? ? ? ?( 1 )負極吸收原理
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? ? ? ?閥控式密封鉛蓄電池是利用負極吸收原理,實現氧復合循環來達到密封目的的。負極吸收原理就是利用負極析氫比正極析氧晚的特點,并采用特殊的電池結構,使鉛蓄電池在充電后期負極不能析出氫氣,同時能夠吸收正極產生的氧氣,從而實現電池的密封。
? ? ? ?研究發現,鉛蓄電池在充電達70%時,正極就開始析出氧氣,而負極的充電態要達到90%時才開始析出氫氣。當充電態達70%時,正極的析氧反應為:
? ? ? ?由于閥控式密封鉛蓄電池采用特殊的電池結構，使氧氣能順利地擴散到負極,并被負極吸收。氧氣在負極被吸收的途徑有兩個,一是與負極活性物質鉛發生化學反應,二是在負極獲得電子后發生電化學反應。各自的化學反應方程式如下:
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? ? ? ?以上反應稱氧復合循環反應,如圖5-5所示。與此同時,負極除了發生上述吸收氧氣的反應外,還會繼續發生負極的充電反應:
? ? ? ?(2)氧氣的傳輸實際上,充電末期閥控式密封鉛蓄電池在正極析出氧氣,并形成輕微的過壓,而負極吸收氧氣使負極產生輕微的負壓,于是在正、負極之間壓差的作用下,氧能夠通過氣體擴散通道順利地向負極遷移。正極析出的氧氣要能在負極充分地被吸收,就須先順利地傳輸到負極。氧可以兩種方式在電池內傳輸: -是溶解在電解液中的方式,即通過液相擴散到負極表面;二是以氣體的形式經氣相擴散到負極表面。
? ? ? ?顯然,氧的擴散過程越容易,則氧從正極向負極遷移并在負極被吸收的量越多,因此就允許電池通過較大的電流而不會造成電池中水的損失。如果氧能以氣體形式向負極擴散,那么氧的擴散速度就比單靠液相中溶解氧的擴散速度大得多。所以為了有效地吸收氧氣,在閥控式密封鉛蓄電池中,須提供氧氣的氣相擴散通道。
? ? ? ?為了提供氧氣擴散通道,閥控式密封鉛蓄電池采取了特殊的電池結構。一是貧電解液結構 ,就是使超細玻璃纖維隔膜中大的孔道不被電解液充滿,作為氧氣的擴散通道，使氧氣能順利地擴散到負極。二是緊密裝配，使極板表面與隔膜緊密接觸,一方面使電解液能充分濕潤極板,另一方面保氧氣經隔膜孔道擴散到負極,而不至于使氧氣沿極板向上逸出。
