蓄電池使用壽命提高方法論述

鞠森

摘 要：電池在人們生活中的應(yīng)用越來越廣泛，小到生活中各種電動車使用的電池，大到變電站、大型機器中使用的電池等都是人們生活中必要的電池。各種電池由于其組成成分以及使用方法等不同其使用壽命也不相同，在使用蓄電池時需要盡可能的延長其使用壽命。本文主要研究蓄電池使用壽命的延長方法。

關(guān)鍵詞：蓄電池;延長壽命;使用方法

蓄電池是指可以隨電池進行充電的電池，人們在使用蓄電池時，可能由于使用方法不當(dāng)或者保存環(huán)境不利于電池保存，因此，可能會造成電池的使用壽命縮短。這樣在一定時間內(nèi)，電池的更換頻率增高，廢舊電池中的某些化學(xué)物質(zhì)會對自然環(huán)境造成極大危害，并且使用普通的掩埋垃圾的方式也不能減輕電池對環(huán)境的污染。從使用方法以及保存措施等方面入手提升蓄電池的使用壽命可以有效緩解環(huán)境的壓力。

1 蓄電池的工作原理及其構(gòu)成

1.1 蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

一個蓄電池主要由正、負(fù)極板、隔板以及電解液等構(gòu)成。

一般情況下，普通的鉛蓄電池的正、負(fù)極板由鉛組成，這些極板可以與電解液直接接觸，為了增加極板與電解液的接觸面積，提升放點與充電效率，極板上會有一些小凸起。一個蓄電池的正負(fù)極板數(shù)量并不是一個，也不是固定不變的，其會根據(jù)電池的電容量的增加而增加數(shù)量，由此構(gòu)成蓄電池的正負(fù)極板組。正負(fù)極板的組合方式也需要遵循一定規(guī)則，一般而言，正負(fù)極板較差排列，電池的最外層為負(fù)極板，這就表明在每一塊電池中負(fù)極板的數(shù)量需要永遠(yuǎn)比正極板數(shù)量多一。

正負(fù)極板之間需要有隔板相隔，以防止正負(fù)極板由于安裝不穩(wěn)定或者受到比較大力的撞擊而解除造成電池內(nèi)部電路的短路現(xiàn)象。隔板的材質(zhì)需要選擇絕緣材質(zhì)，但是為保障電池內(nèi)部電解液的正常流動，隔板上需要有足夠電解液通過的小孔或者縫隙。

電解液是每個電池中不可缺少的一個最重要組成成分之一，其作用是保障電池正負(fù)極板在與電解液接觸發(fā)生電解反應(yīng)以實現(xiàn)充電與放電過程。鉛蓄電池中電解液的種類主要是經(jīng)過稀釋后的純硫酸，正負(fù)極板在與電解液中的例子反應(yīng)時會通過電解液完成例子的轉(zhuǎn)移，從而完成電解反應(yīng)。

1.2 蓄電池的工作原理

蓄電池在正常工作時其工作原理基本可以分為充電過程和放電過程，而長時間不工作的蓄電池實際上也會保持次序放電。因此，長時間不使用的蓄電池也需要定期充電以防虧電。蓄電池充電過程是指將直流電源中的電能在電池中轉(zhuǎn)化成為可以被儲存的化學(xué)能，而放電過程恰恰相反，是將電池中的化學(xué)能通過反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為可以被機器使用的電能以為機器運作提供動力。在充電過程中，電池的正極板與電源的正極相連，負(fù)極與負(fù)極相連。通過電解反應(yīng)，電池兩級發(fā)生花還原反應(yīng)，產(chǎn)物中有H2SO4不斷被產(chǎn)出，并且這些H2SO4流入電解液中會使得電解液的濃度不斷上升。而電解液濃度上升到一定程度后，水開始被電解，產(chǎn)生的氧氣與氫氣被釋放，電解液中的水不斷減少。其中發(fā)生的反應(yīng)具體如下：

2PbO2+3H2SO4+Pb 3PbSO4+2H2O+O2+H2

其中，正極發(fā)生的反應(yīng)如下：

2PbO2+2H2SO4 2PbSO4+O2+2H2O

負(fù)極發(fā)生如下反應(yīng)：

Pb+H2SO4 PbSO4+H2

反應(yīng)中正極會有氧氣生成，負(fù)極會有氫氣生成，因此，若不及時向蓄電池中加水則會造成蓄電池的使用壽命縮短現(xiàn)象。

放電過程恰與充電過程相反，但是由于電解反應(yīng)中產(chǎn)生PbSO會以沉淀的形式附著在極板上，從而減少極板與電解液的接觸面積，這樣會降低放電過程中的反應(yīng)效率，并且也會在一定程度上影響蓄電池的使用壽命。

2 蓄電池使用壽命的影響因素

2.1 電解液中含有雜質(zhì)

電解液作為電池中可以與正負(fù)極板組直接接觸的液體，也是離子交換與轉(zhuǎn)移的基本介質(zhì)，其純度應(yīng)該具有一定保障，應(yīng)該使用蒸餾水將純硫酸稀釋作為電解液。若蓄電池中的電解液硫酸濃度不高，或者使用含有雜質(zhì)的水進行稀釋都有可能造成電池的使用壽命縮短現(xiàn)象，不僅如此，電解液中含有雜質(zhì)甚至還會對正負(fù)兩組極板的質(zhì)量產(chǎn)生影響，若其中含有易沉淀的物質(zhì)則會迅速將正負(fù)極板組包裹，影響正常充放電過程中電解反應(yīng)的正常進行。

2.2 充電時間過長

蓄電池充滿電的標(biāo)志之一是電解液會沸騰，電解液過度沸騰會造成水分蒸發(fā)，水的成分減少，則電解液中硫酸的濃度會相應(yīng)提升，硫酸濃度過高影響電池容量。由此可見充電時間過長也會造成電池壽命縮短。

2.3 使用環(huán)境復(fù)雜

由于電解液以液體的形態(tài)存在于蓄電池中，因此，若蓄電池的使用環(huán)境比較復(fù)雜，日常使用中會造成電池的劇烈晃動，因此則可能會造成電解液滲漏等現(xiàn)象，嚴(yán)重則造成電池內(nèi)部短路，損壞電池質(zhì)量。

3 延長蓄電池使用壽命的有效措施

3.1 及時清理電池表面

電池表面由于會吸附一些灰塵以及溢出的電解液等造成導(dǎo)電現(xiàn)象，若不及時清理，則這些灰塵和電解液的混合物質(zhì)可能會發(fā)生電解反應(yīng)，電池外部的電解反應(yīng)可能會損壞電池表面，從而影響電池的正常使用。

3.2 盡可能減少電池的激烈晃動

為保障電池的正常使用，減少電解液的溢出，因此，在蓄電池工作過程中盡可能的保障電池處于平穩(wěn)狀態(tài)。同時，蓄電池的安裝是否合理也會在一定程度上影響使用壽命，因此，也要及時定期檢查電池的各線路安裝狀態(tài)是否正常，從而延長使用壽命。

3.3 及時補充蒸餾水

當(dāng)電池使用過一段時間后，電解液中的水分會蒸發(fā)一部分，在降低到一定程度，電解液濃度過高會造成電池正常使用。因此，應(yīng)該及時在電池中補充蒸餾水，避免電池出現(xiàn)狀況影響正常使用。

4 結(jié)語

蓄電池的保存方法和使用方法，使用環(huán)境以及其自然充放電過程中造成的電解液濃度上升等現(xiàn)象有關(guān)，因此，要提升蓄電池的使用壽命，就需要從原因出發(fā)，合理使用，按照規(guī)定充電，盡可能的延長其使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]張悅超，熊國專，張金強，楊培文，何傳珂.風(fēng)電機組變槳用鉛酸蓄電池更換周期調(diào)整策略[J].電源技術(shù)，2019，43（09）：15031504+1524.

[2]羅云鋼，董敏學(xué).起動型蓄電池使用壽命預(yù)測與整車靜態(tài)電量管理分析[J].上海汽車，2017，（04）：3236.