蓄電池使用壽命提高方法論述

鞠森

摘 要：電池在人們生活中的應用越來越廣泛，小到生活中各種電動車使用的電池，大到變電站、大型機器中使用的電池等都是人們生活中必要的電池。各種電池由于其組成成分以及使用方法等不同其使用壽命也不相同，在使用蓄電池時需要盡可能的延長其使用壽命。本文主要研究蓄電池使用壽命的延長方法。

關鍵詞：蓄電池;延長壽命;使用方法

蓄電池是指可以隨電池進行充電的電池，人們在使用蓄電池時，可能由于使用方法不當或者保存環境不利于電池保存，因此，可能會造成電池的使用壽命縮短。這樣在一定時間內，電池的更換頻率增高，廢舊電池中的某些化學物質會對自然環境造成極大危害，并且使用普通的掩埋垃圾的方式也不能減輕電池對環境的污染。從使用方法以及保存措施等方面入手提升蓄電池的使用壽命可以有效緩解環境的壓力。

1 蓄電池的工作原理及其構成

1.1 蓄電池的內部結構

一個蓄電池主要由正、負極板、隔板以及電解液等構成。

一般情況下，普通的鉛蓄電池的正、負極板由鉛組成，這些極板可以與電解液直接接觸，為了增加極板與電解液的接觸面積，提升放點與充電效率，極板上會有一些小凸起。一個蓄電池的正負極板數量并不是一個，也不是固定不變的，其會根據電池的電容量的增加而增加數量，由此構成蓄電池的正負極板組。正負極板的組合方式也需要遵循一定規則，一般而言，正負極板較差排列，電池的最外層為負極板，這就表明在每一塊電池中負極板的數量需要永遠比正極板數量多一。

正負極板之間需要有隔板相隔，以防止正負極板由于安裝不穩定或者受到比較大力的撞擊而解除造成電池內部電路的短路現象。隔板的材質需要選擇絕緣材質，但是為保障電池內部電解液的正常流動，隔板上需要有足夠電解液通過的小孔或者縫隙。

電解液是每個電池中不可缺少的一個最重要組成成分之一，其作用是保障電池正負極板在與電解液接觸發生電解反應以實現充電與放電過程。鉛蓄電池中電解液的種類主要是經過稀釋后的純硫酸，正負極板在與電解液中的例子反應時會通過電解液完成例子的轉移，從而完成電解反應。

1.2 蓄電池的工作原理

蓄電池在正常工作時其工作原理基本可以分為充電過程和放電過程，而長時間不工作的蓄電池實際上也會保持次序放電。因此，長時間不使用的蓄電池也需要定期充電以防虧電。蓄電池充電過程是指將直流電源中的電能在電池中轉化成為可以被儲存的化學能，而放電過程恰恰相反，是將電池中的化學能通過反應轉化成為可以被機器使用的電能以為機器運作提供動力。在充電過程中，電池的正極板與電源的正極相連，負極與負極相連。通過電解反應，電池兩級發生花還原反應，產物中有H2SO4不斷被產出，并且這些H2SO4流入電解液中會使得電解液的濃度不斷上升。而電解液濃度上升到一定程度后，水開始被電解，產生的氧氣與氫氣被釋放，電解液中的水不斷減少。其中發生的反應具體如下：

2PbO2+3H2SO4+Pb 3PbSO4+2H2O+O2+H2

其中，正極發生的反應如下：

2PbO2+2H2SO4 2PbSO4+O2+2H2O

負極發生如下反應：

Pb+H2SO4 PbSO4+H2

反應中正極會有氧氣生成，負極會有氫氣生成，因此，若不及時向蓄電池中加水則會造成蓄電池的使用壽命縮短現象。

放電過程恰與充電過程相反，但是由于電解反應中產生PbSO會以沉淀的形式附著在極板上，從而減少極板與電解液的接觸面積，這樣會降低放電過程中的反應效率，并且也會在一定程度上影響蓄電池的使用壽命。

2 蓄電池使用壽命的影響因素

2.1 電解液中含有雜質

電解液作為電池中可以與正負極板組直接接觸的液體，也是離子交換與轉移的基本介質，其純度應該具有一定保障，應該使用蒸餾水將純硫酸稀釋作為電解液。若蓄電池中的電解液硫酸濃度不高，或者使用含有雜質的水進行稀釋都有可能造成電池的使用壽命縮短現象，不僅如此，電解液中含有雜質甚至還會對正負兩組極板的質量產生影響，若其中含有易沉淀的物質則會迅速將正負極板組包裹，影響正常充放電過程中電解反應的正常進行。

2.2 充電時間過長

蓄電池充滿電的標志之一是電解液會沸騰，電解液過度沸騰會造成水分蒸發，水的成分減少，則電解液中硫酸的濃度會相應提升，硫酸濃度過高影響電池容量。由此可見充電時間過長也會造成電池壽命縮短。

2.3 使用環境復雜

由于電解液以液體的形態存在于蓄電池中，因此，若蓄電池的使用環境比較復雜，日常使用中會造成電池的劇烈晃動，因此則可能會造成電解液滲漏等現象，嚴重則造成電池內部短路，損壞電池質量。

3 延長蓄電池使用壽命的有效措施

3.1 及時清理電池表面

電池表面由于會吸附一些灰塵以及溢出的電解液等造成導電現象，若不及時清理，則這些灰塵和電解液的混合物質可能會發生電解反應，電池外部的電解反應可能會損壞電池表面，從而影響電池的正常使用。

3.2 盡可能減少電池的激烈晃動

為保障電池的正常使用，減少電解液的溢出，因此，在蓄電池工作過程中盡可能的保障電池處于平穩狀態。同時，蓄電池的安裝是否合理也會在一定程度上影響使用壽命，因此，也要及時定期檢查電池的各線路安裝狀態是否正常，從而延長使用壽命。

3.3 及時補充蒸餾水

當電池使用過一段時間后，電解液中的水分會蒸發一部分，在降低到一定程度，電解液濃度過高會造成電池正常使用。因此，應該及時在電池中補充蒸餾水，避免電池出現狀況影響正常使用。

4 結語

蓄電池的保存方法和使用方法，使用環境以及其自然充放電過程中造成的電解液濃度上升等現象有關，因此，要提升蓄電池的使用壽命，就需要從原因出發，合理使用，按照規定充電，盡可能的延長其使用壽命。

參考文獻

[1]張悅超，熊國專，張金強，楊培文，何傳珂.風電機組變槳用鉛酸蓄電池更換周期調整策略[J].電源技術，2019，43（09）：15031504+1524.

[2]羅云鋼，董敏學.起動型蓄電池使用壽命預測與整車靜態電量管理分析[J].上海汽車，2017，（04）：3236.