Базова структура та основи свинцево-кислотної батареї

Протягом останніх двох років, навіть незважаючи на те, що літієві батареї дуже популярні на ринку, у секторі електричних триколісних велосипедів, немає сумнівів, що свинцево-кислотна батарея збереже своє домінування в ринковій конкуренції.

Іншими словами, свинцево-кислотні акумулятори є основою електричних трициклів. Як інсайдер галузі електричних трициклів, сьогодні я збираюся розповісти вам більше інформації про структуру та основи свинцево-кислотної батареї.

Свинцево-кислотні акумулятори складаються з важливих частин, таких як позитивні та негативні пластини, сепаратори, пластикові контейнери, полюси тазапобіжні клапани. Номінальна напруга кожного окремого елемента становить 2 В, тому пневматична свинцево-кислотна батарея на 6 В або 12 В зазвичай складається з 3 або 6 елементів у пакетах. Набір незалежних елементів зібраний у пакети, щоб сформувати конкурентоспроможну батарею для роботи в якості автомобільної енергії.

Ось конкретний погляд на компоненти свинцево-кислотної батареї.

1. Група пластин акумулятора

Група пластин батареї є основною частиною батареї, оскільки її роль полягає в тому, щоб приймати заряджену електричну енергію та вивільняти зовнішню електричну енергію, яка розділена на два види позитивних і негативних пластин. Пластина складається з сітки та активного матеріалу. Тонка пластина має вищу питому ємність (ємність, що забезпечується розміром пластини) і покращує продуктивність для стартера. Процес зарядки і розрядки батареї досягається електрохімічною реакцією між активними речовинами на пластинах і електролітом.

Роль сітки полягає в розміщенні активних речовин, які склеєні разом, щоб утворити пластину, а матеріал сітки - це переважно сплав свинцю та сурми, який містить 5%-7% свинцю. Додавши свинець у стрічку, ми можемо покращити характеристики лиття та механічну міцність, але це прискорить осадження водню, що призведе до автоматичного розряду, що в кінцевому підсумку призведе до швидкого витрачання електроліту та короткого терміну служби акумулятора.

Активна речовина є основним компонентом в електрохімічній реакції. Коли процес утворення завершується (процес перетворення активних речовин на позитивній і негативній пластинах називається процесом утворення), пористий діоксид свинцю (PbO₂) активні речовини на поверхні позитивної пластини переважно стають червонувато-коричневими та губчастими. чистий свинець (Ph) матиме сірувато-бронзовий колір.

Отримайте позитивні та негативні пластини, занурені в електроліт, ви можете отримати 2 В електрорушійної сили (ЕРС), і щоб збільшити ємність батареї, ми часто поміщаємо більше позитивних та негативних пластин у контейнер для батареї, щоб зібрати один елемент великої ємності . Через погані механічні властивості позитивної пластини під час активації батареї будуть деякі відмінності між двома сторонами пластин. Неузгодженість призведе до дугоподібної деформації або випадання активних речовин. Ось чому ми завжди ставимо додаткову негативну пластину всередину комірки, щоб збалансувати електричний розряд.

2. Батарейний сепаратор

Роль вакумуляторний сепараторполягає у розділенні позитивної та негативної пластин, занурених у розчин сірчаної кислоти. Щоб зменшити об’єм батареї, позитивні та негативні пластини слід зблизити один з одним. Крім того, ми повинні переконатися, що позитивні та негативні пластини розділені ізоляційними шарами, які зазвичай виготовляються з гуми, пластику, скла, волокна та інших ізоляційних матеріалів.

Крім ізоляційної ролі між позитивною та негативною пластинами, він допомагає позитивним і негативним іонам в електроліті проходити плавно, уповільнює виділення активних речовин позитивної та негативної пластин і запобігає вібрації позитивних пластин. збитки. Таким чином, необхідно, щоб сепаратор відповідав таким стандартам: 60% покриття повітряного отвору, мала апертура, кислотостійкі характеристики, містить нешкідливі речовини, міцний, мав низький опір в електроліті з характеристикою хімічної стабільності тощо. канавки повинні бути перпендикулярні до дна контейнера батареї під час збирання батареї, оскільки хімічна реакція позитивної пластини стає бурхливою під час процесу заряджання та розряджання.

В останні роки деякі виробники також випустили кілька сепараторів у формі конверта для покриття позитивної пластини, які можуть ефективно запобігати випаданню активних речовин.

3. Електроліт

Електроліт може спонукати до іонізації активних речовин пластин для генерації електрохімічної реакції. Електроліт складається із спеціалізованої для батареї сірчаної кислоти та дистильованої води у певній пропорції. Загальним електролітом для автомобільних свинцево-кислотних акумуляторів є розведена сірчана кислота з щільністю (1,280±0,010) г/см³ (25 ℃).

Щільність електроліту має великий вплив на продуктивність і термін служби акумулятора. Щоб збільшити ємність АКБ і знизити температуру замерзання електроліту, необхідно збільшити щільність електроліту. Однак більш висока щільність призведе до підвищення в'язкості, що призведе до зменшення ємності акумулятора. Крім того, необхідно вказати значення щільності електроліту в різних кліматичних умовах.

Як правило, на кожну зміну температури на 1 ℃ щільність змінюється на 0,0007 г/см³. При підвищенні температури електроліту щільність зменшується; при зниженні температури щільність збільшується. Тому температура є необхідною умовою для визначення значення густини електроліту. Країни в усьому світі встановили стандартну температуру для електроліту, і в цьому випадку наша країна становить 15 ℃, Японія 20 ℃, Європа та Сполучені Штати відповідно 25 ℃ і 30 ℃.

4. Контейнер для батареї

Батарейний контейнервикористовуються для розміщення електроліту та пластин, тому вони зазвичай мають довгу кубічну форму, розділену на 3 або 6 однокамерних жолобів. На верхньому краю жолобів клітини є спеціальний малюнок канавок для з’єднання контейнера з кришкою, а на дні контейнера є кілька опуклих смужок для підтримки групи пластин.

Гума і поліпропілен - це два основні матеріали для виготовлення контейнерів для батарей. Гумовий контейнер має кислотостійкі, жаростійкі, морозостійкі, вібраційні, ізоляційні та значну механічну міцність та інші переваги, але стінка контейнера товща, як правило, 10 мм; поліпропіленовий пластиковий контейнер є не тільки кислотостійким, жаростійким, вібраційним, але також високоміцним, високою міцністю, високою якістю, меншим, тоншим, загалом 3,5 мм. Крім того, форма та зовнішній вигляд є елегантними, прозорими, легкими для термозварювання та виробництва, тому останніми роками в моду увійшли контейнери з поліпропіленового пластику.

Кришки для прийому кислоти одноелементної батареї зазвичай мають отвір для видалення водню та кисню, що утворюються в результаті електролізу води під час заряджання батареї, щоб уникнути накопичення газу та підвищення внутрішнього тиску, що призведе до розтріскування контейнера або навіть вибуху. Крім того, ми також можемо встановити кисневий фільтр навколо отвору, щоб запобігти виходу водяної пари та зменшити втрату води.

5. Запобіжний клапан (для вентиляції)

Запобіжний клапан є ключовим компонентом батареї з клапанним регулюванням, оскільки якість запобіжного клапана безпосередньо впливає на термін служби, рівномірність і безпеку батареї. Згідно з відповідними стандартами та використанням батарей з клапанним регулюванням запобіжний клапан повинен відповідати наступним технічним умовам:

（1）Увімкніть клапан в одному напрямку.

（2） Однонаправлене ущільнення: щоб запобігти проникненню повітря всередину батареї.

（3）Різниця між тиском відкриття та закриття запобіжних клапанів однієї групи батарей не повинна перевищувати 20% від середнього значення.

（4）Термін служби батареї має тривати принаймні 15 років.

（5）Функція фільтрації: щоб запобігти витоку кислоти або кислотного туману через запобіжний клапан.

（6）Вибухозахищений: внутрішня частина батареї має бути вибухозахищеною, якщо зовнішня частина батареї піддається впливу відкритого вогню.

（7）Стійкий до вібрації: під час транспортування та використання запобіжний клапан не ослабне через вібрацію та повторне відкриття та закриття.

（8）Стійкий до кислот

（9）Стійкість до високих і низьких температур

6. Інші

На додаток до основних компонентів, перерахованих вище, є роз’єм кінцевого проводу, міжелементний роз’єм та інші аксесуари.

Однофункціональний пристрій для розряджання батареї призначений лише для процесу розряджання та не може заряджатися, тому батарею потрібно заряджати заздалегідь, а потім розряджати, щоб вартість зарядки та тестування розрядки була відносно дешевшою.

Зарядно-розрядна машинаПристрій AIO - це зручно та корисно!