T491X477M010AS航空蓄电池的种类、构造及功用蓄电池(或称电瓶)电时能,向酸性蓄电池,主要有铅酸蓄电池。

解液是氢氧化钾或氢氧化钠等碱性水溶液,主要有银锌蓄电池、镍镉蓄电池等。

随着电化学技术的发展,各种新型蓄电池不断投人使用。由于碱性蓄电池有更优良的性能,因此飞机上越来越多地采用碱性蓄电池。尤其是碱性蓄电池中的镍镉蓄电池,因其低温性能好,使用寿命长,在航空领域及电力机车等方面得到了广泛应用。

航空蓄电池在现代大型飞机上主要有以下一些功能:

在地面电源无效时,可以用蓄电池给机上部分负载供电或用以启动辅助动力装置,这时蓄电池应能在短时间内输出大电流。

在应急情况下,可以由蓄电池向最重要的飞行仪表、无线电导航及通讯等设各提供应急电源。

无论是哪一种蓄电池,其结构上都是由十几到几十个单体蓄电池串联而成。单体蓄电池由容器、正极板组、负极板组、隔板和电解液等构成。但镍镉蓄电池与铅酸蓄电池的极板结构有所不同,因此,我们分别介绍两种蓄电池的结构。

铅酸蓄电池的结构,铅酸蓄电池也由十几个单体电池串联而成,它们置于蓄电池箱内。图2-1所示为一个基本的铅酸单体电池的结构图。

铅酸蓄电池的极板由铅一锑合金栅架组成,正极板上涂有糊状的二氧化铅(Pbo2),负极板涂有金属铅(Pb)。二氧化铅和铅是参与化学反应的有效材料,称为活性物质。为了充分利用活性物质,极板都为疏松多孔状,以便电解液渗人。电解液为稀硫酸(H2SO4),充足电时电解液浓度约为1.25~1.27g/cm3。因为单体电池的内阻随正负极板之间的距离而迅速变化,因此,为了减小内阻,极板之间的间隙应尽可能小。为了防止正、负极板短路,在正、负极板之间加有隔板。隔板由多孔的高绝缘性能材料制成,如橡胶、塑料、玻璃丝板航空蓄电池的工作特性,蓄电池的放电特性,铅酸蓄电池的放电特性.

如果将铅酸蓄电池与用电设各接通,铅酸蓄电池就开始放电,电路中产生电流。在外电路,电子从负极板流向正极板;在电解液中,正离子移向正极板,负离子移向负极板,形成离子电流。

在负极板,负硫酸根离子向负极板移动,与铅化合生成硫酸铅分子沉积于极板表面,并释放出剩余的电子;在正极板,正氢离子向正极板移动,极板得到电子,氧化铅与硫酸化

合,生成硫酸铅分子沉积于正极板表面。放电过程总的化学反应方程式为:

Pb+2H2SC>4+PbO+2PbsC4+2I-I20               (2-1)

可见,放电时正、负极板均生成硫酸铅,硫酸不断消耗,同时生成水,使电解液的浓度不断减小,因此,铅酸蓄电池可以用测量电解液浓度变化的方法来判断蓄电池的放电程度和衡量放电终了的标准。一般当电解液变得很淡时,则认为单体电池放电完毕。

随着放电的进行,正负极板上的活性物质减少,电解液的浓度下降,电动势逐渐降低。由于铅蓄电池的电压下降明显,因此也可以通过测量电压的方法判断其放电的程度。

在实际使用中,铅蓄电池的电动势E与电解液浓度d的关系可以用下式决定:

E=0.85+ui           (2-2)

式中:d一极板孔中电解液的浓度(15℃)。

镍镉蓄电池的放电特性,镍镉蓄电池的正极板是氢氧化镍(Ni(0H))3,负极板是金属镉(Cd),电解液是氢氧

化钾(KOH)水溶液,其浓度约1.24~1.30g/cm3。

碱性蓄电池中电极的深刻反应机理,各派说法不一,但充电后正极以高价态Ni3+存在,放电后以低价态Ni2+存在则是公认的。负极镉的价态变化与正极相反,充电后为低价态Cd,放电后为高价态Cd2+。

一种观点认为,电解液中的KOH也参加了化学反应,但在反应过程中又生成了等量的KOH。因此,其放电化学反应方程式可以写为:

Cd+2KOH△2Ni(OH)3―Cd(OH)2+2KOH+2Ni(OH)2    (2-3)

但另一种观点认为,电解液中的KOH并不直接参加反应,电解液只起中介和催化的作用。因此,其放电的化学方程式还可以写为:

Cd+2Ni(OH)3-Cd(OH)2+2Ni(OH)2          (2-4)

可见,在放电过程中,电解液的成份和浓度基本没有变化。因此,镍镉蓄电池不能用测量电解液浓度的方法判断其放电程度,只能采用测电压或直接测容量的方法。

镍镉蓄电池中,由于电解液不直接参加化学反应,所以就不存在“低温时电解液粘度增加、离解度减少、离子迁移速度减慢”等直接影响电化学反应的这些因素。因此,镍镉蓄电池在大电流放电、充电反应速度、低温性能及寿命方面,都具有铅酸蓄电池无可比拟的优点。

深圳市唯有度科技有限公司http://wydkj.51dzw.com/