柴油發(fā)電機(jī)蓄電池的作用
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柴油發(fā)電機(jī)蓄電池的作用
啟動(dòng)電機(jī)供給低壓大電流（200～600a）。柴油機(jī)工作后，發(fā)電機(jī)可向用電設(shè)備供電，并同時(shí)向蓄電池充電。柴油機(jī)在低速或停車時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓不足或停止工作，蓄電池又可向柴油機(jī)的電氣設(shè)備供給所需電流。柴油機(jī)常用蓄電池的電壓有6v、12v和24v三種。6v、12v蓄電池用于小型柴油機(jī)的啟動(dòng)及其照明設(shè)備的用電。多缸柴油機(jī)通常采用24v蓄電池，有的直接裝24v蓄電池，有的用兩只12v蓄電池串聯(lián)起來(lái)使用。
普通鉛蓄電池具有價(jià)格低廉、供電可靠和電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此，廣泛應(yīng)用于通信、交通和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等部門。但是普通鉛蓄電池在使用過(guò)程中，需要經(jīng)常添加電解液，而且還會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體，污染環(huán)境，損傷人體和設(shè)備。閥控式鉛蓄電池具有密封性好、無(wú)泄漏和無(wú)污染等特點(diǎn)，能夠保證人體和各種電氣設(shè)備的安全，在使用過(guò)程中不需添加電解液，其使用越來(lái)越普遍。
一、蓄電池結(jié)構(gòu)
普通鉛蓄電池與其他蓄電池一樣，主要由電極（正負(fù)極板）、電解液、隔板、電池槽和其他一些零件如端子、連接條及排氣栓等組成。如圖1所示。
圖1 鉛蓄電池的構(gòu)造（外部連接方式）
1、電極
電極又稱極板，極板有正極板和負(fù)極板之分，由活性物質(zhì)和板柵兩部分構(gòu)成的。正、負(fù)極的活性物質(zhì)分別是棕褐色的二氧化鉛（pbo2）和灰色的海綿狀鉛（pb）。極板依其結(jié)構(gòu)可分為涂膏式、管式和化成式（又稱化成式極板或普蘭特式極板）。
（1）極板在蓄電池中的作用：
一是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)換；二是傳導(dǎo)電流。
（2）板柵在極板中的作用：
如圖2所示，一是作活性物質(zhì)的載體，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)呈粉末狀，必須有板柵作載體才能成形；二是實(shí)現(xiàn)極板傳導(dǎo)電流的作用，即依靠其柵格將電極上產(chǎn)生的電流傳送到外電路，或?qū)⑼饧与娫磦魅氲碾娏鱾鬟f給極板上的活性物質(zhì)。為了有效地保持住活性物質(zhì)，常常將板柵造成具有截面積大小不同的橫、豎筋條的柵欄狀，使活性物質(zhì)固定在柵欄中，并具有較大的接觸面積。
圖2 發(fā)電機(jī)組蓄電池涂膏式與管式極板的板柵
常用的板柵材料有鉛銻合金、鉛銻砷合金、鉛銻砷錫合金、鉛鈣合金、鉛鈣錫合金、鉛鍶合金、鉛銻鎘合金、鉛銻砷銅錫硫（硒）合金和鍍鉛銅等。普通鉛蓄電池采用鉛銻系列合金作板柵，其電池的自放電比較嚴(yán)重；而閥控式密封鉛蓄電池采用無(wú)銻或低銻合金板柵，可減少電池的自放電，以減少電池內(nèi)水分的損失。
將若干片正或負(fù)極板在極耳部焊接成正或負(fù)極板組，以增大電池的容量，極板片數(shù)越多，電池容量越大。通常負(fù)極板組的極板片數(shù)比正極板組的要多一片。組裝時(shí)，正負(fù)極板交錯(cuò)排列，使每片正極板都夾在兩片負(fù)極板之間，目的是使正極板兩面都均勻地起電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生相同的膨脹和收縮，減少極板彎曲的機(jī)會(huì)，以延長(zhǎng)電池的壽命。如圖3所示。
圖3 發(fā)電機(jī)組蓄電池正負(fù)極板交錯(cuò)排列
2、電解液
電解液在電池中的作用有三：一是與電極活性物質(zhì)表面形成界面雙電層，建立起相應(yīng)的電極電位；二是參與電極上的電化學(xué)反應(yīng)；三是起離子導(dǎo)電的作用。
鉛蓄電池的電解液是用純度在化學(xué)純以上的濃硫酸和純水配制而成的稀硫酸溶液，其濃度用15℃時(shí)的密度來(lái)表示。鉛蓄電池的電解液密度范圍的選擇，不僅與電池的結(jié)構(gòu)和用途有關(guān)，而且與硫酸溶液的凝固點(diǎn)、電阻率等性質(zhì)有關(guān)。
① 硫酸溶液的特性
純的濃硫酸是無(wú)色透明的油狀液體，15℃時(shí)的密度是1.8384kg/l，它能以任意比例溶于水中，與水混合時(shí)釋放出大量的熱，具有極強(qiáng)的吸水性和脫水性。鉛蓄電池的電解液就是用純的濃硫酸與純水配制成的稀硫酸溶液。
a．硫酸溶液的凝固點(diǎn)。
硫酸溶液的凝固點(diǎn)隨其濃度的不同而不同，將15℃時(shí)密度各不相同的硫酸溶液冷卻，可測(cè)得其凝固溫度，并繪制成凝固點(diǎn)曲線如圖4所示。由圖可見(jiàn)，密度（15℃）為1.290kg/l的稀硫酸具有最低的凝固點(diǎn)，約為-72℃。啟動(dòng)用鉛蓄電池在充足電時(shí)的電解液密度（15℃）為1.28～1.30kg/l，可以保證電解液即使在野外嚴(yán)寒氣候下使用也不凝固。但是，當(dāng)蓄電池放完電后，其電解液密度（15℃）可低于1.15kg/l，所以放完電的電池應(yīng)避免在-10℃以下的低溫中放置，并應(yīng)立即對(duì)電池充電，以免電解液凍結(jié)。
b.硫酸溶液的電阻率。
作為鉛蓄電池的電解液，應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能，使蓄電池的內(nèi)阻較小。硫酸溶液的導(dǎo)電特性，可用電阻率來(lái)衡量，而其電阻率的大小，隨溫度和密度的不同而有所不同，如表1和圖5所示。由圖可見(jiàn)，當(dāng)硫酸溶液的密度（15℃）在1.15～1.30kg/l之間時(shí)，電阻較小，其導(dǎo)電性能良好，所以，鉛蓄電池都采用此密度范圍內(nèi)的電解液。當(dāng)其密度（15℃）為1.200kg/l時(shí)，電阻率最小。由于固定用防酸隔爆式鉛蓄電池的電解液量較多，為了減小電池的內(nèi)阻，可采用密度（15℃）接近于1.200kg/l的電解液，所以選用密度（15℃）為1.200～1.220kg/l的電解液。
圖4 發(fā)電機(jī)組蓄電池硫酸溶液的凝固特性
圖5 發(fā)電機(jī)組硫酸溶液的電阻率
表1 各種密度的硫酸溶液的電阻率
密度（15℃）
/(kg/l)
電阻率
/(ω·cm)
溫度系數(shù)
/(ω·cm/℃)
密度（15℃）
/(kg/l)
電阻率
/(ω·cm)
溫度系數(shù)
/(ω·cm/℃)
1.10
1.90
0.0136
1.50
2.64
0.021
1.15
1.50
0.0146
1.55
3.30
0.023
1.20
1.36
0.0158
1.60
4.24
0.025
1.25
1.38
0.0168
1.65
5.58
0.027
1.30
1.46
0.0177
1.70
7.64
0.030
1.35
1.61
柴油發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)低油壓故障報(bào)警/停機(jī)的原因是什么？
冷卻劑、純水和冷卻添加劑DCA組成重慶康明斯發(fā)電機(jī)組冷卻液
變頻電機(jī)與普通電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面區(qū)別在哪里？
正常轉(zhuǎn)速可以延長(zhǎng)柴油發(fā)電機(jī)組使用壽命
柴油發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠商哪家好？
6臺(tái)2250KW濰柴WJ25系列高端船電機(jī)組為萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)洋通信海纜鋪設(shè)船提供可靠動(dòng)力源
導(dǎo)致發(fā)電機(jī)溫度升高或過(guò)熱的來(lái)由
靜音發(fā)電機(jī)組市場(chǎng)價(jià)格影響因素及特點(diǎn)有哪些?
啟動(dòng)電機(jī)供給低壓大電流（200～600a）。柴油機(jī)工作后，發(fā)電機(jī)可向用電設(shè)備供電，并同時(shí)向蓄電池充電。柴油機(jī)在低速或停車時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓不足或停止工作，蓄電池又可向柴油機(jī)的電氣設(shè)備供給所需電流。柴油機(jī)常用蓄電池的電壓有6v、12v和24v三種。6v、12v蓄電池用于小型柴油機(jī)的啟動(dòng)及其照明設(shè)備的用電。多缸柴油機(jī)通常采用24v蓄電池，有的直接裝24v蓄電池，有的用兩只12v蓄電池串聯(lián)起來(lái)使用。
普通鉛蓄電池具有價(jià)格低廉、供電可靠和電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此，廣泛應(yīng)用于通信、交通和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等部門。但是普通鉛蓄電池在使用過(guò)程中，需要經(jīng)常添加電解液，而且還會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體，污染環(huán)境，損傷人體和設(shè)備。閥控式鉛蓄電池具有密封性好、無(wú)泄漏和無(wú)污染等特點(diǎn)，能夠保證人體和各種電氣設(shè)備的安全，在使用過(guò)程中不需添加電解液，其使用越來(lái)越普遍。
一、蓄電池結(jié)構(gòu)
普通鉛蓄電池與其他蓄電池一樣，主要由電極（正負(fù)極板）、電解液、隔板、電池槽和其他一些零件如端子、連接條及排氣栓等組成。如圖1所示。
圖1 鉛蓄電池的構(gòu)造（外部連接方式）
1、電極
電極又稱極板，極板有正極板和負(fù)極板之分，由活性物質(zhì)和板柵兩部分構(gòu)成的。正、負(fù)極的活性物質(zhì)分別是棕褐色的二氧化鉛（pbo2）和灰色的海綿狀鉛（pb）。極板依其結(jié)構(gòu)可分為涂膏式、管式和化成式（又稱化成式極板或普蘭特式極板）。
（1）極板在蓄電池中的作用：
一是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)換；二是傳導(dǎo)電流。
（2）板柵在極板中的作用：
如圖2所示，一是作活性物質(zhì)的載體，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)呈粉末狀，必須有板柵作載體才能成形；二是實(shí)現(xiàn)極板傳導(dǎo)電流的作用，即依靠其柵格將電極上產(chǎn)生的電流傳送到外電路，或?qū)⑼饧与娫磦魅氲碾娏鱾鬟f給極板上的活性物質(zhì)。為了有效地保持住活性物質(zhì)，常常將板柵造成具有截面積大小不同的橫、豎筋條的柵欄狀，使活性物質(zhì)固定在柵欄中，并具有較大的接觸面積。
圖2 發(fā)電機(jī)組蓄電池涂膏式與管式極板的板柵
常用的板柵材料有鉛銻合金、鉛銻砷合金、鉛銻砷錫合金、鉛鈣合金、鉛鈣錫合金、鉛鍶合金、鉛銻鎘合金、鉛銻砷銅錫硫（硒）合金和鍍鉛銅等。普通鉛蓄電池采用鉛銻系列合金作板柵，其電池的自放電比較嚴(yán)重；而閥控式密封鉛蓄電池采用無(wú)銻或低銻合金板柵，可減少電池的自放電，以減少電池內(nèi)水分的損失。
將若干片正或負(fù)極板在極耳部焊接成正或負(fù)極板組，以增大電池的容量，極板片數(shù)越多，電池容量越大。通常負(fù)極板組的極板片數(shù)比正極板組的要多一片。組裝時(shí)，正負(fù)極板交錯(cuò)排列，使每片正極板都夾在兩片負(fù)極板之間，目的是使正極板兩面都均勻地起電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生相同的膨脹和收縮，減少極板彎曲的機(jī)會(huì)，以延長(zhǎng)電池的壽命。如圖3所示。
圖3 發(fā)電機(jī)組蓄電池正負(fù)極板交錯(cuò)排列
2、電解液
電解液在電池中的作用有三：一是與電極活性物質(zhì)表面形成界面雙電層，建立起相應(yīng)的電極電位；二是參與電極上的電化學(xué)反應(yīng)；三是起離子導(dǎo)電的作用。
鉛蓄電池的電解液是用純度在化學(xué)純以上的濃硫酸和純水配制而成的稀硫酸溶液，其濃度用15℃時(shí)的密度來(lái)表示。鉛蓄電池的電解液密度范圍的選擇，不僅與電池的結(jié)構(gòu)和用途有關(guān)，而且與硫酸溶液的凝固點(diǎn)、電阻率等性質(zhì)有關(guān)。
① 硫酸溶液的特性
純的濃硫酸是無(wú)色透明的油狀液體，15℃時(shí)的密度是1.8384kg/l，它能以任意比例溶于水中，與水混合時(shí)釋放出大量的熱，具有極強(qiáng)的吸水性和脫水性。鉛蓄電池的電解液就是用純的濃硫酸與純水配制成的稀硫酸溶液。
a．硫酸溶液的凝固點(diǎn)。
硫酸溶液的凝固點(diǎn)隨其濃度的不同而不同，將15℃時(shí)密度各不相同的硫酸溶液冷卻，可測(cè)得其凝固溫度，并繪制成凝固點(diǎn)曲線如圖4所示。由圖可見(jiàn)，密度（15℃）為1.290kg/l的稀硫酸具有最低的凝固點(diǎn)，約為-72℃。啟動(dòng)用鉛蓄電池在充足電時(shí)的電解液密度（15℃）為1.28～1.30kg/l，可以保證電解液即使在野外嚴(yán)寒氣候下使用也不凝固。但是，當(dāng)蓄電池放完電后，其電解液密度（15℃）可低于1.15kg/l，所以放完電的電池應(yīng)避免在-10℃以下的低溫中放置，并應(yīng)立即對(duì)電池充電，以免電解液凍結(jié)。
b.硫酸溶液的電阻率。
作為鉛蓄電池的電解液，應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能，使蓄電池的內(nèi)阻較小。硫酸溶液的導(dǎo)電特性，可用電阻率來(lái)衡量，而其電阻率的大小，隨溫度和密度的不同而有所不同，如表1和圖5所示。由圖可見(jiàn)，當(dāng)硫酸溶液的密度（15℃）在1.15～1.30kg/l之間時(shí)，電阻較小，其導(dǎo)電性能良好，所以，鉛蓄電池都采用此密度范圍內(nèi)的電解液。當(dāng)其密度（15℃）為1.200kg/l時(shí)，電阻率最小。由于固定用防酸隔爆式鉛蓄電池的電解液量較多，為了減小電池的內(nèi)阻，可采用密度（15℃）接近于1.200kg/l的電解液，所以選用密度（15℃）為1.200～1.220kg/l的電解液。
圖4 發(fā)電機(jī)組蓄電池硫酸溶液的凝固特性
圖5 發(fā)電機(jī)組硫酸溶液的電阻率
表1 各種密度的硫酸溶液的電阻率
密度（15℃）
/(kg/l)
電阻率
/(ω·cm)
溫度系數(shù)
/(ω·cm/℃)
密度（15℃）
/(kg/l)
電阻率
/(ω·cm)
溫度系數(shù)
/(ω·cm/℃)
1.10
1.90
0.0136
1.50
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0.021
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0.0146
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0.025
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1.38
0.0168
1.65
5.58
0.027
1.30
1.46
0.0177
1.70
7.64
0.030
1.35
1.61
柴油發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)低油壓故障報(bào)警/停機(jī)的原因是什么？
冷卻劑、純水和冷卻添加劑DCA組成重慶康明斯發(fā)電機(jī)組冷卻液
變頻電機(jī)與普通電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面區(qū)別在哪里？
正常轉(zhuǎn)速可以延長(zhǎng)柴油發(fā)電機(jī)組使用壽命
柴油發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠商哪家好？
6臺(tái)2250KW濰柴WJ25系列高端船電機(jī)組為萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)洋通信海纜鋪設(shè)船提供可靠動(dòng)力源
導(dǎo)致發(fā)電機(jī)溫度升高或過(guò)熱的來(lái)由
靜音發(fā)電機(jī)組市場(chǎng)價(jià)格影響因素及特點(diǎn)有哪些?