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维谛蓄电池中采用负极包围正极的结构-维谛精密空调维谛UPS电源

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维谛精密空调维谛UPS电源 2021-06-29

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内容提要：维谛蓄电池中采用负极包围正极的结构

维谛蓄电池中电极负荷分析

从图1-2中可看出，维谛电池充放电时正极板发生的离子反应比负极板剧烈。充电时，正极板与溶液的界面上有三条反应线，每条反应线都表示有相应的化学反应在进行，而负极板表面上只有一条反应线。在放电时，溶液中的SO42-分别进入正负极板。在负极板上同Pb结合生成PbSO4;但在正极板上，同时有4个H进入正极板同2个O反应生成2个H2O,再回到溶液中。这样，同负极板相比在正极板上就多发生4个Ht的进入和2个O的外出。这就是说，在放电过程中，正极板上离子参加电化学反应的数目比负极板多。在溶液中，相同类型的离子其扩散运动的阻力和运动的速度是相同的，所以由于正极板反应的离子多，离子运动时阻力也就大。正极板的实际反应速度就控制着整个铅蓄电池的电量放出的速度。为了提高维谛蓄电池的放电能力，就应给正极板提供较好的离子扩散条件。

在维谛电池中，若正负极群采用图1-6(a)所示的结构，侧面的正极只有内侧参加反应，外侧面反应很少，造成离子运动“拥挤”，维谛蓄电池内阻增大，正极活性物质利用率降低。若采用图1-6(b)所示的结构，维谛电池正极两侧均参加反应，离子运动的通道增大，阻力减少，利于反应进行。加之维谛电池正极板充放电时极板变形比负极大，置于两负板之间可使正极变形对称均匀，极板不易弯曲。

因此，在维谛电池中采用负极包围正极的结构，在板式电极结构里，最外的两片通常总是负极，在圆柱形结构中，正极总居中位。维谛蓄电池中带有凹格的隔板，凹面总面向正极，以适应正极板需酸量较大的要求。

有些场合中，要求控制维谛电池中氧的析出达到最小，这时就要将维谛蓄电池极板群做成”正包负”的结构。这种结构常用在同精密电器配装的案封式维谛电池中。

维谛蓄电池中正极板的腐蚀

由图1-2可见，正极板在充电反应时，Pb与0有结合和分离的过程。放电时，O从结合态首先分离，再与H结合生成H2O;在充电时，水中的0又从外电路获得能量，同H脱离，重新与Pb结合，生成PbO2,这是氧化的过程。这种反应在负极上是不存在的，负极上只有Pb与SO2的离合。可见在充电过程中，维谛电池正极上Pb有个被重新氧化的过程。在实际维谛电池结构中，充电电流是通过极板上活性物质中间的板栅进入活性物质的，板栅也同电解液接触。在充电的状态下，当Pb氧化时，正极板栅也不可避免地被局部氧化。每充一次电，板栅被氧化一次。若活性物质在数量上已反应完毕，这时的充电电流产生的氧化反应就全部用来分解水和氧化腐蚀正极板栅。从电化学反应原理可知，即使在不充电的条件下，正极板也在不停地被腐蚀着，只是速率较低。在充电时，腐蚀加快。在过充电时，正极板栅受氧化并通过合金的晶格使板栅内部受到腐蚀，同时产生变形，使板栅尺寸线性增大，甚至断裂，这是维谛蓄电池损坏的重要原因。另外当电液中有腐蚀性杂质(如有机酸等)时，正极板栅的腐蚀显著加快。将报废的维谛电池分解，可看到正极板栅都有着程度不同的腐蚀。由于过充电造成的氧化腐蚀在负极上是不存在的，所以维谛电池负极板栅常没有明显的腐蚀。

显然，对正极板栅采取保护性措施，添加一些缓蚀剂，减少过充电，是提高维谛蓄电池使用寿命的措施。

本文标题：维谛蓄电池中采用负极包围正极的结构

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本文作者：维谛UPS电源维谛精密空调

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