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铅酸蓄电池的历史及分类

来源:航标 时间:2025/7/16

铅酸蓄电池的历史及分类

1.1铅酸蓄电池的历史

年普兰特(G.Plante)用两块铅板中间隔以胶棒,浸泡在10%的稀硫酸溶液中,经过一段时间以后就形成电压为2V的电池并有电流通过,这一电池特性是可逆的,即化学能是可以转变为电能,反之亦然。

铅酸蓄电池

年普兰特送给法国科学院一个9电池的蓄电池组,并做了题为“一个新型奇特的具有巨大能能量且可回复的电堆”的报告,这一报告确认了铅酸电池的诞生。

普兰特电池在确定一个实际容量之前还需要有一个实实在在的循环寿命得到容量的过程,普兰特称之为为“形成”,在此过程中,铅板表面覆盖一层多孔性”活性物质”;在正极,负极上则是海绵状铅。在铅酸蓄电池发展早起,充电设备效率很低,铅酸蓄电池只能被弱化或戏称为实验室里的“古董”。只能在随后的格兰梅(Gramme)直流电机用于蓄电池充电,铅酸蓄电池体系才真正找到了广阔的用途。

普兰特电池比能非常低,这说明容量和电极表面有线性函数关系。年,富尔(Faure)提出了一个更先进的想法,期望减少硫酸和铅氧化物混合制成膏状物,再将膏状物涂填在铅网格上,当充电时这些物质很容易转化为活性物质,这样形成的活性物质结果实际性提高了电池的比能,这一工艺的开发,是铅酸蓄电池真正进入了一个快速发展期。至年,斯文(Swan)用板栅代替铅板,色隆(Sellon)又引用了Pb-Sb合金板栅,因而改善了板栅的机械强度。这些工艺的改进,为后来制造铅酸蓄电池奠定了工艺基础,这都是余年前的事情。

年,格莱斯通(Gladstone)与契卑(Tribe)经测定证明了两个电极上是相同的一种产物,因此将铅酸蓄电池体系的工作原理称为“双极硫酸盐”理论,他们对电极上产物的研究揭开了发生在铅酸蓄电池工作过程的基础性工作研究的序幕,后来科学技术的发展,帮助蓄电池走上了迅猛发展的道路。

铅酸蓄电池

铅酸蓄电池现代理论发展的起点要追溯到年,当时伦琴(Roentgen)首次运用了X射线去研究铅电极上形成的产物,包括腐蚀产物。稍后扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差热分析(DTA)等其他一些技术的相继应用,大大帮助了研究人员去阐明发生在铅酸蓄电池产生的基础过程,以及改善铅酸蓄电池的比能量、比功率与延长使用寿命,这样铅酸蓄电池的现代科学就诞生了,它包括如下分支。

铅酸蓄电池电极系统的基本原理;

工艺过程的理论;

铅酸蓄电池工作过程的理论。

1.2铅酸蓄电池的基本概念

蓄电池是一种化学能转化为电能的装置,是最古老的化学电源,又是最主要能源系统——电网的延伸,是最有希望取代石油成为新一代交通用能源的新宠。一个蓄电池(组)由一个或几个电化学单元组成,单元电池是组成蓄电池(组)的“结构元”。这一“结构元”从技术角度来看,实际上也是一个蓄电池。不过实际使用时一个单元电池无论从电压还是从能量看想对比较低,应用范畴受到局限。因此蓄电池(组)这一概念往往是指一个或多个电化学单元电池按照一定电力方式(并联、串联)组合起来的直流电源装置。

铅酸蓄电池

1.3铅酸蓄电池的分类

按照用途和工作环境进行分类,蓄电池分为固定型和移动型等,固定型中可分为富液态和阀控密封式,按照密封情况又分为半密封和密封,半密封又分为防酸隔爆式与消氢密封式等,分类比较复杂。

(1)国内命名原则

我国蓄电池产品型号按我国蓄电池行业命名原则由四部分组成:a.蓄电池用途;b.正极板机构;c.蓄电池特性;d.电池额定容量。

通常代号字母的含义如下:

G——固定式(或管状)

Q——启动型

A——干荷式

M——密封式(或摩托车)

D——电力牵引

N——内燃机车用

T——铁路客车用

E——防酸隔爆

X——消氢式

B——航标灯用

型号按上述四部分命名,例如GAF-型号电池的意义如下。

GAF-

G代表固定型电池;

A代表干电荷;

F防腐隔爆;

代表10H额定容量。

铅酸蓄电池

(2)国外命名原则

发达国家铅酸蓄电池产品命名存在较大差异。

1.日本N-40N系列相当于中国6Q-40

N-60N系列相当于中国6Q-60

2.美国如启动电池命名,电池型号由5位数字组成,前两位标示电池组别,后三位标识低温放电电流值,例如切诺基汽车用与型号电池表示8尺寸组和24尺寸组,电池在-17°C起动电池分别为A与A。

3.德国电池型号由5位数字组成,前三位表示电池额定电压与容量,后两位标示电池特殊性能(尺寸、低温放电电流值变化等)。如桑塔纳车用,式中5表示12V,54表示电池容量54A.h,12表示性能指数12V-54A.h电池。又如斯太尔用车型号电池,式中6是5+1,5代表12V,1表示电池容量大于A.h,65+=A.h,14是性能指数12V-63A.h电池。

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