碱性蓄电池
以氢氧化钠、氢氧化钾溶液作电介质的蓄电池。一般用于通讯、电子计算机、小功率电子仪器作直流电源;也适用于变、配电所继电保护、断路器分合闸和信号回路的直流电源。
碱性蓄电池的结构
碱性蓄电池首要由极板、电池槽、电解液、阻隔物等部件组成。
1)极板。极板分为正极板和负极板,用钢杆穿过板栅端耳上的圆孔组装成极板群。极板之间用套在钢杆上的垫圈彼此离隔,并用钢杆两头的螺帽固定。
正极板由板栅、电极管和活性物质组成。板栅是用钢板冲压和煅烧镀镍而成的钢框,钢框上镶上数十个电极管。电极管是用镀镍钢带或有许多小孔的碳素钢带以螺旋方法环绕而成。电解液从钢带的小孔进出。铁镍蓄电池正极板的活性物质是三氧化二镍(Ni2O3),为添加活性物质的导电率,在其间参加小于1%高纯度的鳞状石墨片。镉镍蓄电池正极板的结构及活性物质与铁镍蓄电池正极板根本相同,其化学反应和电位改变也共同。
有些负极板与正极板的结构根本相似,铁镍蓄电池和镉镍蓄电池负极板上的活性物质是不同的,这是它们的首要差异。
铁镍蓄电池负极板上的活性物质是铁(Fe)和氧化铁(Fe3O4占60%,FeO占34%,HgO占6%)。极板在第一次充电时,氧化铁和氧化汞均还原为活性的金属铁和纯汞。汞可添加混合物的导电率并使铁坚持活性状况。
镉镍蓄电池负极板上的活性物质是镉粉末和铁粉末,其间镉粉末占85%,铁粉末占15%。当这些物质化成时都变为多孔的绒状,具有较高的分散性,然后避免缩短结块,一起添加了极板的容量。
2)电池槽。它是盛电解液的容器,铁镍蓄电池和镉镍蓄电池的电池槽相同,用镀镍钢板制成。电池槽的槽盖、槽筒、槽底三部分用乙炔火焰焊成一体。槽盖上有3个孔,两头是通过正、负极板接线柱的孔,中心是注液孔。注液孔一起也是排气孔,排出蓄电池内部发作的气体,并带有主动阀常常关闭着,以避免电解液与空气触摸。由于空气中的二氧化碳(CO2)与电解液氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)触摸后都能使它们蜕变,变成碳酸钠(Na2CO3)或碳酸钾(K2CO3)和水,其化学反应式为
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2KOH+CO2=K2CO3+H2O
3)电解液。碱性蓄电池的电解液有NaOH水溶液和KOH水溶液两种,比重为1.19~1.21。为进步容量,铁镍蓄电池和镉镍蓄电池一般运用KOH电解液,并在其间参加适量的氢氧化锂(LiOH),用以减缓蓄电池容量的下降。
NaOH和KOH都是白色固体,易溶于水。其水溶液呈强酸性,能烧伤皮肤和其他有机物。不论是固体仍是液体,都能吸收CO2而发作蜕变。所以,蓄电池的注液孔有必要紧密,不容许空气侵入蓄电池内。
4)阻隔物。依据其用处不同,生产厂家用硬橡胶制成的阻隔物一般有以下三种:叉子形阻隔棒用于阻隔正、负极板;细孔橡胶隔板用于避免极板与电池槽内壁触摸;硬橡胶棒用于避免正、负极板之间触摸。
碱性蓄电池的作业方法
1、充放制作业方法
这种方法是由甲、乙两组蓄电池轮换进行作业,即一组放电时,另一组进行充电,充完电后作为备用,两组电池充电和放电替换循环运用。
这种作业方法适用于城市电网不牢靠、不安稳的场合。其长处是供电质量高,安全牢靠。
2、定时浮充制作业方法
定时浮充制又称半浮充制,是定时地用整流设备和电池并联供电的一种作业方法,即在部分时间里由整流设备与蓄电池并联供电。就这样在向负载供电的一起,整流设备对蓄电池进行小电流充电,作为弥补电池已放出的容量和自放电的耗费;在另一部分时间里则由蓄电池独自供电。
这种作业方法适宜于蓄电池容量小或负载改变较大的场合。当负载小时,由蓄电池独自供电、负载大时用浮充供电。
3、接连浮充制作业方法
这是整流设备与蓄电池继续并联供电(接连浮充供电)的一种作业方法。在浮充过程中,负载电流悉数由整流设备供应,而且还对蓄电池作弥弥补电,而蓄电池只起着滑润滤波的效果。只有当市电停电或整流设备发作毛病时,才由蓄电池对负载供电。
这种作业方法适宜于城市电网供电牢靠、电压又安稳的场合。其长处是蓄电池的容量能够减小;运用寿命长;因直流电能直接由整流设备输出,而不通过蓄电池的转化,所以电源设备的效率高;保护作业简略。缺陷是输出直流中含有必定的脉动成分。