鉛酸蓄電池
汽車用鉛蓄電池
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比能 | 33[1]–42 Wh/kg[2] |
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能量密度 | 60–110 Wh/l[2] |
功率重量比 | 180 W/kg [3] |
充電/放電效率 | 50–95%[4] |
能源/消費價格 | 7(sld)–18(fld) Wh/US$ |
自放電率 | 3–20%/月[2] |
循環耐久性 | 500–800 充電周期[5] |
標稱電池電壓 | 2.0 V[6] |
充電時溫度間隔 | 最低 −35 °C, 最高 45 °C |
鉛酸蓄電池,又稱鉛蓄電池,是蓄電池的一種,電極主要由鉛製成,電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。一般分為開口型電池及閥控型電池兩種。前者需要定期注酸維護,後者為免維護型蓄電池。按電池型號可分為小密、中密及大密。俗稱的電瓶主要指的是鉛酸蓄電池。1859年,法國物理學家普蘭特發明。
結構
鉛酸蓄電池一般由正極板、負極板、隔板、電池槽、電解液和接線端子等部分組成。
正極板為二氧化鉛板(PbO2),負極板為鉛板(Pb)。
原理
鉛蓄電池的原理是通過將化學能和直流電能相互轉化,在放電後經充電後能復原,從而達到重複使用效果。鉛蓄電池的電壓為2的倍數。
放電化學反應
鉛酸蓄電池中的正極活性物質(二氧化鉛)與負極活性物質(海綿鉛)和電解液(30%-40%的稀硫酸溶液),反應生成硫酸鉛和水。
化學方程式為:
負極反應:
正極反應:
充電化學反應
硫酸鉛和水轉化為二氧化鉛、海綿鉛與稀硫酸。
化學方程式為:
通用的化學反應
在放電反應及充電反應中,沒有額外物質減少或增加,由於兩個反應條件相同,所以是可逆反應,但實際環境下仍有許多變因。
化學方程式為:
應用
鉛酸電池內電阻小,可應對大電流放電需要。
中型及小密電池應可廣泛用於UPS不間斷電源、控制開關、報警器、汽車牽引電源、電動自行車等領域。 大密電池主要應用於大型基站的通訊後備電源。
使用時應注意硫酸液面高度,以免發生意外。鉛酸電池充電電壓過高並過充時可能產生可燃的氫氣,應當避免。
壽命
鉛酸電池壽命大約 2~4 年,不過長期處於低電量的鉛酸電池壽命會縮短,大部分廠商提供 6~12 個月的保固期。鉛酸電池最常見故障是硫酸鉛結晶過多,因此也有一些商品用來處理或避免這個問題發生,主要有這些方式:
- 加水
- 小電流充電
- 脈衝式充電
參考
- ^ Panasonic, Panasonic LC-R1233P (PDF), [2014-06-14], (原始內容存檔 (PDF)於2019-06-06)
- ^ 2.0 2.1 2.2 PowerSonic, PS and PSG General Purpose Battery Specifications, [January 2014], (原始內容存檔於2015-10-27)
- ^ Trojan Product Specification Guide (PDF). [January 2014]. (原始內容 (PDF)存檔於2013-06-04).
- ^ PowerSonic, Technical Manual (PDF): 19, [January 2014], (原始內容 (PDF)存檔於2014-12-12)
- ^ PowerSonic, PS-260 Datasheet (PDF), [January 2014], (原始內容 (PDF)存檔於2016-03-04)
- ^ Crompton, Thomas Roy, Battery Reference Book, Newnes, 2000