蓄电池的工作和特点

     众所周知，蓄电池(阀控式密封铅酸蓄电池)也是铅酸蓄电池，既然是铅酸蓄电池，它就应该有着与开口式铅酸电池相同的作业原理。这就是说电池完结能量变换和能量贮存的载体与开口式的是一样的，其参加电化学反响的物质也是一样的，都是在充电时，正极由硫酸铅(PbSO4)转化为二氧化铅(Pb02)后将电能转化为化学能贮存在正极板中；负极由硫酸铅(PbSO4)转化为海绵状铅(海绵状Pb)后将电能转化为化学能贮存在负极板中。

     在放电时，正极由二氧化铅(PbO2)变成硫酸铅(PbSO4)而将化学能变换成电能向负载供电，负极由海绵状铅(海绵状Pb)变成硫酸铅(PbSO4)而将化学能变换成电能向负载供电。当然，肯定是要由正极和负极一起以同当量同状态下(如充电或放电态)进行电化学反响才干完结上述充电或放电进程的，任何时候任何情况下都不可能由正极独自或由负极独自来完结上述电化学反响的。

      由此可知，如果一只电池中正极板是好的，而负极板坏了的话，那就等于这只电池变成了作废电池了。相同，如果一只电池中的负极板是好的，

      而正极板坏了的话，这只电池也只能是一只作废电池了。除此之外，正极板中能够参加能量变换的物质量(活性物质的量)与负极板中能够参加能量变换的物质量(活性物质的量)要彼此匹配。如果不匹配，一个多，一个少的话，那个多出来的部分是一种糟蹋，并且每一种参加电化学反响的物质与另一物质相匹配的量都是不同的，科学家们把每一种物质可将一个安培小时的电量(1从)转化为化学能贮存起来的该物质的这个量叫做电化当量(即电能与化学能彼此变换的适当物质的量)。每一种活性物质的电化当量都是由其电化反响方程式上钩算出来的。

     以上所说的铅酸蓄电池作业原理的全部内容(包含电化当量)能够用如下电化学反响方程式来表明： PbO2+Pb+2H2S04 ←→2PBS04+2H20 

      当上述电化学反响式由左向右进行时，是电池的放电反响。当上述电化学反响式由右向左进行时，是电池的充电反响。 

     从该电化学反响式中能够看出，在电池放电时，正极有必要有1个克分子量的二氧化铅，负极有必要有1个克分子量的海绵状铅，一起还应有2个克分子量的硫酸参加这个放电进程才干顺利进行。使用法拉弟规律中的法拉弟常数，经过上述电化学反响方程式，

    经过核算后得知：二氧化铅的电化当量为从，海绵状铅的电化当量为。这就是说：要使VRLA电池放出一个安培小时的电量来，正极有必要有的二氧化铅活性物质，一起负极有必要有海绵状铅活性物质在足够量的硫酸存鄙人才干如愿。要使VRLA电池放出100Ah的电量来，正极有必要有4146g二氧化铅，负极要有3387g海绵状铅才干完结。这就从原理上说明晰电池的电容量为什么会是由活性物质量的多少来决议的道理。这也是用户在购买电池时，为什么说分量大的电池比分量小的电池其质量好的根本原因地点。

 当然，这儿列出的电化当量只是一个理论值。VRLA电池除了有着与开口铅酸蓄电池的电化学反响方法一样的相同作业原理外，它还有着与开口铅酸蓄电池所不一样的作业原理，那就是阴极吸收原理，所谓阴极吸收原理指的是电池在充电时，特别是在充电晚期，正极会发生氧气，因为电池是全密封的，发生的气体不会象开口电池那样随时都能够经过开口而散发到电池体外去，发生的气体会在电池槽内积累。跟着电池内部积累的气体量的不断增多，电池内部的压力逐步上升。正因为电池内部存在着必定的内压，正极发生的氧气会跑到负极上。因为正极上生成的是氧原子，而氧原子又具有很强的氧化性，这种具有强氧化才能的氧原子跑到负极后，会将负极在充电时刚生成的也具有很大活性的海绵状铅氧化而生成氧化铅，氧化铅继而与硫酸反响生成硫酸铅和水，

   硫.酸铅正好又是负极放电的产品，硫.酸铅在充电时又生成海绵状铅，海绵状铅再吸收正极发生的氧而生成氧化铅，这样循环往复的重复进行着这一反响，正极上发生的氧都被负极吸收了，再怎样充电也不会有氧气生成，电池内部压力不会持续上升，更用不着忧虑电池会发生爆破了。为了避免在特别情况下电池内部因为气体的聚积而增大内部压力引起电池爆破，

    在设计时，又特地在电池的上盖中设置了一个安全阀，当电池内部压力到达必定值时，安全阀会主动敞开，释放必定量气体下降内压后，安全阀又会主动封闭。以上所述，就是ⅧIA电池的阴极吸收原理。正因为发现和发明晰这种电池的阴极吸收原理，才干够把开口式铅酸蓄电池做成全密封的，电池才得以面世。 

    当然，要使电池的阴极吸收原理得以保持，排名靠前个先决条件就是电池有必要是密封的，不是密封的，电池内部不存在必定的内压，正极生成的氧就不可能跑到负极被负极吸收，氧气就会跑出去，跑掉了氧就等所以电池内部的水跑掉了，电池失水了，就应补水，需要补水也就不称之为VRLA电池了，那就变成开口电池了。

    由此可见，电池密封功能的好坏是一个很关键的技术指标，用户在选择电池时应高度重视这一问题，哪怕是稍微有一点漏气或渗液，也会直接影响到电池的使用寿命。电池组中如果呈现一块这样的电池，会因这块电池首先变成落后电池而影响整个电池组的归纳功能，也会弓[起电池组中各电池电压的不均衡而构成恶性循环。其原因就在于此。 

    当然，要使电池的阴极吸收得以很好的进行，要确保它的气体复合***，发生的气体基本上都生成水又回到电池内，除了气密性是一个很重要的问题外，还应考虑与之配套的办法是否得力。例如：在结构上，电池有必要是贫液式的，要留出足够的空间和通道让正极发生的氧能敏捷而又顺利的跑到负极而被负极吸收，这也是VRLA电池为什么没有多余电解液的原因地点。

   又如：选用的超细玻璃纤维隔板应该有足够大的孔率，以确保正极发生的氧能经过隔板的小孑L跑到负极被吸收。因而，电池所用隔板的质量好坏也是一个至关重要的问题。 

   电池在充电时正极发生的氧因为被负极吸收了，而能够将开口的做成密封电池了，那么负极充电时发生的氢气不是依然存在吗?电池不是依然存在着失水和爆破的风险吗?这一问题科学家们是经过改动负极合金配方，选用新的合金资料(如铅钙合金)，使氢在这种资料上放电(得到电子生成氢气)的电位进步了(叫做进步了氢的过电位)正本充电电压到达某一值时氢离子就要在阴极上放电，生成氢气。

   因为铅.钙.合金的选用，充电电压到达本来数值时氢离子不放电了，不生成氢气了。但不论怎么改动合金配方，也不论怎么进步氢的过电位，当充电电压到达氢离子放电的电位时，氢气总是要生成的。各生产厂家为什么都会给自己的电池规则一个在必定范围内的浮充电压值，其道理就是要操控氢气的发生，避免电池失水。