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探討鉛酸蓄電池的接反極

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年05月18日  

極性正確的鉛酸蓄電池在安裝過程中,不管是廠家安裝人員還是用戶自己的安裝隊都會發生疏忽,將蓄電池接反極。這樣在正常使用中,接反極的蓄電池容量很快就會衰竭。


譬如1組48V(假設每只電池的標稱電壓為2V)的蓄電池組,其中有1只蓄電池接反極,那么,在開路時,該蓄電池組的總電壓不是48V,也不是46V,應該為44V。這是因為該只電池的正負極已反,其端電壓為-2V。但是假如該組蓄電池在運行當中,就有點不相同。假定該組蓄電池的浮充電壓為48V,蓄電池組的總電壓就不是44V了,應該還是48V。但是接反極的這只蓄電池的容量就會慢慢衰減,最終出現負值。


舉例來說:將2只標稱電壓為2V的蓄電池的正極(或負極)串連起來,對這2只蓄電池進行恒壓(3V)充電,最終接反的那只蓄電池的端電壓約為-0.700V,而另1只端電壓為2.300V。此時的總電壓依然為3V。


這是因為:當其他正常連接的蓄電池在進行充電時,對接反極的蓄電池而言,是在放電,放電電流就是其他電池的充電電流,這個電流值是變化的。由于整流器設定的電壓值是一定的,所以電池組的電壓也是一定的,不會因為有反極的電池存在而改變。其總電壓可以由下列公式求出:


U=U+-U-,


=2.300-(-0.700)


=3.000(V)


故總電壓還是3V。


這時,接反極的蓄電池內部反應為:


正極:PbO2+4H++SO42-PbSO4+2H2O.①


負極:Pb+SO42-PbSO4.②


當正極的PbO2完全的轉化為PbSO4后,該只電池的電壓為0V。蓄電池此時被反充電,即:


負極:PbSO4+2H2OPbO2+4H++SO42-..3


正極:PbSO4Pb+SO42-..4


由于硫酸鉛很難轉化為PbO2和Pb,所以這個反應過程較為緩慢。但最終還是生成了少量的PbO2和Pb,所以致使蓄電池有了電動勢,不過蓄電池的原來的正負極已顛倒,導致蓄電池出現了負值。


接反極的蓄電池經過長時間的運行后,檢測該只電池的電解液,此時的電


解液比重幾乎與水的比重相同,約為1g/cm3,所以電解液中的硫酸幾乎完全被反應消耗掉,所剩全部是水。從反應①、②來看,也印證了這種結論。


接反極的蓄電池在開路狀態下放置,最終的結果是,由于蓄電池自放電即對自身的補充電,電壓由負值慢慢回升,但這種自放電在短時間內畢竟是有限度的,所以電壓恢復到正值也不會太高,一般在0~0.1V之間。


所以當我們看到有的蓄電池的電解液比重幾乎與水的比重相同時,最大的可能性就是該只蓄電池被接反極,換句話說,在沒有人親眼看到該只電池是否接反極的時候,結合電池開路電壓和電解液比重,我們也可以證實該只電池有可能被接反極。


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