Structure de base et principes fondamentaux de la batterie au plomb

Au cours des deux dernières années, même si les batteries au lithium sont très populaires sur le marché, dans le secteur des tricycles électriques, il ne fait aucun doute que les batteries au plomb maintiendront pendant longtemps leur domination dans la concurrence sur le marché.

En d’autres termes, les batteries au plomb sont à l’origine des tricycles électriques. En tant qu'initié de l'industrie des tricycles électriques, je vais aujourd'hui vous donner plus d'informations sur la structure et les principes fondamentaux de la batterie au plomb.

Les batteries au plomb sont composées de pièces importantes telles que des plaques positives et négatives, des séparateurs, des conteneurs en plastique, des pôles etsoupapes de sécurité. La tension nominale de chaque cellule est de 2 V, donc une batterie pneumatique au plomb de 6 V ou 12 V est généralement composée de 3 ou 6 cellules en packs. Un ensemble de cellules indépendantes est assemblée en packs pour former une batterie compétitive fonctionnant comme source d'énergie automobile.

Voici un aperçu spécifique des composants d’une batterie au plomb.

1. Groupe de plaques de batterie

Le groupe de plaques de batterie est la partie centrale de la batterie car son rôle est de recevoir l'énergie électrique chargée et de libérer l'énergie électrique vers l'extérieur, qui est divisée en deux types de plaques positives et négatives. La plaque est composée de grille et de matière active. La plaque mince a une capacité spécifique plus élevée (la capacité fournie par la taille de la plaque) et améliore les performances du démarreur. Le processus de charge et de décharge de la batterie est réalisé par la réaction électrochimique entre les substances actives présentes sur les plaques et l'électrolyte.

Le rôle de la grille est d'accueillir les substances actives qui sont collées ensemble pour former la plaque, et le matériau de la grille est principalement un alliage plomb-antimoine qui contient 5 à 7 % de plomb. En ajoutant du plomb dans la grille, nous pouvons améliorer les performances de coulée et la résistance mécanique, mais cela accélérera la précipitation de l'hydrogène, entraînant une décharge automatique, ce qui entraînera éventuellement une consommation rapide d'électrolyte et une courte durée de vie de la batterie.

La substance active est le composant principal de la réaction électrochimique. Lorsque le processus de formation est terminé (le processus de transformation des substances actives sur les plaques positives et négatives est appelé processus de formation), le dioxyde de plomb poreux (PbO₂), les substances actives à la surface de la plaque positive, deviendront principalement brun rougeâtre et spongieux. le plomb pur (Ph) aura une couleur bronze grisâtre.

Obtenez des plaques positives et négatives immergées dans l'électrolyte, vous pouvez obtenir une force électromotrice (emf) de 2 V et afin d'augmenter la capacité de la batterie, nous mettons souvent plus de plaques positives et négatives dans le conteneur de la batterie pour assembler une cellule de grande capacité. . En raison des mauvaises propriétés mécaniques de la plaque positive, lorsque la batterie est activée, il y aura quelques différences entre les deux côtés des plaques. L'incohérence provoquera une déformation en forme d'arc ou la perte des substances actives. C'est la raison pour laquelle nous mettons toujours une plaque négative supplémentaire à l'intérieur d'une cellule pour équilibrer la décharge électrique.

2. Séparateur de batterie

Le rôle duséparateur de batterieconsiste à séparer les plaques positives et négatives immergées dans la solution d'acide sulfurique. Afin de réduire le volume de la batterie, les plaques positives et négatives doivent être rapprochées. En outre, nous devons nous assurer que les plaques positives et négatives sont séparées par des couches isolantes qui sont généralement constituées de caoutchouc, de plastique, de verre, de fibre et d'autres matériaux isolants.

En plus de jouer un rôle isolant entre les plaques positives et négatives, il permet aux ions positifs et négatifs de l'électrolyte de passer en douceur, de ralentir la perte des substances actives des plaques positives et négatives et d'empêcher les plaques positives de vibrer. dégâts. Il est donc nécessaire que le séparateur réponde aux normes suivantes : couverture des trous d'air à 60 %, petite ouverture, caractéristiques de résistance aux acides, contenant des substances non dangereuses, robuste, ayant une faible résistance dans l'électrolyte avec une caractéristique de stabilité chimique, etc. Le côté avec les rainures doivent être perpendiculaires au fond du boîtier de la batterie lors de l'assemblage de la batterie, car la réaction chimique de la plaque positive devient violente pendant le processus de charge et de décharge. Les rainures permettent à l'électrolyte de s'écouler de haut en bas en douceur et permettent aux bulles d'air de circuler vers le haut ou vers le bas, et de stocker la partie perdue des substances actives.

Ces dernières années, certains fabricants ont également produit des séparateurs en forme d'enveloppe pour recouvrir la plaque positive, ce qui peut empêcher efficacement la perte des substances actives.

3. Électrolyte

L'électrolyte peut provoquer l'ionisation des substances actives des plaques pour générer la réaction électrochimique. L'électrolyte est composé d'acide sulfurique spécialisé dans la batterie et d'eau distillée dans une certaine proportion. L'électrolyte général de la batterie au plomb automobile est de l'acide sulfurique dilué avec une densité de (1,280 ± 0,010) g/cm³ (25 ℃).

La densité de l'électrolyte a une grande influence sur les performances et la durée de vie de la batterie. Afin d’augmenter la capacité de la batterie et de réduire le point de congélation de l’électrolyte, il est nécessaire d’augmenter la densité de l’électrolyte. Cependant, une densité plus élevée entraînera une augmentation de la viscosité, ce qui réduira la capacité de la batterie. En outre, il est nécessaire de préciser la valeur de la densité de l’électrolyte dans différentes conditions climatiques.

Généralement, pour chaque changement de température de 1 ℃, la densité change de 0,0007 g/cm³. Lorsque la température de l'électrolyte augmente, la densité diminue ; lorsque la température diminue, la densité augmente. Par conséquent, la température est une condition préalable à la détermination de la valeur de densité de l’électrolyte. Les pays du monde entier ont stipulé la température standard pour l'électrolyte, et dans ce cas, notre pays est de 15 ℃, le Japon de 20 ℃, l'Europe et les États-Unis sont respectivement de 25 ℃ et 30 ℃.

4. Conteneur de batterie

Conteneur de batteriesont utilisés pour contenir l'électrolyte et les plaques, leur forme est donc généralement cubique longue, séparée en 3 ou 6 auges monocellulaires. Sur le bord supérieur des auges cellulaires se trouvent des rainures spéciales pour relier le récipient au couvercle et sur le fond du récipient se trouvent des bandes convexes pour soutenir le groupe de plaques.

Le caoutchouc et le plastique polypropylène sont les deux principaux matériaux utilisés pour produire des conteneurs de batteries. Le conteneur en caoutchouc est doté d'une isolation résistante aux acides, à la chaleur, au froid, aux vibrations, ainsi qu'une bonne résistance mécanique considérable et d'autres avantages, mais la paroi du conteneur est plus épaisse, généralement 10 mm ; Le récipient en plastique polypropylène est non seulement résistant aux acides, à la chaleur, aux vibrations, mais également à haute résistance, haute ténacité, de haute qualité, plus petit, plus fin, en général 3,5 mm. En outre, la forme et l'apparence sont élégantes, transparentes, faciles à thermosceller et à produire, c'est pourquoi les récipients en polypropylène-plastique sont devenus à la mode ces dernières années.

Les couvercles d'admission d'acide des batteries unicellulaires sont généralement conçus avec une ouverture pour expulser l'hydrogène et l'oxygène produits par l'électrolyse de l'eau pendant le processus de chargement de la batterie, de peur que le gaz ne s'accumule et fasse augmenter sa pression interne, entraînant une fissuration du récipient ou même une explosion. De plus, nous pouvons également installer le filtre à oxygène autour de l’ouverture afin d’empêcher la vapeur d’eau de s’échapper et de réduire la perte d’eau.

5. Soupape de sécurité (pour la ventilation)

La soupape de sécurité est un élément clé de la batterie régulée par valve car la qualité de la soupape de sécurité affecte directement la durée de vie, l'uniformité et la sécurité de la batterie. Conformément aux normes en vigueur et à l'utilisation de batteries à valve régulée, la soupape de sécurité doit répondre aux conditions techniques suivantes :

(1) Allumez la vanne de manière unidirectionnelle.

(2) Étanchéité unidirectionnelle : pour empêcher l’air de pénétrer à l’intérieur de la batterie.

（3）La différence entre les pressions d'ouverture et de fermeture des soupapes de sécurité d'un même groupe de batteries ne doit pas dépasser 20 % de la valeur moyenne.

（4）La durée de vie de la batterie doit être d'au moins 15 ans.

(5) Fonction de filtrage : pour empêcher l'acide ou le brouillard acide de s'échapper par la soupape de sécurité.

(6) Antidéflagrant : l'intérieur de la batterie doit être antidéflagrant lorsque l'extérieur de la batterie est exposé à une flamme nue.

(7) Résistant aux vibrations : pendant le transport et l'utilisation, la soupape de sécurité ne se détachera pas des vibrations et des actions répétées d'ouverture et de fermeture.

（8）Résistant aux acides

(9) Résistant aux hautes et basses températures

6. Autres

En plus des principaux composants répertoriés ci-dessus, il existe un connecteur de fil terminal, un connecteur intercellulaire et d'autres accessoires.

Le dispositif de décharge de batterie à fonction unique est uniquement destiné au processus de décharge et ne peut pas être chargé, la batterie doit donc être chargée à l'avance, puis déchargée, de sorte que le coût des tests de charge et de décharge soit relativement moins cher.

Machine de chargement et de déchargementL'appareil AIO est pratique et utile !