2、鉛蓄電池工作原理鉛蓄電池由正極板群、負極板群、電解液和容器等組成。充電後的正極板是棕褐色的二氧化鉛(pbo2),負極板是灰色的絨狀鉛(pb),當兩極板放置在濃度為27%~37%的硫酸(h2so4)水溶液中時,極板的鉛和硫酸發生化學反應,二價的鉛正離子(pb2+)轉移到電解液中,在負極板上留下兩個電子(2e-)。由於正負電荷的引力,鉛正離子聚集在負極板的四周,而正極板在電解液中水分子作用下有少量的二氧化鉛(pbo2)滲透電解液,其中兩價的氧離子和水化合,使二氧化鉛分子變成可離解的一種不穩定的物質——氫氧化鉛〔〕。氫氧化鉛由4價的鉛正離子(pb4+)和4個氫氧根〔4(oh)-〕組成。4價的鉛正離子(pb4+)留在正極板上,使正極板帶正電。由於負極板帶負電,因而兩極板間就產生了一定的電位差,這就是電池的電動勢。當接通外電路,電流即由正極流向負極。在放電過程中,負極板上的電子不斷經外電路流向正極板,這時在電解液內部因硫酸分子電離成氫正離子(h+)和硫酸根負離子(so42-),在離子電場力作用下,兩種離子分別向正負極移動,硫酸根負離子到達負極板後與鉛正離子結合成硫酸鉛(pbso4)。在正極板上,由於電子自外電路流進,而與4價的鉛正離子(pb4+)化合成2價的鉛正離子(pb2+),並立即與正極板四周的硫酸根負離子結合成硫酸鉛附著在正極上
隨著蓄電池的放電,正負極板都受到硫化,同時電解液中的硫酸逐漸減少,而水分增多,從而導致電解液的比重下降在實際使用中,可以通過測定電解液的比重來確定蓄電池的放電程度。在正常使用情況下,鉛蓄電池不宜放電過度,否則將使和活性物質混在一起的細小硫酸鉛晶體結成較大的體,這不僅增加了極板的電阻,而且在充電時很難使它再還原,直接影響蓄池的容量和壽命。鉛蓄電池充電是放電的逆過程。
鉛酸蓄電池充、放電化學反應的原理方程式如下:
3、鉛蓄電池的工藝流程及主要設備
鉛粉製造、板柵鑄造、極板製造、極板化成、裝配電池
鉛粉製造設備:鑄粒機或切段機、鉛粉機及運輸儲存系統;
板柵鑄造設備:熔鉛爐、鑄板機及各種模具;
極板製造設備:和膏機、塗片機、表面乾燥、固化乾燥系統等;
極板化成設備:充放電機;
水冷化成及環保設備;
裝配電池設備:汽車蓄電池、機車蓄電池、大中小型密封閥控鉛酸蓄電池裝配線;
電池檢測設備:各種電池性能檢測。
典型鉛酸蓄電池工藝過程概述
鉛酸蓄電池主要由電池槽、電池蓋、正負極板、稀硫酸電解液、隔板及附屬檔案構成。
4、工藝製造
鉛粉製造:將1#電解鉛用專用設備鉛粉機通過氧化篩選製成符合要求的鉛粉。
板柵鑄造:將鉛銻合金、鉛鈣合金或其他合金鉛通常用重力鑄造的方式鑄造成符合要求的不同類型各種板板柵。
極板製造:用鉛粉和稀硫酸及添加劑混合後塗抹iso9001於板柵表面再進行乾燥固化即是生極板。
極板化成:正、負極板在直流電的作用下與稀硫酸的通過氧化還原反應生產氧化鉛,再通過清洗、乾燥即是可用於電池裝配所用正負極板。
裝配電池:將不同型號不同片數極板根據不同的需要組裝成各種不同類型的蓄電池。
(各單位因工藝條件不同可選擇不同的流程)
板柵鑄造簡介
板柵是活性物質的載體,也是導電的集流體。普通開口蓄電池板柵一般用鉛銻合金鑄造,免維護蓄電池板柵一般用低銻合金或鉛鈣合金鑄造,而密封閥控鉛酸蓄電池板柵一般用鉛鈣合金鑄造。