Разрядно-зарядные характеристики.
На рис. 3 показаны разрядные и зарядные кривые свинцового аккумулятора. Кривые – крутоспадающие и крутовозрастающие, что связано с твердофазным механизмом работы электродов. При разряде появление Umin объясняется кристаллизационным перенапряжением процесса образования PbSO4 на обоих электродах. При заряде появление Umax связано с омическим сопротивлением плотного слоя сульфата свинца, который после начала восстановления на отрицательном и окисления на положительном электродах быстро растрескивается.
Рис. 2. Устройство аккумуляторной батареи с общей крышкой
Рис. 3. Разрядные и зарядные кривые свинцового аккумулятора: Uр, Uз – разрядное и зарядное напряжение; НРЦз, НРЦр – напряжение разомкнутой цепи в результате заряда и разряда аккумулятора соответственно; участок а – усиливается концентрационная поляризация и омические потери в пористых электродах; участок б – начало выделения водорода на отрицательном и кислорода на положительном электродах. При напряжении около 2,6 В идет электролиз воды.
Таблица 3
Сравнительные параметры различных типов сепарационных материалов для свинцовых аккумуляторов
Показатель |
Тип сепаратора |
|||||||
Спеченный полиэтилен |
Целлюлозный |
Спеченный ПВХ |
Экструзионный ПВХ |
Экструзионный ПВХ с силикагелем |
Экструзионный полиэтилен |
Стекловолокнистый |
Микростекловолокнистый для AGM батареи |
|
Электросопротивление, Ом |
0,2 0,35 |
0,11 0,25 |
0,1 0,45 |
0,27 0,45 |
0,065 0,22 |
0,045 0,26 |
0,06 0,12 |
0,03 0,045 |
Пористость, об.% |
45 55 |
60–70 |
35 45 |
78,5 88 |
68 79 |
50–60 |
8590 |
>90 |
Максимальный размер пор, мкм |
10 15 |
35 |
25 30 |
10 40 |
1 2 |
<1 |
45 |
15 30 |
Средний диаметр пор, мкм |
5 10 |
25 |
15 |
8 15 |
<0,5 |
0,1 |
30 |
10 15 |
Примеси, %: железо марганец никель кобальт медь хлор |
— — — — — — |
0,001 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,003 |
0,002 — — — — 0,002 |
0,025 — — — — Следы |
0,025 0,0004 — — — 0,018 |
0,002 0,00005 0,00007 0,00007 0,00003 0,01 |
0,025 0,0001 — — — 0,003 |
0,0025 0,0001 — — — <0,005 |
Удлинение при разрыве, % |
— |
— |
— |
— |
25 30 |
100 350 |
— |
5 |
Прочность на разрыв, Н/мм2 |
>25 |
— |
>44 |
>22 |
— |
>40 |
— |
0,4 |
Коэффициент извилистости пор |
1,2 1,3 |
— |
1,3 |
1,5 1,7 |
— |
1,3 1,7 |
— |
1,1 |
м