Grundstruktur und Grundlagen von Blei-Säure-Batterien

Obwohl Lithiumbatterien in den letzten zwei Jahren auf dem Markt sehr beliebt waren, besteht im Bereich der elektrischen Dreiräder seit geraumer Zeit kein Zweifel daran, dass Blei-Säure-Batterien ihre Dominanz im Marktwettbewerb behaupten werden.

Mit anderen Worten: Blei-Säure-Batterien sind die Grundlage für elektrische Dreiräder. Als Insider der Elektro-Dreirad-Branche werde ich Ihnen heute weitere Informationen über den Aufbau und die Grundlagen von Blei-Säure-Batterien geben.

Blei-Säure-Batterien bestehen aus wichtigen Teilen wie positiven und negativen Platten, Separatoren, Kunststoffbehältern, Polen uswSicherheitsventile. Die Nennspannung jeder einzelnen Zelle beträgt 2 V, sodass eine pneumatische Blei-Säure-Batterie mit 6 V oder 12 V im Allgemeinen aus 3 oder 6 Zellen in Paketen besteht. Eine Reihe unabhängiger Zellen wird zu Paketen zusammengefügt, um eine vollständige Batterie zu bilden, die als Fahrzeugstrom dient.

Hier ist ein genauer Blick auf die Komponenten einer Blei-Säure-Batterie.

1. Batterieplattengruppe

Die Batterieplattengruppe ist der Kernteil der Batterie, da ihre Aufgabe darin besteht, die geladene elektrische Energie aufzunehmen und die elektrische Energie nach außen abzugeben, die in zwei Arten von positiven und negativen Platten unterteilt ist. Die Platte besteht aus Gitter und aktivem Material. Dünne Platten haben eine höhere spezifische Kapazität (die durch die Plattengröße bereitgestellte Kapazität) und verbessern die Leistung für den Starter. Der Lade- und Entladevorgang der Batterie wird durch die elektrochemische Reaktion zwischen den aktiven Substanzen auf den Platten und dem Elektrolyten erreicht.

Die Rolle des Gitters besteht darin, die aktiven Substanzen aufzunehmen, die zusammengeklebt werden, um die Platte zu bilden. Das Material des Gitters besteht hauptsächlich aus einer Blei-Antimon-Legierung, die 5–7 % Blei enthält. Durch die Zugabe von Blei zum Gitter können wir die Gussleistung und die mechanische Festigkeit verbessern, es beschleunigt jedoch die Ausfällung von Wasserstoff, was zu einer automatischen Entladung führt, was schließlich zu einem schnellen Elektrolytverbrauch und einer kurzen Lebensdauer der Batterie führt.

Der Wirkstoff ist der Hauptbestandteil der elektrochemischen Reaktion. Wenn der Bildungsprozess abgeschlossen ist (der Umwandlungsprozess der aktiven Substanzen auf den positiven und negativen Platten wird als Bildungsprozess bezeichnet), wird das poröse Bleidioxid (PbO₂), die aktiven Substanzen auf der Oberfläche der positiven Platte, größtenteils rotbraun und schwammig Reines Blei (Ph) hat eine gräulich-bronzefarbene Farbe.

Wenn Sie sowohl positive als auch negative Platten in den Elektrolyten eintauchen, erhalten Sie eine elektromotorische Kraft (EMK) von 2 V. Um die Kapazität der Batterie zu erhöhen, legen wir häufig mehr positive und negative Platten in den Batteriebehälter ein, um eine Zelle mit großer Kapazität zusammenzusetzen . Aufgrund der schlechten mechanischen Eigenschaften der positiven Platte kommt es beim Aktivieren der Batterie zu einigen Unterschieden zwischen den beiden Plattenseiten. Die Inkonsistenz führt zu einer wölbungsartigen Verformung oder zum Austritt der Wirkstoffe. Aus diesem Grund platzieren wir in einer Zelle immer eine zusätzliche negative Platte, um die elektrische Entladung auszugleichen.

2. Batterietrenner

Die Rolle desBatterietrennerbesteht darin, die in die Schwefelsäurelösung eingetauchten positiven und negativen Platten zu trennen. Um das Volumen der Batterie zu reduzieren, sollten positive und negative Platten eng beieinander liegen. Außerdem sollten wir darauf achten, dass positive und negative Platten durch Isolierschichten getrennt sind, die normalerweise aus Gummi, Kunststoff, Glas, Fasern und anderen Isoliermaterialien bestehen.

Abgesehen davon, dass es eine isolierende Rolle zwischen den positiven und negativen Platten spielt, trägt es dazu bei, dass die positiven und negativen Ionen im Elektrolyten reibungslos passieren können, verlangsamt die Abgabe der aktiven Substanzen der positiven und negativen Platten und verhindert Vibrationen der positiven Platten Schäden. Daher ist es erforderlich, dass der Separator folgende Standards erfüllt: 60 % Luftlochabdeckung, kleine Öffnung, säurebeständige Eigenschaften, enthält ungefährliche Substanzen, robust, weist einen geringen Widerstand im Elektrolyten mit einer Eigenschaft der chemischen Stabilität usw. auf. Die Seite mit Die Rillen müssen beim Zusammenbau der Batterie senkrecht zum Boden des Batteriebehälters sein, da die chemische Reaktion der positiven Platte während des Lade- und Entladevorgangs heftig ist.

In den letzten Jahren haben einige Hersteller auch einige umschlagförmige Separatoren zur Abdeckung der positiven Platte hergestellt, die das Ablösen der Wirkstoffe wirksam verhindern können.

3. Elektrolyt

Der Elektrolyt kann die Ionisierung der aktiven Substanzen der Platten auslösen, um die elektrochemische Reaktion auszulösen. Der Elektrolyt besteht aus batteriespezialisierter Schwefelsäure und destilliertem Wasser in einem bestimmten Verhältnis. Der allgemeine Elektrolyt für Blei-Säure-Batterien in Kraftfahrzeugen ist verdünnte Schwefelsäure mit einer Dichte von (1,280 ± 0,010) g/cm³ (25℃).

Die Dichte des Elektrolyten hat großen Einfluss auf die Leistung und Lebensdauer der Batterie. Um die Kapazität der Batterie zu erhöhen und den Gefrierpunkt des Elektrolyten zu senken, ist es notwendig, die Dichte des Elektrolyten zu erhöhen. Eine höhere Dichte führt jedoch zu einer erhöhten Viskosität, was die Kapazität der Batterie verringert. Außerdem ist es notwendig, den Dichtewert des Elektrolyten unter verschiedenen klimatischen Bedingungen anzugeben.

Im Allgemeinen ändert sich die Dichte bei jeder Temperaturänderung um 1℃ um 0,0007 g/cm³. Wenn die Temperatur des Elektrolyten steigt, nimmt die Dichte ab; Wenn die Temperatur sinkt, nimmt die Dichte zu. Daher ist die Temperatur eine Voraussetzung für die Bestimmung des Dichtewertes des Elektrolyten. Länder auf der ganzen Welt haben die Standardtemperatur für Elektrolyte festgelegt. In diesem Fall beträgt die Temperatur in unserem Land 15℃, in Japan 20℃, in Europa 25℃ und in den Vereinigten Staaten 30℃.

4. Batteriebehälter

BatteriebehälterSie dienen zur Aufnahme des Elektrolyten und der Platten. Sie haben daher meist eine längliche kubische Form und sind in 3 oder 6 Einzelzellentröge unterteilt. Am oberen Rand der Zelltröge befinden sich spezielle Rillenmuster zur Verbindung des Behälters mit dem Deckel und am Boden des Behälters befinden sich einige konvexe Streifen zur Unterstützung der Plattengruppe.

Gummi und Polypropylen-Kunststoff sind zwei Hauptmaterialien zur Herstellung von Batteriebehältern. Gummibehälter zeichnen sich durch säurebeständige, hitzebeständige, kältebeständige, vibrationsbeständige Isolierung sowie eine beträchtlich gute mechanische Festigkeit und andere Vorteile aus, aber die Behälterwand ist dicker, im Allgemeinen 10 mm; Polypropylen-Kunststoffbehälter sind nicht nur säurebeständig, hitzebeständig, vibrationsbeständig, sondern auch hochfest, hochzäh, hochwertig, kleiner, dünner, im Allgemeinen 3,5 mm. Darüber hinaus sind die Form und das Erscheinungsbild elegant, transparent, leicht heiß zu versiegeln und herzustellen, weshalb Behälter aus Polypropylen-Kunststoff in den letzten Jahren in Mode gekommen sind.

Die Säureeinlassabdeckungen von Einzelzellenbatterien sind in der Regel mit einer Öffnung ausgestattet, um den durch die Elektrolyse von Wasser während des Batterieladevorgangs erzeugten Wasserstoff und Sauerstoff auszustoßen, damit sich kein Gas ansammelt und seinen Innendruck ansteigt, was zu Rissen im Behälter oder sogar zu einer Explosion führen könnte. Darüber hinaus können wir den Sauerstofffilter auch um die Öffnung herum installieren, um den Austritt von Wasserdampf zu verhindern und den Wasserverlust zu reduzieren.

5. Sicherheitsventil (zur Entlüftung)

Das Sicherheitsventil ist eine Schlüsselkomponente der ventilgeregelten Batterie, da die Qualität des Sicherheitsventils direkten Einfluss auf die Lebensdauer, Gleichmäßigkeit und Sicherheit der Batterie hat. Entsprechend den einschlägigen Normen und dem Einsatz von ventilgeregelten Batterien sollte das Sicherheitsventil folgende technische Bedingungen erfüllen:

(1) Schalten Sie das Ventil in eine Richtung ein.

(2) Unidirektionale Abdichtung: um zu verhindern, dass Luft in das Innere der Batterie eindringt.

(3) Der Unterschied zwischen dem Öffnungs- und Schließdruck der Sicherheitsventile derselben Batteriegruppe darf 20 % des Durchschnittswerts nicht überschreiten.

(4) Die Batterielebensdauer sollte mindestens 15 Jahre betragen.

(5) Filterfunktion: um zu verhindern, dass Säure oder Säurenebel durch das Sicherheitsventil entweicht.

(6) Explosionsgeschützt: Das Innere der Batterie sollte explosionsgeschützt sein, wenn die Außenseite der Batterie einer offenen Flamme ausgesetzt wird.

(7) Vibrationsbeständig: Während des Transports und der Verwendung löst sich das Sicherheitsventil nicht durch Vibrationen und wiederholtes Öffnen und Schließen.

(8) Säurebeständig

(9) Beständig gegen hohe und niedrige Temperaturen

6. Andere

Zusätzlich zu den oben aufgeführten Hauptkomponenten gibt es Anschlusskabelverbinder, Zellverbinder und anderes Zubehör.

Ein Batterieentladegerät mit Einzelfunktion dient nur dem Entladevorgang und kann nicht aufgeladen werden. Daher muss die Batterie im Voraus aufgeladen und dann entladen werden, sodass die Kosten für das Laden und Entladen des Testens relativ günstiger sind.

Lade- und EntlademaschineAIO-Gerät ist praktisch und hilfreich!