事故|最新进展!电动车自燃事故中受伤父亲度过休克期( 二 )
但锂电池也不是完美的替代品 。
据了解 , 对于锂电池的安全性 , 国际上都有着非常严格的要求 。 比如短路、过充电、热箱试验、针刺、平板冲击、焚烧等情况下 , 都要保证不燃烧不爆炸 。 同时还得是能量大、循环寿命长、安全性能好 。 但锂电池也有现实缺点 , 比如衰老、不耐受过充、不耐受过放……
蓄电池工作原理 , 其实就是一个化学方程
大家是否注意到 , 平时我们使用的电动车 , 或汽车里 , 都有一个很重的大方块?没错 , 那就是电瓶 , 也就是蓄电池 。
这是一种可以充电、放电的电池 。 它的工作原理 , 是将化学能转化为电能 。 为什么电瓶那么重?因为 , 如今应用最广泛的蓄电池是“铅酸蓄电池” , 有金属铅和铅的化合物做成的 , 当然很重了 。
正如上面提到过的那样 , 现代密封铅酸蓄电池具有完全密封 , 但缺点也很明显:寿命短、太重 。
那么铅酸蓄电池是怎么放电和充电的呢?中学化学知识可以派上用场了 。 曹老师告诉大家 , 其实 , 一个化学反应式就能说清它的原理 。
蓄电池内有个阳极 , 材料是膏状二氧化铅(PbO?) , 俗称“铅膏”;还有一个阴极 , 是海绵状的纯铅(Pb) , 它们浸在电解液硫酸(H?SO?)中 , 两极间会产生2伏的化学电势 , 会有电流产生 。
在放电过程中 , 正极二氧化铅(PbO?)和负极铅(Pb)放电过程中两极都生成了硫酸铅 , 随着放电的不断进行 , 硫酸逐渐被消耗 , 同时生成水 , 使硫酸的浓度逐渐降低 。 这个过程可以用下面这个化学方程式来表达 。
放电过程:
Pb+PbO?+2H?SO?=2PbSO?+2H?O
蓄电池的充电反应 , 其实就是上面这个放电反应的逆反应 。 正负极板上的硫酸铅分别变成二氧化铅和海绵状铅 , 电解液中的水分子不断消耗 , 硫酸分子不断生成 , 硫酸浓度不断升高 。
充电过程:
2PbSO?+2H?O=Pb+PbO?+2H?SO?
通常见到的蓄电池是12伏的 , 也就是6组2伏的电池组装成的 。 它由极板、隔板、电解液和壳体组成 。
极板是其中的核心部件 , 有正极板和负极板 , 它们是由耐腐蚀且有一定强度的材料制成的板子 , 呈栅格网片状 。 正极板的栅格中填涂的就是膏状二氧化铅 , 而负极的栅格里填涂活性铅 。
电解液用纯硫酸与纯蒸馏水按一定比例混合而成 , 一般工业用的硫酸与自来水不能用作电解液 , 否则会损坏极板 。 外壳要符合抗震、耐酸、耐热的标准 。
过度使用或过度充电 , 都会让蓄电池“短命”
我们从上面的电池放电的化学方程式里就能看出 , 放电时 , 电解液硫酸的浓度会不断降低 , 而两个铅板上会产生越来越多的硫酸铅 。 如果电池过度放电 , 极板上会形成硫酸铅的结晶 , 失去活性 , 这会使得电池寿命减少 , 甚至报废 。
因此 , 在蓄电池电量剩下20-30%时 , 就应该充电 , 防止“亏电行驶” 。
如果长时间不使用电池 , 电池也会完全报废 。 因为 , 即使是在不用的时候 , 蓄电池的内部也一直存在微弱的自放电 , 长期不用会使电量严重亏损直至报废 。 通常情况下 , 如果隔一个月补充电 , 可以防止电池报废 。
忽略电池的寿命 , 后果不仅仅是导致电池报废 。 虽然说现代的蓄电池封装很严密 , 一般情况下是安全可靠的 , 但是如果使用不当 , 严重的情况下就会引起火灾 。 原因很明显 , 因为铅酸蓄电池里是装着硫酸的 , 这可是腐蚀性很强的“大杀器” 。
很多人对电池超期服役并不重视 , 更有甚者购买返修过的旧电池 , 会引起漏液 。 漏液经外壳流向电池架、下层电池 , 造成电池架腐蚀、甚至有可能造成下层电池短路 , 发生起火、爆炸情况 。
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