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        湯淺電池的充電特性

        湯淺蓄電池充電特性

        蓄電池的充電特性是指在恒流充電過程中,蓄電池的端電壓U,和電解液密度等參數隨充電時間變化的規律。

        圖1—6所示為一只6-Q-105型蓄電池以10.5A的充電電流進行充電的特性曲線。

        充電時電源電壓必須克服蓄電池的電動勢正和蓄電池內阻產生的電壓降ICR0,因此,充電過程中蓄電池的端電壓總是大于蓄電池的電動勢正,即:
        UC=E+ ICR0 ?(1—11)

        由于采用恒流充電,單位時間內所生成的硫酸量相等。所以,電解液相對密度隨時間成直線上升,靜止電動勢正。也由于相對密度的不斷上升而增加。

        由圖1—6還可看出,在充電開始后蓄電池的端電壓U,便迅速上升,這是因為充電時活性物質和電解液的作用首先是在極板的孔隙中進行的,生成的硫酸使孔隙內的電解液相對密度迅速增大所致。以后隨著生成的硫酸量增多,硫酸將開始不斷地向周圍擴散,當繼續充電至極板孔隙內析出的硫酸量與擴散的硫酸量達到平衡時,蓄電池的端電壓就不再迅速上升,而是隨著整個容器內電解液相對密度的上升而相應地增高。

        當充電接近終了時,蓄電池端電壓將達到2.3~2.4V,這時極板上的活性物質最大限度地轉變為二氧化鉛(Pb02)和海綿狀鉛(Pb),再繼續充電,電解液中的水將開始分解而產生氫氣和氧氣,以氣泡的形式劇烈放出,形成所謂的“沸騰”狀態。

        由于氫離子在極板上與電子的結合不是瞬間完成而是緩慢進行的,于是靠近負極板處會積存有較多的正離子H+,使溶液和極板之間產生了附加電位差(也稱氫過電位,約0.33V),因而使端電壓急劇升至2.7V左右。此時應切斷電路停止充電,否則,將造成蓄電池的過充電。

        過充電時,由于劇烈地放出氣泡,會在極板內部造成壓力,加速活性物質的脫落,使極板過早損壞。所以,應盡量避免長時間的過充電。但在實際充電中,為了保證將蓄電池充足,往往需要2~3h的過充電才行。

        全部充電過程中,極板孔隙內的電解液密度比容器中的電解液相對密度稍大一些。

        因此,蓄電池的電動勢E總是高于靜止電動勢Eo。充電停止后,由于Ic=0,端電壓Uc立即下降,極板孔隙內電解液和容器中的電解液密度趨向平衡,因而蓄電池的端電壓又降至2.1V左右。

        蓄電池充電終了的特征是:
        1)蓄電池內產生大量氣泡,呈“沸騰”狀。
        2)端電壓和電解液相對密度均上升至最大值,且2—3h內不再增加。


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