從
志成冠軍鉛蓄電池化學(xué)反應(yīng)方程式可知,在充足電的狀態(tài)下,電解液中若有2個(gè)硫酸分子,在放完電時(shí),2個(gè)硫酸分子就變成了2個(gè)水分子。硫酸是電的良導(dǎo)體,而純凈的水是不導(dǎo)電的,日常水具有導(dǎo)電性能是由于水中含有雜質(zhì),用于半導(dǎo)體工業(yè)的高度凈化的水的電阻率最高可達(dá)17MΩ· cm(國(guó)際單位為Ω·m)。在鉛蓄電池中,加入的硫酸都是過量的,所以放完電后,電池中電解液仍是硫酸水溶液,只不過硫酸含量減少了一些而已,這時(shí)電解液的電阻增大了。這種電阻由小變大的過程是連續(xù)漸變的,在充電的過程中,上述過程反之。
在正負(fù)極板上,充足電時(shí)無論是Pb,還是Pb02,其電阻率都很小,都在10-³~10-⁴Ω·cm左右。放完電的極板,活性物質(zhì)變成了PBSO4,其電阻率很大,約為10 10Ω·cm)這個(gè)因同電解液阻值變化復(fù)合起來,再加上如隔板這類的構(gòu)件電阻,就構(gòu)成了鉛蓄電池的靜態(tài)內(nèi)阻。所謂靜態(tài)內(nèi)阻,是指在不充放電的條件下,測(cè)得的鉛蓄電池內(nèi)阻。
鉛蓄電池還有動(dòng)態(tài)內(nèi)阻,這個(gè)阻值是隨放電電流的變化而變化的。這是因?yàn)樵诜烹姺磻?yīng)中,電解液是不均勻的?拷鼧O板表面的電解液因同極板上活性物質(zhì)反應(yīng)而密度降低,遠(yuǎn)離極板電液中的硫酸擴(kuò)散到極板表面尚要一段時(shí)間,這就造成電解液濃差梯度。放電電流越大梯度越大,極板表面的硫酸濃度越低,鉛蓄電池的端電壓也就下降越多。放電停止,濃差極化迅速消失,端電壓隨之迅速上升到穩(wěn)定值。因此,放電電流越大,鉛蓄電池的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻也就越大。 由以上分析可知:
鉛蓄電池的內(nèi)阻=動(dòng)態(tài)內(nèi)阻+靜態(tài)內(nèi)阻(電液電阻+極板電阻+構(gòu)件電阻) 因此在說明某鉛蓄電池的內(nèi)阻時(shí),一定要說明其放電條件。有的大型動(dòng)力設(shè)備的起動(dòng)裝置如圖1-8所示,用鉛蓄電池供大功率起動(dòng)接觸器吸合線圈用電,當(dāng)K閉合,線圈通電吸合,啟動(dòng)觸頭接通,鉛蓄電池以大電流向啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)放電。這時(shí)若鉛蓄電池內(nèi)阻過大,電池端電壓迅速下降,以致觸
器吸合力不夠,造成接觸器斷開,大電流放電中斷。隨著大電流放電中斷,又由于端電壓上升、線圈吸合。這種動(dòng)作往復(fù)不停,俗稱“打呱噠板”。這種情況,就是由于鉛蓄電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻過大造成的。蓄電池的內(nèi)阻是放電電流的兩數(shù),它的具體數(shù)值與放電電流直接相關(guān)。如果不在放電條件下測(cè)量,是沒有意義的,F(xiàn)在市面上出售一種電導(dǎo)式蓄電池內(nèi)阻儀,只能測(cè)量蓄電池的靜態(tài)內(nèi)阻,不能測(cè)量蓄電池的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻。因此,測(cè)量數(shù)據(jù)不能表達(dá)蓄電池的供電能力,用戶也不能根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)蓄電池采取有效的維護(hù)。