一.鉛酸電池

 

鉛酸電池是蓄電池的一種.以其低廉的價(jià)格(鎘鎳電池的六分之一~~`~~五分之一)，良好的高倍率放電性能，使用非常廣泛，如汽車、摩托車、火車、輪船、通信以及UpS等均需運(yùn)用。鉛酸電池主要由正極板、負(fù)極板、電解液、容器、極柱、隔膜、可導(dǎo)電的物質(zhì)等組成。

 

（一）正極板（正極活性物質(zhì)）

 

正極板活性物質(zhì)的主要成分是二氧化鉛。具有較強(qiáng)的氧化性，放電時(shí)，與硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鉛，并吸收電子，二氧化鉛有兩種類型晶格，一種是α—pb02另一種是β—pb02。這兩種二氧化鉛活性物質(zhì)差別很大，它們在正極板所起的作用也不相同。ß—pb02給出的容量是α—pbO2的1.5~~~3倍。而α—pb02具有較好的機(jī)械強(qiáng)度，它的存在，正極板活性物質(zhì)不宜軟化脫落，惟有α—pb02和βα—pbO2的比例達(dá)到0.8時(shí)，鉛蓄電池會(huì)表現(xiàn)出良好的性能。

 

正極活性物質(zhì)在放電狀態(tài)下，與電解質(zhì)硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鉛與水。其反應(yīng)式如下：pb02+3H++HSO4-+2e==pbSO4+2H2O

 

充電時(shí)，在外線路的作用下轉(zhuǎn)化為ρbO2與H2SO4放電時(shí)，二氧化鉛的ρb4+接受了負(fù)極送來的電子形成ρb+2與溶液中的硫酸根離子結(jié)合生成ρbSO4。當(dāng)硫酸鉛達(dá)到一定量時(shí)，變成沉淀物附著在極板上。充電時(shí)硫酸鉛中的鉛離子的電子被外線路帶走轉(zhuǎn)化為二氧化鉛。將水中氫離子留在溶液中。氧離子與鉛離子結(jié)合生成二氧化鉛進(jìn)入晶格，形成正極活性物質(zhì)。

 

（二）負(fù)極板（負(fù)極活性物質(zhì)）

 

在鉛酸電池里，為了供負(fù)極活性物質(zhì)充足與電解液發(fā)生反應(yīng)，故將鉛制成多孔海棉狀，又稱為海綿鉛，在放電時(shí)，鉛給出外線路電子形成pb+2與溶液的硫酸根結(jié)合生成硫酸鉛，充電時(shí)，部分pbSO4首先溶解成pb2+與SO4。pb+2接受電子還原成鉛進(jìn)入負(fù)極活性物質(zhì)晶格。

 

（三）電解液

 

硫酸是鉛酸電池電解液中的緊要原材料之一，市場上濃硫酸一般分為兩種：一種是工業(yè)用濃硫酸，純度較低，不適用于鉛酸電池；另一種為純度較高的分解純，較適合于鉛酸電池，硫酸的分子量為98，濃硫酸中硫酸含量為98%是無色透亮油狀液體，具有很強(qiáng)的吸水性和腐蝕性，與水結(jié)合后，可放出大量的熱。所以在電解液配制過程中，一定要留意防護(hù)，以免出現(xiàn)危險(xiǎn)，配制時(shí)，千萬不要把水加入濃硫酸中，而是將濃硫酸緩慢加入水中。

 

鉛酸電池電解液配制過程中，對水的要求較高，水中含雜質(zhì)的多少，筆直影響電池的質(zhì)量。鉛蓄電池用水外觀是無色透亮的，殘?jiān)繎?yīng)小于0.01%。一般檢驗(yàn)水的標(biāo)準(zhǔn)用電阻率（Ωcm）或電導(dǎo)率來表示，比較簡單的辦法是：采用電阻率測量法：用數(shù)字式萬用表將檔位撥至20MΩ處，將萬用表兩只表筆相距1厘米，測出水的電阻阻值在5——10MΩ即可。

 

（四）隔板

 

隔板也是鉛蓄電池主要組成部分之一，其質(zhì)量對電池影響很大，隔板的主要功能是戒備電池正負(fù)極板短路，蓄電池中，對隔板的要求是：采用多孔質(zhì)隔板，準(zhǔn)許電解液自由擴(kuò)散和離子遷移，要有比較小的電阻，隔板孔徑要小?？障犊偯娣e要大，要戒備脫落的活性物質(zhì)到達(dá)對方的極板.因此,隔板的孔徑要小,孔數(shù)要多。

 

二：電池修復(fù)過程中常用的名詞：

 

1：不可逆的硫酸鹽化

 

不可逆的硫酸鹽化，簡稱硫酸鹽化。鉛酸電池在放電時(shí)，正負(fù)極板都萌生一種化合即硫酸鉛，硫酸鉛是一種難溶于水，不導(dǎo)電的物質(zhì)，在正常情況下，蓄電池在放電后形成的硫酸鉛結(jié)晶比較小，充電時(shí)，在電的作用下，比較容易地溶解并還原成鉛。如果使用不當(dāng)，經(jīng)常充電不足、失水、過放電等。硫酸鉛就會(huì)形成粗大堅(jiān)硬的結(jié)晶體，這時(shí)就很難用一般的辦法將其還原成鉛，所以被稱之為不可逆的硫酸鹽化，由于硫酸鹽化，一方面，它可以阻擋硫酸與其他活性物質(zhì)接觸并發(fā)生反應(yīng)：另一方面，使活性物質(zhì)數(shù)量減少，它可引起蓄電池容易下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成蓄電池壽命終止。

 

2：活性物質(zhì)的脫落

 

在我們修復(fù)廢舊電池時(shí)，有些電池加水修復(fù)后，從注水孔內(nèi)流出一些紅褐色液體。即為脫落的活性物質(zhì)，活性物質(zhì)脫落原由有以下幾種解釋：1、電池受外力的影響，如振動(dòng)，摔打等。2、α—pbO2。βpbO2變體模型。αpbO2是活性物質(zhì)骨架，當(dāng)電池在充放電時(shí)，一部分α—pbO2轉(zhuǎn)化為β—pbO2從而導(dǎo)致軟化脫落。3、隨著循環(huán)進(jìn)行，活性物質(zhì)由無定性態(tài)逐漸晶形化，即結(jié)晶度增加，水化聚合物鏈數(shù)目減少，凝膠壓電阻增加，晶粒間電接觸惡化，該活性物質(zhì)脫落。4、還有人們認(rèn)為，隨著充電和放電的不斷進(jìn)行，活性物質(zhì)形成若干密集的團(tuán)塊，當(dāng)團(tuán)塊間缺乏足夠的連接時(shí)，活性物質(zhì)就會(huì)脫落，電池失效。

 

3：電池的電壓

 

電池正負(fù)兩極的電勢差稱蓄電池的電壓，一般用萬用表來測量。在電池修復(fù)過程中，其電壓有三種表現(xiàn)形式：第一種叫空載電壓，又稱為開路電壓，就是電池即不充電又無負(fù)載的情況下測量到的電池電壓：第二種叫負(fù)載電壓，就是電池放電過程中某個(gè)時(shí)段所測量的電池電壓。第三種叫在線電壓，就是電池在充電過程中某一時(shí)刻所測量的電壓，知道三種電壓測量辦法，對判斷電池是不是斷路或短路；電池內(nèi)阻計(jì)算具有緊要的意義。