化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫化學(xué)電池,一般簡稱為電池。放電后,能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生——把電能儲存為化學(xué)能;需要放電時再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。將這類電池稱為蓄電池,也稱二次電池。
所謂蓄電池即是貯存化學(xué)能量,于必要時放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。
蓄電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置,是按可再充電設(shè)計的電池,通過可逆的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)再充電,通常是指鉛酸蓄電池,它是電池中的一種,屬于二次電池。它的工作原理:充電時利用外部的電能使內(nèi)部活性物質(zhì)再生,把電能儲存為化學(xué)能,需要放電時再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出,比如生活中常用的手機電池等。
它用填滿海綿狀鉛的鉛基板柵(又稱格子體)作負極,填滿二氧化鉛的鉛基板柵作正極,并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作電解質(zhì)。電池在放電時,金屬鉛是負極,發(fā)生氧化反應(yīng),生成硫酸鉛;二氧化鉛是正極,發(fā)生還原反應(yīng),生成硫酸鉛。電池在用直流電充電時,兩極分別生成單質(zhì)鉛和二氧化鉛。移去電源后,它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài),組成化學(xué)電池。鉛蓄電池能反復(fù)充電、放電,它的單體電壓是2V,電池是由一個或多個單體構(gòu)成的電池組,簡稱蓄電池,常見的是6V,其它還有2V、4V、8V、24V蓄電池。如汽車上用的蓄電池(俗稱電瓶)是6個鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組。
對于傳統(tǒng)的干荷鉛蓄電池(如汽車干荷電池、摩托車干荷電池等)在使用一段時間后要補充蒸餾水,使稀硫酸電解液保持1.28g/ml左右的密度;對于免維護蓄電池,其使用直到壽命終止都不再需要添加蒸餾水。
蓄電池的首次充電稱為初充電,初充電對蓄電池的使用壽命和電荷容量有很大的影響。若充電不足,則蓄電池電荷容量不高,使用壽命也短;若充電過量,則蓄電池電氣性能雖然好,但也會縮短它的使用壽命,所以新蓄電池要小心謹慎地進行初充電。對于干荷電鉛蓄電池,按使用說明書,雖然在規(guī)定的兩年儲存期內(nèi)若需使用,只要加入規(guī)定密度的電解液擱置15min,不需要充電即可投入使用。但是,如果儲存期超過兩年,由于極板上有部分氧化,為了提高其電荷容量,使用前應(yīng)進行補充充電,充電5h-8h后再用。
由于蓄電池正負極板材料不同,除了活性物質(zhì)外,負極板還添加了硫酸鋇、腐殖酸、炭黑和松香等材料,用來防止負極板收縮和氧化。另外,每個單格蓄電池的負極板數(shù)又總是比正極板數(shù)多一片,而且負極板比正極板略薄。當(dāng)進行蓄電池的初充電或補充充電時,若不注意極性,會使蓄電池充反,使正、負極幾乎都變成粗晶粒的PbSO4,造成蓄電池電荷容量不足,不能正常工作,甚至導(dǎo)致蓄電池報廢。因此,充電時一定要注意極性,切不可極性充反