鉛酸蓄電池是1859年由法國人普蘭特發明的,距今已經有150多年,經過150多年的改進,鉛酸蓄電池廣泛應用于各個領域。核電站裡有一類用戶,執行安全儀控功能,緊急情況下執行安全停堆功能,事故發生後執行緩解事故後果功能,比如把壓力容器内的高壓氣體排去卸壓箱,屬于一秒都不能間斷供電的設備,保障這類設備供電安全與穩定性的重任就是鉛酸蓄電池。這是因為鉛蓄電池的具有放電時電動勢較穩定,工作電壓平穩、使用溫度及使用電流範圍寬、能充放電數百個循環、貯存性能好、造價較低等優點。總結就是鉛酸蓄電池工作能力出色還不嬌氣。
鉛酸蓄電池電極是鉛及它的氧化物,電解液是硫酸溶液。放電時,正極主要是鉛-銻-鈣合金欄闆,内含氧化鉛為活性物質,負極活性物質是鉛,充電時正負極是硫酸鉛。充電時,應在外接一直流電源,使正、負極闆在放電後天生的物質恢複成原來的活性物質,并把外界的電能轉變為化學能儲存起來。在正極闆上,在外界電流的作用下,硫酸鉛被離解為二價鉛離子(Pb 2)和硫酸根負離子(SO4-2)由于外電源不斷從正極吸取電子,則正極闆四周遊離的二價鉛離子(Pb 2)不斷放出兩個電子來補充,變成四價鉛離子(Pb 4),并與水繼續反應,在正極極闆上天生二氧化鉛(PbO2)。在負極闆上,在外界電流的作用下,硫酸鉛被離解為二價鉛離子(Pb 2)和硫酸根負離子(SO4 -2),由于負極不斷從外電源獲得電子,則負極闆四周遊離的二價鉛離子(Pb 2)被中和為鉛(Pb),并以絨狀鉛附在負極闆上。
鉛酸蓄電池除了正負極闆還有隔闆、電解槽、電池蓋、極柱等組成。隔闆是為了減少蓄電池的内阻和體積,正、負極闆應盡量靠近但彼此又不能接觸而短路,所以在相鄰正負極闆間加有絕緣隔闆,電解槽提供反應所需的場所,電解蓋為了提供一個較封閉的環境。
當然這種電池也有缺點,缺點是鉛酸蓄電池壽命短、維護頻繁,且需要經常檢查電解液的高度及性質、單位質量儲能小,普通蓄電池一般壽命在2年左右,還有個缺點就是充電過程中會放出氫氣,氫氣屬于易燃易爆氣體,因此核電站蓄電池間的不間斷通風顯得十分重要。
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