蓄電池是怎麼儲存電的
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蓄電池是怎麼儲存電的,生活中,蓄電池一般在電動車上比較多,我們很多人對於電池可能不是特別瞭解,電池有好多的種類,不同的類別用處是不一樣的,下面就來看看蓄電池是怎麼儲存電的。
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少量的電能可以用電容來儲存,其基本原理就是讓電荷在電場的作用下在導體上富集。而大規模的電能,如水電站發出來的電能實際上是沒辦法儲存的。
電池(Battery)指盛有電解質溶液和金屬電極以產生電流的杯、槽或其他容器或複合容器的部分空間,能將化學能轉化成電能的裝置。具有正極、負極之分。隨着科技的進步,電池泛指能產生電能的小型裝置。如太陽能電池。電池的性能參數主要有電動勢、容量、比能量和電阻。
原理可以用一個化學方程式來說明,你自己根據下面的說明配平吧。鉛蓄電池內的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,兩極間會產生2V的電力,這是根據鉛蓄電池原理,經由充放電,則陰陽極及電解液即會發生如下的變化: (陽極) (電解液) (陰極) PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放電反應) (過氧化鉛) (硫酸) (海綿狀鉛) PbO2 中Pb的化合價降低,被還原,負電荷流動;海綿狀鉛中Pb的化合價升高,正電荷流動。
(陽極) (電解液) (陰極) PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充電反應) (必須在通電條件下) (硫酸鉛) (水) (硫酸鉛) 第一個硫酸鉛中鉛的化合價升高,被氧化,正電荷流入正極;第二個硫酸鉛中鉛的化合價降低,被還原,負電荷流入負極。
1。 放電中的化學變化 蓄電池連接外部電路放電時,稀硫酸即會與陰、陽極板上的活性物質產生反應,生成新化合物『硫酸鉛』。經由放電硫酸成份從電解液中釋出,放電愈久,硫酸濃度愈稀薄。所消耗之成份與放電量成比例,只要測得電解液中的硫酸濃度,亦即測其比重,即可得知放電量或殘餘電量。
2。
充電中的化學變化 由於放電時在陽極板,陰極板上所產生的硫酸鉛會在充電時被分解還原成硫酸,鉛及過氧化鉛,因此電池內電解液的濃度逐漸增加, 亦即電解液之比重上升,並逐漸回覆到放電前的濃度,這種變化顯示出蓄電池中的活性物質已還原到可以再度供電的狀態,當兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質時,即等於充電結束,而陰極板就產生氫,陽極板則產生氧,充電到最後階段時,電流幾乎都用在水的電解,因而電解液會減少,此時應以純水補充之。
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可以儲存電能的電池有乾電池、蓄電池、可充電池等,燃料電池和太陽能電池主要是轉換電能而不是儲存電能。電子在導體中運動形成了電流,釋放電能、可以在迴路中做功,因此,人們容易誤解成、電池就是儲存電子的容器。
電池的內部是化學反應,它是推拉正負極板當中的自由電子運動,在迴路中形成電流,電池的電量不足就是推動能力的下降,給電池充電就是補充它的推動力,不是儲存電子的過程。我們可以舉例說明其中的道理,在門窗緊閉的房間內,感覺不到空氣的流動,打開電風扇就會出現風,對應電池來說:空氣是自由電子、風是電流,電風扇的作用就是化學物質,真空環境如同絕緣材料,電風扇的轉動也就無法吹出風。
自然環境中的靜電屬於特殊電能,它的引力作用與衆不同,可以在物體表面形成堆積電量,例如:塑料、紙張、衣服、雲彩等,在實驗器材上也能觀察到它的存在。宏觀反映只能說明它的電子結構特殊,因爲摩擦產生靜電,不能排除這種電子變異的可能性,其它的理由不能全面解釋靜電的引力特性、電氣對於載體沒有導電絕緣的物質要求、觸發放電具有連環反應的一次性、電量雖小聲音較大並且變化多端、衣服放電和雲彩放電都是線條的形狀、衣服當中沒有正負電荷相遇以及分別儲存的條件,不能合理解釋的`問題還有很多。
電池的儲存壽命(達到容量變化到最小的時間)與環境溫度有密切的關係。
密封蓄電池的儲存壽命與儲存時間和儲存的環境溫度的關係:隨着儲存時間的增加,蓄電池可供實際利用的容量下降,儲存環境溫度越高,容量下降越明顯。
對於長期儲存的電池,視其容量變化情況可分別處理: 實際容量大於等於80%設計容量:不需要補充充電;實際容量等於60-80%設計容量:使用前要補充充電,此時補充充電可幫助恢復原有容量;實際容量小於等於60%設計容量:在此情況下,補充充電很可能已無法恢復原有容量,所以應嚴禁蓄電池在此種情況下儲存。
爲保證蓄電池總是處於良好的工作狀態,對於長期擱置不用的蓄電池,必須每隔一定時間重新放電充電一次,以達到激活的目的,恢復電池原有的容量。
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蓄電池的儲存方法
說到蓄電池的儲存,分爲溼儲法、幹儲法二種方法。
一、溼儲法
暫不使用的蓄電池進行溼儲存,溼儲存的方法是先將電池充足電,液麪至正常高度,密封加液塞通氣孔後,放置室內暗處。
儲存的時間不宜超過6個月,其間應定期檢查電解液相對密度,並用高率放電計檢查容量,如低於25%應立即充電。
交付使用前也要先充足電。
二、幹儲法
存放期長的蓄電池,最好以幹儲法儲存。
三、蓄電池的儲存要點
儲藏時間和儲藏環境對電池實際可用容量及壽命的影響。
蓄電池是漸變失效的產品,這是由於所使用的各種原材料的性能都是逐漸老化的。
電池充滿電後若處於長期儲存狀態下,會進入自放電過程,其容量將逐漸減少,且這種現象是不可避免的。
長期儲存狀態下造成電池自放電的原因是電池內部的化學和電化學反應。
不論陽極還是陰極,其活化物質都會經分解逐步與硫酸發生化學反應,並轉變成穩定的硫酸鉛,這就是自行放電。
電池自行放電是在存儲中降低容量和壽命的內在原因,當環境溫度升高時,會加速自放電過程。
溫度每升高10攝氏度,各種原材料的化學反應速度將加大一倍,電池壽命也隨之縮短一半。
一般來說,應儘可能使電池溫度保持在20-35攝氏度。溫度太高或太低,均對電池儲存壽命不利。
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