鉛酸蓄電池技術(shù)的發(fā)展研究

趙天順（69036部隊(duì)，新疆　巴音郭楞　841000）

?

鉛酸蓄電池技術(shù)的發(fā)展研究

趙天順
（69036部隊(duì)，新疆巴音郭楞841000）

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)了鉛酸蓄電池的發(fā)展，鉛酸蓄電池被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、航空、通信和交通等領(lǐng)域，在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用，促進(jìn)了信息和通信行業(yè)的不斷進(jìn)步。鉛酸蓄電池在發(fā)展過(guò)程中，促進(jìn)了蓄電池結(jié)構(gòu)的逐漸完善，加快了我國(guó)汽車行業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)成為我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。本文主要結(jié)合鉛酸蓄電池技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鉛酸蓄電池的工作原理和性能進(jìn)行分析，對(duì)閥控鉛酸蓄電池和水平鉛酸蓄電池技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：鉛酸蓄電池；技術(shù)；原理；性能

0　前言

鉛酸蓄電池在發(fā)展過(guò)程中，主要是結(jié)合自身的成本可接受性和產(chǎn)業(yè)化的成熟性，來(lái)促進(jìn)鉛酸蓄電池的發(fā)展，在國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要地位。我國(guó)鉛酸蓄電池在發(fā)展過(guò)程中，相較于其它國(guó)家擁有著較高的技術(shù)水平，被廣泛的應(yīng)用于汽車、摩托車和備用電源等領(lǐng)域中，占有了較多的市場(chǎng)份額。同時(shí)，閥控鉛酸蓄電池和水平鉛酸蓄電池的發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)鉛酸蓄電池行業(yè)的進(jìn)步。在鉛酸蓄電池使用的過(guò)程中，防止了對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染，促進(jìn)了汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了較大的貢獻(xiàn)。

1　鉛酸蓄電池的工作原理和性能

鉛酸蓄電池是在1859年發(fā)明的，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸行業(yè)，交通行業(yè)中以燃機(jī)為動(dòng)力的車輛均采用了鉛酸電池作為支持，并且其中涉及的各種電器和電子設(shè)備等也都運(yùn)用了鉛酸蓄電池，是電動(dòng)車輛中應(yīng)用最為廣泛的動(dòng)力電池。普通的鉛酸蓄電池能量相對(duì)較低，能夠滿足汽車的啟動(dòng)要求，其自身的動(dòng)力性能主要受環(huán)境影響較為嚴(yán)重，在低溫的環(huán)境下，其自身的能量密度和功率密度等都會(huì)產(chǎn)生大幅度下降的情況。普通的鉛酸蓄電池在使用過(guò)程中，大多可以經(jīng)受住1000次左右的放電深度循環(huán)，能夠?qū)Τ潆姷臅r(shí)間做好有效的控制工作，并且壽命相對(duì)較長(zhǎng)［1］。

在一般情況下，對(duì)鉛酸蓄電池進(jìn)行充放電，會(huì)對(duì)鉛酸蓄電池的電荷量和壽命造成較大的影響，如果長(zhǎng)時(shí)間的充電會(huì)導(dǎo)致正極板活性物質(zhì)脫落現(xiàn)象的產(chǎn)生，降低使用的壽命。同時(shí)，在電動(dòng)車輛的動(dòng)力電池中，鉛酸蓄電池具有技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)，并且相對(duì)于其他電池來(lái)說(shuō)，電池的壽命相對(duì)較長(zhǎng)，放電性能較好。

2　閥控鉛酸蓄電池

閥控鉛酸蓄電池在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，主要是由鉛酸電池科研和生產(chǎn)力量而開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種新型鉛酸電池，被廣泛的應(yīng)用于交通行業(yè)中。主要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，電池的密封性較好，使用簡(jiǎn)單便捷，不需要維護(hù)加水，在電池內(nèi)部裝有單向的安全閥，如果在使用過(guò)程中，出現(xiàn)壓力較大的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體的排放，相較于傳統(tǒng)的電池，具有不用經(jīng)常加水的特點(diǎn)。由于該電池的設(shè)計(jì)呈現(xiàn)密閉型的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在對(duì)電池進(jìn)行充電的過(guò)程中，不會(huì)受外部因素的影響而產(chǎn)生氣體泄漏情況，主要是使用高孔率的隔板，能夠迅速的將氧氣釋放到負(fù)極，有利于促進(jìn)電子進(jìn)入到電解液中。而對(duì)于富液式的傳統(tǒng)電池來(lái)說(shuō)，氧的傳輸只能通過(guò)液體來(lái)進(jìn)行傳輸工作，能夠?qū)⒁后w傳輸?shù)截?fù)極部位。但是由于隔板的孔率是有限的，導(dǎo)致氣體的擴(kuò)散通道相對(duì)有限，只能實(shí)現(xiàn)少量氣體的遷移和傳播［2］。

閥控鉛酸蓄電池在應(yīng)用過(guò)程中，主要是運(yùn)用了多空超細(xì)的剝離纖維作為電池隔離板的電解液，具有較強(qiáng)的密封性，有效的防止了電解液的泄露。在充電時(shí)主要是采用較為嚴(yán)格的充電技術(shù)，對(duì)充電的點(diǎn)壓有一定的控制，需要借助溫度的優(yōu)勢(shì)作為補(bǔ)償，能夠增加該電池的使用壽命。交替蓄電池是閥控鉛酸蓄電池的重要組成部分，其電解液主要是由硫酸和硅膠等構(gòu)成的，由于密封箱相對(duì)較好，即使將電池倒放或者歪放電解液也不會(huì)流出來(lái)。在對(duì)電解液進(jìn)行灌注的過(guò)程中，需要與電池保持一定的距離，保證電解液與級(jí)板的可靠接觸，并且還需要承擔(dān)一定的正壓力，能夠?qū)⒄龢O板上的氧氣和負(fù)極板上的氫氣復(fù)合成水。

3　水平鉛酸蓄電池

（1）復(fù)合材料技術(shù)。水平鉛酸蓄電池自身的密度性相對(duì)較好，是由美國(guó)的科學(xué)家發(fā)明的，相較于傳統(tǒng)的蓄電池具有較多的優(yōu)勢(shì)。電池板柵是復(fù)合材料技術(shù)的重要展現(xiàn)，主要是由純鉛通過(guò)一系列的手段擠壓而形成的，在擠壓工作結(jié)束之后，將其放置在密度較強(qiáng)的玻璃板上來(lái)使用，在應(yīng)用過(guò)程中，主要是通過(guò)鉛絲進(jìn)行編織，而形成的鉛網(wǎng)，相對(duì)于傳統(tǒng)的板柵來(lái)說(shuō)，具有電阻率小和抗拉強(qiáng)度較大的特點(diǎn)。板柵表面主要是由純鉛構(gòu)成的，通過(guò)紡織加工，對(duì)導(dǎo)電鉛絲的等距具有一定的規(guī)定，其電流具有密度性較大的特點(diǎn)，在同等的電荷量下，電池的質(zhì)量相對(duì)較輕［3］。

（2）水平雙極板結(jié)構(gòu)。水平雙極板結(jié)構(gòu)的電池自身具有正負(fù)極板和隔板呈現(xiàn)水平交錯(cuò)的形式，該電池的兩端設(shè)計(jì)主要是使用了單極板的設(shè)計(jì)，在兩端位置是雙極性的極板。在使用過(guò)程中主要是通過(guò)在兩端的位置進(jìn)行鉛膏的涂抹，需要在中間位置留有空白，這樣就保證了電池的兩端，一段是正極和一段是負(fù)極。在使用時(shí)，需要將極板水平進(jìn)行放置，能夠有效的避免濃差極化的現(xiàn)象，該種形式的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了散熱的功能。由于電池具有兩極結(jié)構(gòu)，使電池具有較強(qiáng)的可靠性，縮短了工藝的路線，也使電阻量大大降低了，提高了電池功率的性能。

電池隔板在使用過(guò)程中，主要是運(yùn)用了多孔的玻璃纖維，來(lái)實(shí)現(xiàn)電解液的吸收，該項(xiàng)設(shè)計(jì)形式展現(xiàn)出了較強(qiáng)的靈活性特點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際的使用情況，設(shè)計(jì)出適合的電池，在電池內(nèi)部中的每一個(gè)單體都具有地理的壓力框架，能夠?qū)㈦姾械膬?nèi)部形成獨(dú)立的整體，并且在電池的各面都需要設(shè)置定位槽。在組裝過(guò)程中，能夠展現(xiàn)出壓力框架的重要作用，防止電池在使用過(guò)程中出現(xiàn)的振動(dòng)情況，對(duì)電池的抗擊性能起到了較強(qiáng)的抗沖擊性［4］。

4　結(jié)論

鉛酸蓄電池自身具有技術(shù)成熟，價(jià)格便宜和使用安全等優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用于交通當(dāng)中。在使用過(guò)程中，需要具備較高的總電壓，在電動(dòng)車上進(jìn)行使用時(shí)，應(yīng)該將電池進(jìn)行串聯(lián)，憑借自身的成熟工藝，能夠有效的避免在使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí)，其應(yīng)用的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，有著豐富的使用經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)使用數(shù)據(jù)的檢測(cè)和功能的管理，為電池的使用管理提供了便利，在設(shè)計(jì)里面融入新技術(shù)，推動(dòng)了鉛酸蓄電池的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］潘軍青，邊亞茹.鉛酸蓄電池回收鉛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀［J］.北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（03）:1-14.

［2］靖麗麗.閥控式鉛酸蓄電池的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)［J］.蓄電池，2013（01）:43-48.

［3］王學(xué)健，沈海泉.廢鉛酸蓄電池回收技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（09）:4-6.

［4］靖麗麗.國(guó)內(nèi)外廢鉛酸蓄電池回收利用技術(shù)與污染防治［J］.蓄電池，2012（01）:38-40+47.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.018