要了解凝胶电池如何促进复合反应,我们需要查看凝胶电解质在使用时的结构。 然而,首先,了解引起水电解然后析氢和析氧(放气)的反应是有用的。
电解造成的水分解相当简单:
整体 2H 2 O → 2H 2 (g) + O 2 (g)
正2H 2 O → O 2 (g) + 4H + + 4e – (氧化)
负 2H + +2e – → H 2 (还原)
在阴极和阳极的两种情况下,由于添加电子(负极)或去除电子(正极)的电化学作用,都会释放气体。 气体或离子重新结合形成水的方法尚不完全清楚,并且有不止一种解释。 最广为接受的是:
O 2 + 2Pb → 2PbO
2PbO + 2H 2 SO 4 → 2PbSO 4 + 2H 2 O
2PbSO 4 + 4H + + 4e – → 2Pb + 2H 2 SO 4
在这个模型中,有必要说服正极上产生的气态氧移动到负极板上。 这不会发生在带有液体电解质的浸没式铅酸电池中。
当液体电解质中产生氧气和氢气时,它们会形成气泡上升到表面,然后进入电池的顶部空间并最终释放到大气中。 然后这些气体不可用于重组。 然而,在凝胶电解质中,凝胶的干燥会产生重组作用,从而在结构中形成小裂缝和裂缝。 在这种情况下,由于气体逸出产生的压力,水电解形成的氧气能够从正极迁移到负极。
小裂缝和裂缝能够储存气体,然后气体通过凝胶扩散到基体中的其他空隙,直到电极之间的距离充满气体(图 4)。 然而,与析出速率相比,复合反应相对较慢,这意味着在充电过程中电池的内部压力会增加。 泄压阀可防止气体排出,使它们在充电过程结束后可重新组合。
该系列的两个主要特点是,首先,它将充电时产生的氢和氧重新结合,回到电解液中的水,使其在封闭空间中基本上免维护且安全。
其次,它具有管状正极板,可在深度放电条件下提供更大的活性材料保留,从而提供更长的循环寿命。 OPzV 电池系列本质上是一种深度放电、高循环寿命、免维护的铅酸电池。 由于其固定电解质,它还具有在运行时能够将其侧放的优点,而不会从通风孔中泄漏酸。 从本质上讲,这种方向使电池成为前端设计,除了具有其他优势外,还提供类似的操作优势。
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