¿Cuáles son las principales sustancias activas de las placas positivas de baterías ordinarias?

El material activo en el electrodo positivo de la batería de plomo-ácido es dióxido de plomo, el material activo en la placa es plomo puro esponjoso, el electrolito es una cierta concentración de solución de ácido sulfúrico y la fuerza electromotriz entre las placas es de aproximadamente 2V.

El material activo en la placa del electrodo positivo de la batería de níquel-cadmio es polvo de óxido de níquel, y el material activo en la placa del electrodo negativo es polvo de óxido de cadmio. Los materiales activos se envuelven respectivamente en la tira de acero perforada y se convierten en las placas positiva y negativa de la batería después del moldeo a presión. El electrolito suele ser una solución de hidróxido de potasio. El voltaje de circuito abierto de la batería es de 1,2 V.

La batería recargable es una batería recargable con un número limitado de veces de carga y se usa con un cargador. En general, existen los números 5, 7 y 1 en el mercado. Las ventajas de las baterías recargables son económicas, ecológicas y de suficiente potencia, adecuadas para el uso prolongado de alta potencia de aparatos eléctricos (como Walkman, juguetes eléctricos, etc.). El voltaje de la batería recargable es menor que el del mismo tipo de batería desechable. La batería AA (carga No. 5) es de 1.2 voltios y la batería recargable de 9V es en realidad de 8.4 voltios. Ahora, el número medio de veces de carga puede ser de unas 1000 veces.

Las baterías recargables son diferentes en términos de materiales y procesos. Se utilizan comúnmente baterías de plomo-ácido, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hierro, baterías de níquel-hidrógeno y baterías de iones de litio. La ventaja es que el ciclo de vida es largo, se pueden cargar y descargar por completo más de 200 veces, y algunas baterías recargables tienen mayor capacidad de carga que la mayoría de las baterías desechables. En el uso de baterías ordinarias de níquel-cadmio y níquel-hidrógeno, el efecto de memoria único causa inconvenientes en el uso y, a menudo, causa fallas prematuras.

Las baterías comunes son desechables y las baterías recargables pueden cargarse con un cargador y usarse repetidamente.

Definición: El electrodo está compuesto principalmente de plomo y su óxido, y el electrolito es una batería de solución de ácido sulfúrico. Inglés: batería de plomo-ácido. En el estado de descarga, el componente principal del electrodo positivo es el dióxido de plomo y el componente principal del electrodo negativo es el plomo; en el estado de carga, los componentes principales de los electrodos positivo y negativo son el sulfato de plomo dividido en batería de escape y batería de plomo-ácido libre de mantenimiento.

La batería se compone principalmente de una placa positiva tubular, una placa negativa, un electrolito, un separador, un tanque de batería, una tapa de batería, un poste, una tapa de inyección de líquido y similares. El electrodo de la batería ventilada está compuesto por un óxido de plomo y plomo, y el electrolito es una solución acuosa de ácido sulfúrico. La principal ventaja es que el voltaje es estable y el precio es económico; la desventaja es que la energía específica es baja (es decir, la energía almacenada por kilogramo de batería), la vida útil es corta y el mantenimiento diario es frecuente. Las baterías ordinarias pasadas de moda generalmente tienen una vida útil de aproximadamente 2 años, y es necesario verificar regularmente la altura del electrolito y agregar agua destilada. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología, la vida útil de las baterías de plomo-ácido se ha alargado y el mantenimiento es más sencillo.

La característica más obvia de una batería de plomo-ácido es que tiene una tapa de sellado de plástico con rosca en la parte superior y un orificio de ventilación. Estos tapones de llenado se utilizan para llenar agua pura, verificar electrolitos y ventear gases; en teoría, las baterías de plomo-ácido deben verificar la densidad y el nivel del electrolito siempre que se realice el mantenimiento. Si hay escasez, agregue agua destilada. Sin embargo, con la actualización de la tecnología de fabricación de baterías, las baterías de plomo-ácido se han convertido en baterías de plomo-ácido libres de mantenimiento y baterías libres de gel sin mantenimiento. Las baterías de plomo-ácido no requieren la adición de electrolito o agua destilada. El propósito principal es usar el electrodo positivo para generar oxígeno para absorber el oxígeno en el electrodo negativo para evitar que el agua disminuya. Las baterías de plomo-agua se utilizan principalmente en tractores, triciclos y arrancadores de automóviles, mientras que las baterías de plomo-ácido que no requieren mantenimiento tienen una gama más amplia de aplicaciones, incluidas fuentes de alimentación ininterrumpidas, energía para vehículos eléctricos y baterías para bicicletas eléctricas. Las baterías de plomo-ácido se clasifican en descargas de corriente constante (como fuentes de alimentación ininterrumpidas) y descargas instantáneas (como baterías de arranque de automóviles) según la aplicación.

Cuando se realiza la descarga, la concentración de la solución de ácido sulfúrico seguirá disminuyendo, y cuando la densidad de la solución desciende a 1,18 g / ml, se debe detener para cargar.

Carga: 2PbSO? + 2H? O = PbO? + Pb + 2H? SO? (Celda electrolítica)

Batería de almacenamiento de plomo

Batería de almacenamiento de plomo (4 fotos)

Descarga: PbO? + Pb + 2H? SO? = 2PbSO? + 2H? O (batería primaria)

Ánodo: PbSO? + 2H? O-2e - === PbO? + 4H ++ SO? 2 -

Cátodo: PbSO? + 2e - === Pb + SO? 2 -

Electrodo negativo: Pb + SO? 2 - -2e === PbSO?

Electrodo positivo: PbO? + 4H ++ SO42 - + 2e - === PbSO? + 2H? O

historia

La batería fue inventada por el francés Plante en 1859 y tiene una historia de más de 100 años. Desde la invención de las baterías de plomo-ácido, siempre han tenido una ventaja absoluta en las fuentes de energía química. Esto se debe a su bajo precio, fácil disponibilidad de materias primas, suficiente confiabilidad en el uso, alta descarga de corriente y una amplia gama de temperaturas ambientales.

G.Plante inventó la batería de plomo-ácido en 1859. Ha experimentado casi 150 años de desarrollo. Las baterías de plomo-ácido han avanzado mucho en términos de tipos de productos, variedades y propiedades eléctricas. Las baterías de plomo-ácido juegan un papel indispensable en el transporte, las comunicaciones, la energía eléctrica, militar o en diversos campos económicos de la navegación y la aviación.

A principios del siglo XX, las baterías de plomo-ácido han experimentado muchas mejoras importantes, mejorando la densidad de energía, el ciclo de vida y la descarga de alta velocidad. Sin embargo, las baterías de plomo-ácido abiertas tienen dos desventajas principales: (1) Al final de la carga, el agua se descompondrá en hidrógeno, el oxígeno gaseoso se precipitará, el ácido y el agua se agregarán con frecuencia y el trabajo de mantenimiento será pesado; El gas transportará neblina ácida y corroerá el equipo circundante, y la contaminación del medio ambiente limita la aplicación de la batería. En las últimas dos décadas, para resolver los dos problemas anteriores, los países de todo el mundo están compitiendo para desarrollar baterías de plomo-ácido selladas, con la esperanza de lograr el sellado de la batería y obtener energía verde limpia.

En 1912, Thomas Edison emitió una patente y propuso utilizar alambre de platino en el espacio superior de la celda individual. Cuando pasa una corriente, el platino se calienta para convertirse en un catalizador del hidrógeno y la oxidación, y el H2 y el O2 precipitados se recombinan y devuelven al electrolito. Sin embargo, la patente no se realizó: 1 catalizador de platino falló rápidamente; 2 el gas no se precipita de acuerdo con el número estequiométrico de hidrógeno 2 oxígeno 1, todavía hay gas dentro de la batería; 3 existe peligro de explosión.

En la década de 1960, la United States Gates Company inventó la aleación de plomo y calcio, lo que provocó el desarrollo de baterías de plomo-ácido selladas. Las principales empresas de baterías del mundo invirtieron mucha mano de obra y recursos para desarrollarse.

En 1969, Estados Unidos lanzó el programa lunar, se incluyeron baterías de plomo-ácido selladas reguladas por válvulas y baterías de níquel-cadmio en la fuente de alimentación del vehículo lunar, y finalmente se adoptó la batería de cadmio-níquel, pero la batería sellada de plomo-ácido. se ha desarrollado la tecnología.

1969-1970, la empresa de la CE de los Estados Unidos produjo alrededor de 350.000 pequeñas baterías de plomo-ácido selladas, que utilizan separador de algodón de fibra de vidrio, sistema de líquido magro, que es la primera batería comercial de plomo-ácido regulada por válvula, pero en ese momento, el principio de la recombinación de oxígeno no se reconoció.

En 1975, GatesRutter adquirió la patente de invención para una batería seca de plomo-ácido sellada en D después de muchos años de arduo trabajo y alto costo, convirtiéndose en el prototipo de la batería VRLA actual.

En 1979, después de comprar la patente de Gates, GNB inventó la aleación patentada de rejilla positiva MFX y comenzó la promoción masiva y la producción de baterías de plomo-ácido selladas, absorbentes de líquidos y de gran capacidad, libres de mantenimiento.

En 1984, las baterías VRLA se utilizaron en pequeñas aplicaciones en EE. UU. Y Europa.

En 1987, con el rápido desarrollo de la industria de las telecomunicaciones, las baterías VRLA se promovieron y utilizaron rápidamente en el sector de las telecomunicaciones.

En 1991, el departamento de telecomunicaciones británico inspeccionó y probó la batería VRLA que se estaba utilizando y descubrió que la batería VRLA no aparecía como la anunciaba el fabricante, la batería experimentó una fuga térmica, quemaduras y fallas tempranas de capacidad, lo que provocó que la industria de las baterías se discutiera ampliamente, y expresó dudas sobre las perspectivas de desarrollo, la tecnología de monitoreo de capacidad, la fuga térmica y la confiabilidad de las baterías VRLA. En este momento, la participación de mercado de las baterías VRLA es menos del 50% de la de las baterías ricas en líquido. El nombre “mantenimiento de baterías de plomo-ácido” fue reemplazado oficialmente por “baterías VRLA” porque las baterías VRLA son un tipo de batería que necesita ser administrada, y “sin mantenimiento” es fácil de causar malentendidos.

En 1992, en respuesta a los problemas planteados en 1991, los expertos en baterías y los técnicos de los fabricantes publicaron artículos para proponer contramedidas y opiniones. Entre ellos, DrDaridFeder propuso utilizar la conductancia medida para monitorear las baterías VRLA. I. c. Bearinger revisa el avance de las baterías VRLA desde una perspectiva técnica. Estos artículos han promovido enormemente el desarrollo y la aplicación de baterías VRLA.

En 1992, el consumo mundial de baterías VRLA aumentó significativamente en Europa y América. En el sector de las telecomunicaciones nacionales de Asia, se propugnaron todas las baterías VRLA. En 1996, las baterías VRLA básicamente reemplazaron las baterías tradicionales de líquidos ricos y los usuarios han reconocido las baterías VRLA. .

Desarrollo de

Durante el período del "Undécimo Plan Quinquenal", la escala de mercado de las baterías de plomo-ácido en China se expandió rápidamente y la producción aumentó a una tasa promedio de alrededor del 20% anual. La escala general se ha duplicado, de unos 70 millones de KVAh en 2005 a 14416,68 millones de KVAh en 2010.

En 2011, la escala de producción y ventas de la industria de baterías de plomo-ácido en China se ha expandido, las ganancias y las ganancias por ventas han aumentado drásticamente y la eficiencia operativa de la industria es mejor. En 2011, los activos totales de la industria de baterías de plomo-ácido de China fueron de 88.091 millones de yuanes, un 39,35% más en términos interanuales; los ingresos por ventas fueron de 96.515 millones de yuanes, un 32,40% más año con año; el beneficio total fue de 5.720 millones de yuanes, un aumento interanual del 10,81%. Para obtener más información, consulte China Lead. Informe de análisis de planificación de estrategias de inversión y perspectivas de mercado de la industria de baterías ácidas.

Al mismo tiempo, después de años de desarrollo, la tecnología de baterías de plomo-ácido ha logrado avances en energía, ciclo de vida y adaptabilidad a altas y bajas temperaturas. En la actualidad, China está reduciendo gradualmente la brecha con la tecnología líder a nivel internacional, ha alcanzado el nivel internacional en algunas tecnologías básicas y está ingresando cada vez más al mercado internacional.

Con la creciente competencia en la industria de las baterías de plomo-ácido, la integración de fusiones y adquisiciones y la operación de capital entre los grandes fabricantes de baterías de plomo-ácido son cada vez más frecuentes. Los fabricantes nacionales de excelentes baterías de plomo-ácido están prestando cada vez más atención a la investigación del mercado de la industria, especialmente para el entorno de desarrollo empresarial. En particular, un estudio en profundidad de los cambios en el entorno de desarrollo de la empresa y las tendencias de demanda de los clientes. Debido a esto, una gran cantidad de excelentes marcas nacionales de baterías de plomo-ácido han aumentado rápidamente y gradualmente se han convertido en el líder en la industria de las baterías de plomo-ácido.

En la actualidad, existen tres problemas principales en el desarrollo de la industria de las baterías de plomo-ácido: Primero, las baterías de plomo-ácido ilegales y las empresas de producción de plomo regenerativo todavía existen, el nivel de equipo técnico no es alto y las empresas con operación estandarizada todavía están en una desventaja en la competencia del mercado, afecta el sano desarrollo de la industria. En segundo lugar, un pequeño número de empresas ignoraron los requisitos nacionales de gestión de residuos peligrosos, participaron ilegalmente en la recolección, almacenamiento y eliminación de baterías de plomo de desecho, y un gran número de baterías de plomo-ácido de desecho se vertieron en canales de reciclaje ilegales, lo que convierte a las empresas de reciclaje estándar carecen de ventajas competitivas de precio. En tercer lugar, la industria de las baterías de plomo-ácido carece de apoyo técnico, y las tecnologías económicas y racionales de control de la contaminación, especialmente la tecnología de producción limpia de almacenamiento de baterías, son obviamente insuficientes, y la promoción de tecnología avanzada es insuficiente, lo que restringe el progreso tecnológico de la industria. .

La página contiene el contenido de la traducción automática.