Основна структура и основи на оловно-киселинна батерия

През последните две години, въпреки че литиевите батерии са много популярни на пазара, в сектора на електрическите триколки, за доста дълго време, няма съмнение, че оловно-киселинната батерия ще запази своето господство в пазарната конкуренция.

С други думи, оловно-киселинните батерии са в основата на електрическите триколки. Като вътрешен човек в индустрията за електрически триколки, днес ще ви разкажа повече информация за структурата и основите на оловно-киселинната батерия.

Оловно-киселинните батерии се състоят от важни части като положителни и отрицателни пластини, сепаратори, пластмасови контейнери, полюси ипредпазни клапани. Номиналното напрежение на всяка отделна клетка е 2 V, така че 6 V или 12 V пневматична оловно-киселинна батерия обикновено се състои от 3 или 6 клетки в пакети. Набор от независими клетки се събират в пакети, за да образуват конкурентна батерия, която да работи като автомобилна мощност.

Ето конкретен поглед върху компонентите на оловно-киселинна батерия.

1. Група пластини на батерията

Групата на акумулаторните плочи е основната част на батерията, тъй като нейната роля е да получава заредената електрическа енергия и да освобождава външната електрическа енергия, която е разделена на два вида положителни и отрицателни плочи. Плочата се състои от решетка и активен материал. Тънката плоча има по-висок специфичен капацитет (капацитетът, осигурен от размера на плочата) и подобрява производителността за начало. Процесът на зареждане и разреждане на батерията се осъществява чрез електрохимична реакция между активните вещества на плочите и електролита.

Ролята на решетката е да побере активните вещества, които са залепени заедно, за да образуват плочата, а материалът на решетката е предимно сплав от олово и антимон, която съдържа 5% -7% олово. Чрез добавяне на олово в лентата можем да подобрим производителността на леене и механичната якост, но това ще ускори утаяването на водород, което ще доведе до автоматично разреждане, което в крайна сметка ще доведе до бърза консумация на електролит и кратък експлоатационен живот на батерията.

Активното вещество е основният компонент в електрохимичната реакция. Когато процесът на образуване е завършен (процесът на трансформация на активните вещества върху положителните и отрицателните плочи се нарича процес на образуване), порестият оловен диоксид (PbO₂) активните вещества на повърхността на положителната плоча най-вече ще станат червеникаво-кафяви и гъбестите чистото олово (Ph) ще има сивкаво-бронзов цвят.

Вземете положителните и отрицателните плочи, потопени в електролита, можете да получите 2V електродвижеща сила (емф) и за да увеличим капацитета на батерията, ние често поставяме повече положителни и отрицателни плочи в контейнера на батерията, за да сглобим една клетка с голям капацитет . Поради лошите механични свойства на положителната плоча, когато батерията се активира, ще има някои разлики между двете страни на плочите. Несъответствието ще причини извиваща се деформация или отделяне на активните вещества. Това е причината, поради която винаги поставяме допълнителна отрицателна плоча вътре в клетката, за да балансираме електрическия разряд.

2. Разделител на батерията

Ролята насепаратор на батериятае да се разделят положителните и отрицателните плочи, потопени в разтвора на сярна киселина. За да се намали обемът на батерията, положителните и отрицателните плочи трябва да бъдат поставени близо една до друга. Освен това трябва да се уверим, че положителните и отрицателните плочи са разделени от изолационните слоеве, които обикновено са направени от гума, пластмаса, стъкло, влакна и други изолационни материали.

Освен че играе изолационна роля между положителните и отрицателните плочи, той помага на положителните и отрицателните йони в електролита да преминават гладко, забавя отделянето на активните вещества на положителните и отрицателните плочи и предотвратява вибрациите на положителните плочи щети. Така че се изисква сепараторът да отговаря на такива стандарти: 60% покритие на въздушния отвор, малка бленда, киселинноустойчиви характеристики, съдържащи неопасни вещества, здрав, с ниско съпротивление в електролита с характеристика на химическа стабилност и т.н. Страната с жлебовете трябва да са перпендикулярни на дъното на контейнера на батерията, докато сглобявате батерията, тъй като химическата реакция на положителната пластина става бурна по време на процеса на зареждане и разреждане.

През последните години някои производители също произвеждат някои сепаратори с форма на плик за покриване на положителната плоча, което може ефективно да предотврати отделянето на активните вещества.

3. Електролит

Електролитът може да предизвика йонизация на активните вещества на плочите, за да генерира електрохимична реакция. Електролитът се състои от специализирана за батерията сярна киселина и дестилирана вода в определено съотношение. Общият електролит за автомобилни оловно-киселинни батерии е разредена сярна киселина с плътност (1,280±0,010) g/см³ (25 ℃).

Плътността на електролита има голямо влияние върху производителността и експлоатационния живот на батерията. За да се увеличи капацитета на батерията и да се намали точката на замръзване на електролита, е необходимо да се увеличи плътността на електролита. По-високата плътност обаче ще доведе до повишен вискозитет, което ще намали капацитета на батерията. Освен това е необходимо да се определи стойността на плътността на електролита при различни климатични условия.

Обикновено за всеки 1℃ промяна в температурата, плътността се променя с 0,0007g/см³. Когато температурата на електролита се повиши, плътността намалява; когато температурата намалява, плътността се увеличава. Следователно температурата е предпоставка за определяне на стойността на плътността на електролита. Страните по света са определили стандартната температура за електролита и в този случай нашата страна е 15 ℃, Япония 20 ℃, Европа и Съединените щати са съответно 25 ℃ и 30 ℃.

4. Контейнер за батерии

Контейнер за батериясе използват за задържане на електролита и плочите, така че формата им обикновено е дълга кубична, разделена на 3 или 6 едноклетъчни улеи. На горния ръб на клетъчните корита има специален модел на канали за свързване на контейнера с капака, а на дъното на контейнера има няколко изпъкнали ленти за поддържане на групата плочи.

Каучукът и полипропиленовата пластмаса са два основни материала за производство на контейнери за батерии. Гуменият контейнер се отличава с устойчивост на киселина, устойчивост на топлина, устойчивост на студ, устойчивост на вибрации, изолация и значителна добра механична якост и други предимства, но стената на контейнера е по-дебела, обикновено 10 мм; полипропиленовият пластмасов контейнер е не само киселиноустойчив, топлоустойчив, устойчив на вибрации, но също така и висока якост, висока издръжливост, високо качество, по-малък, по-тънък, най-общо казано 3,5 мм. Освен това формата и външният вид са елегантни, прозрачни, лесни за топлинно запечатване и производство, така че контейнерите от полипропилен и пластмаса са на мода през последните години.

Капаците за приемане на киселина на едноклетъчни батерии обикновено са проектирани с отвор за изхвърляне на водорода и кислорода, произведени от електролизата на водата по време на процеса на зареждане на батерията, за да не се натрупа газ и да повиши вътрешното й налягане, което да доведе до спукване на контейнера или дори експлозия. Освен това можем да монтираме кислородния филтър около отвора, за да предотвратим изтичането на водни пари и да намалим загубата на вода.

5. Предпазен клапан (за обезвъздушаване)

Предпазният клапан е ключов компонент на вентилно регулираната батерия, тъй като качеството на предпазния клапан пряко влияе върху експлоатационния живот, равномерността и безопасността на батерията. Съгласно съответните стандарти и използването на батерии с вентилно регулиране, предпазният клапан трябва да отговаря на следните технически условия:

（1）Включете вентила еднопосочно.

（2） Еднопосочно запечатване: за предотвратяване на проникването на въздух във вътрешността на батерията.

（3）Разликата между налягането при отваряне и затваряне на предпазните клапани на една и съща група батерии не трябва да надвишава 20% от средната стойност.

（4）Срокът на експлоатация на батерията трябва да продължи поне 15 години.

（5）Функция за филтриране: за предотвратяване на изтичането на киселина или киселинна мъгла през предпазния клапан.

（6）Взривозащитен: вътрешността на батерията трябва да е взривобезопасна, когато външната страна на батерията е изложена на открит пламък.

（7）Устойчив на вибрации: по време на транспортиране и употреба, предпазният клапан няма да се разхлаби от вибрации и многократно отваряне и затваряне.

（8）Устойчив на киселини

（9）Устойчив на високи и ниски температури

6. Други

В допълнение към основните компоненти, изброени по-горе, има съединител за клемен проводник, междуклетъчен съединител и други аксесоари.

Еднофункционалното устройство за разреждане на батерията е само за процес на разреждане и не може да се зарежда, така че батерията трябва да се зареди предварително, след което да се разреди, така че разходите за тестване за зареждане и разреждане ще бъдат относително по-евтини.

Машина за зареждане и разрежданеAIO устройството е удобно и полезно!