对密度均上升至最大值,且2—3h内不再增加。


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