铅蓄电池的构造
(1) 正、负极板
极板分正极板和负极板两种,均由栅架和填充在其上的活性物质构成。蓄电池充、放电过程中,电能和化学能的相互转换就是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),呈深棕色。负极板上的活性物质是海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。
栅架的作用是容纳活性物质并使极板成形,一般由铅锑合金浇铸而成。铅锑合金中,含锑6%一8.5%,加入锑是为了提高栅架的机械强度并改善浇铸性能。但铅锑合金耐电化学腐蚀性能比纯铅差,锑易引起蓄电池的自放电和栅架的膨胀、溃烂。因此,栅架的生产材料将向低锑(含锑量小于3%)、甚至不含锑的铅钙合金发展。
图3-2 极板
铅粉是极板活性物质的主要原料。它是用铅块放入球磨机中研磨成粉,在研磨中铅粉与空气接触,氧化成氧化铅。然后加入一定的添加剂和硫酸溶液调和成膏状,涂在栅架上,干燥后放入硫酸溶液中,经较长时间的充电(蓄电池生产中称为“化成”,一般在18h一20 h),使正极板变成棕色的二氧化铅,负极板呈青灰色的海绵状铅。为了防止负极板上活性物质的收缩,增加其多孔性,铅膏里常加入添加剂,如腐植酸、硫酸钡、木素磺酸纳、炭黑等。同时,还在活性物质中加入天然纤维和合成纤维,以防止活性物质的脱落和裂纹。
国产负极板的厚度为1.8mm、正极板为2.2mm。国外大多采用薄型极板,厚度为1.1mm—1.5mm。薄型极板可以提高蓄电池的体积比能量、重量比能量,改善蓄电池的起动性能。
为增大蓄电池的容量,将多片正、负极板分别并联焊接,组成正、负极板组,如图1—1。横板上联有极柱,各片间留有空隙。安装时正负极板相互嵌合,中间插入隔板。由于正极板的机械强度差,所以,在每个单体电池中,负极板的数量总比正极板多一片,这样正极板都处于负极板之间,使其两侧放电均匀,不致造成正极板拱曲变形。