【doc】椭圆形管式密封铅酸蓄电池电极
表
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面电流分布的实验研？…
椭圆形管式密封铅酸蓄电池电极表面电流
分布的实验研,… 第12卷第4期
1995年10月
苏州大学洎{;!;科学)
JOURNALOFSUZHOUL『NIVERSrrY(NATURALSCmNCE) Vol12.N04
Oct.,1996
L/
-77
椭圆形管式密封铅酸蓄电池电极
表面电流分布的实验研究(二)'
顾仁敖姚建林剥,如邓正发————一
(苏州大学化学化工学院)
吴立蒋宗驷苗碗根———
工总会化学电源研究所)
7/Z
H摘要:本文用化学分析方法研究了在固定的电流强度50.4.不同的 放电深度(1DO.50.20)放电后椭圆彤密封铅酸蓄电池正极板的电 流密度分布研究结果表明:整十极板各个区域电流密度的分布是不均匀 的,主要表现为极耳附近以及极板的边缘电流密度较大,且放电深度为 lOO时这种现象更日月显.
关键词'蓄电池'燮佛嗽电屯毂
电化学工程的一项研究内容是电流分布问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
],特别是电设表面电流分布的研究对于
如何延长蓄电池的寿命具有十分重要的意义.椭酗形密封铅酸蓄电池输出功率大,能量密度
高.有着广泛的应用.口它的负扳扳活性物质是海绵铅+正极板活性物质为二氧化铅.电解
质为稀硫酸.放电时正板板内二氧化铅转变为硫酸铅,在不同的放电电流和放电深度下转化
为硫酸铅的程度不同,通过测定硫酸铅的含量郎可得到正极板上电流分布状况.我们已就落
种电池在不同放电电流时的电流分布情况作了研究.n研究放电深度对椭圆形密封铅酸蓄
电池电扳表面电流分布的影响目前未见报道,它对于改进电池
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
,优化电池结构,增加利
用率具有重要的意义.
实验方法:在日本理学电机株式会社生产的Dm/Ic型全自动x一射线衍射仪上进行
样品物相分析.将化成后单片容量为3O安时的正负授板组成实验单体电池,活化后在50A
电流下,放电深度分别为100,50,20进行放电,取出正极板烘干,分段得到分析用样 品.用氧化还原返滴定法测定样品中二氧化铅的含量.n
结果与讨论铅酸蓄电池是一种典型的可反复充电,放电的二次电池.在放电时二氧化
铅转化为硫酸铅,在充电时硫酸铅又转化为活性物质二氧化铅,其反应为: 正极:.2+H2占+2H30+2e=PbSO十4Hz0
负极{+H2SO+H20PbSO+2H30+2e一
?
收稿日期:1996—0一05
苏州太学(自然科学)第12孝
根据x一射线衍射实验分析,
可以确定正极板中主要物质
是二氧化铅和硫酸铅,固此利
用化学分析方法测定二氧化
铅的含量,然后换算为硫酸铅
的摩尔百分含量,以硫酸铅含
量对根数和段数作图得图a扣,
c.它们分别为在50A的电流
下.放电深度相应为100,
5O%,2O时正极板放电后,
扳板各点硫酸铅摩尔百分含
量的分布,也就是反映了电流
分布的积分效应.
从图中可以看出整块极
板的各管硫酸铅的含量变化
有一些相似之处,但不是完全
一
致的,在100,50,20
放电深度下,每根管的上端约
2cm左右硫酸铅的含量普遍较
高,说明此处的二氧化铅转化
为硫酸铅的程度较深.
图1放电电流为50A时正拉板硫酸铅摩尔百夺含量分布图 放电深度d.1006.50C.20
另外分析n,6,C三图可以发现在三种不同的放电深度下每一组的第1,3,d,9,10,11
根管的
硫酸铅含量较中间的高,特别这几根上下两端的边缘部位硫酸铅含量更高.第1,10,11根管
处于正极板的边缘,充分说明了存在"边缘效应,而3,d管正好处在极耳位置,根据.J.
Br,Md的评论.此处电流密度较大,对应着硫酸铅的含量也较高,即扳耳效应"【|],
本研究结
果正好和此一致.而第9根硫酸铅的含量高是由于电池内部的结构造成,郎负扳板
的扳耳和
正极板的极耳是交错的,也就是说负极极耳对着正极板的第9报管左右,负极板也会产生
"极耳效应".在放电过程中这一效应叠加到正扳板的第9根管处,造成此区域的硫酸铅含量
较高.该结果与不同放电电流时的电流密度分布情况一致,都明显地体现出扳耳效应和边缘
效应上述两种效应在100的放电深度下较20时体现得更为明显,说明放电越完全,则
正援板电流密度分布越不均匀.
研究结果表明,正扳扳的某一区域内,通过一定的电量对应产生一定的硫酸铅,正埙板
某区域内的硫酸铅含量与该区域电流密度对时间的积分成正比,极板上活性物质中的硫酸
铅的摩尔百分含量分布反应了电极上电流密度分布对时间的积分效应. 根据上述研究结果,说明在硫酸铅含量较高的区域内,二氧化铅转化的程度较深.固此
活性物质二氧化铅易脱落.电扳物质易腐蚀,生产该类蓄电池时这些区域的铅芯应该特别加
第{期顾仁敖,椭圆形管式密封铅酸蓄电池电投襄面电流分布的实验研究(二)77 用提供了理论依据,具有重要的现实意义.
作者对顾银娜,丁华同学在化学分析中所作的I作表示感谢.
1陈廷蓿.'电解工程),天津科学拄木出版杜
2颢仁教等,苏州大学(自然科学版),2,]996
3It,J.r,JE/ecer~.hD,6,289,1968 参考文献
THEEXPERn硼NTALSTUDYOFTHECURRENTDISTRIBUTION ONTHEELECTRODESURFACEOFANEWSEALEDOVAL
TUBULARLEAD—ACIDBATTERY(2)
GuRenaoYaoJianlinSunRuDengZhengfa
(scrawl.,船m-8LChem/e,d_妇)
WuLirenJiangZongsiMiaoWangen
(JH血出k,rP.帕盱州村-州)
Abstract:Thispaperstudi~theelectricaldistributiononpositiveelectrodesu.1"fa~ofsealedlead
—
acidbatterywhentheelectricalcurrentintensityis50Aandthedischargedepthis100,50 and20respectively.TheresultsshowthatthecurrentdJstributionisnoteven.Thecurrentdensity
oiltheedgeoftheelectrodesurfaceisbiggerthanotherareaS,andthatthiseffectisinoreobvious
whenthedischargedepth100.
Keywords:lead—acidbattery.currentdensity,dischargedepth
(本文责任编辑:耳末)
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