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    閥控電池是怎么樣發生水分析的?穩定、平衡的閥控電池有待實現嗎?

    2021-04-25 ryder

    閥控電池充分電后,在陽極發生水分析,分為三個部分:


    第一部分:擴散到大氣中去的氧(O2)第二部分:擴散到電池電液中去的氫離子(H+)第三部分:在電路上流動的電子對于富液式電池而言,氧(O2)從電池中逃逸出去,正是因為氧的逃逸,荷電氫(離子形式和電子)就自由自在地進入負極,結果在負極上結合成氫氣,同時使負極充電,這時負極惟有極化,很少或沒有去極化。


    對于閥控電池來說,情況就不一樣,氧不會逃離電池,而是氧、氫離子、電子一起在負極復合為水,這時的負極既有極化,還有去極化(氧復合)。這時的負極只謊稱是荷電氫源。


    在閥控電池內部當氧復合效率達100%時,從電液來的荷電氫(離子形式和電子)趨于枯竭,這時又靠什么來保持負極充電?回答這一問題不難,這是由于還存在另一個荷電氫源,這個荷電氫源就是陽極板柵的腐蝕。陽極板柵腐蝕會從水中吸取氧和釋放相應量的荷電氫(離子形式和電子),它遷移到負極,有助于對負極充電。


    在這種成熟的閥控電池內,負極真正是一個有用的荷電氫源。不過這一荷電氫源主要取決于陽極板柵的腐蝕速率。


    外電路上的電子未表示出來,但很清楚氫離子流的形式總是與電子流性相反、量相等。從以上這些表述來看,平衡電池的概念是負極既不極化,也不放電,這是理想化的閥控電池。一個成熟的閥控電池內部氣體反應效率100%,并不會影響電池的氫平衡,那是一種可逆電解的形式、只是正極充電(極化),負極是去極化。氧循環是密封的關鍵,但氧對負極的去極化(化學放電)會使負極析氫電位大大地變化,正極板柵腐蝕大大加速,電池失水嚴重,電液干析氫與正板柵腐蝕達到平衡,這就到了平衡電池的程度。


    閥控電池有了催化裝置:負極局部反應萌生的H2與正極板柵腐蝕析出的O2,在催化裝置內化合成水回到電池。H2的筆直催化變為水,可以大大減少水耗,而且從正極來的O2筆直可以催化成水,不必經由負極復合,這樣使負極的去極化作用減輕,也能使正極電位降下來,從而減少正板柵腐蝕與氧的析出。


    有了催化裝置的閥控電池,在理論上是真正的長壽命設計,這是由于既有陰極氧復合的水循環、又有催化筆直氫氧化合的水循環,從而水耗大大減少,電池很難發生干涸現象。若再配合使用特種耐腐蝕合金,使用負極低自放電率配方,真正長壽命的閥控電池就能實現。


    催化裝置用來校正閥控電池內部的不平衡,氫氧可以筆直催化為水,還可偷獵從氧循環來的氧,因此未被復合的荷電氫(電子和離子形式)到達極化的負極。據測算約莫5%左右來自氧循環的氧是通過催化劑這條途徑消耗,電池越好,來自氧循環的氧就少。


    催化裝置可以移出某些超量的氧。修復電池。使之完全平衡,并能減少負極化學放電(氧復合)。閥控電池用的催化裝置比富液式電池的催化栓萌生的熱量小得多。通常富液式電池一般50W/只,會損壞催化栓中的催化劑;閥控電池用催化裝置,發熱量僅幾分之一W/只,發熱不致損壞催化裝置。閥控電池內空間比富液式電池要干燥,對催化裝置中的催化劑長效性有利。


    閥控電池的催化裝置譽為平衡器,能使閥控電池有個平衡設計,能夠真正治療多病的閥控電池,實現長壽命設計。


    一個長壽命、穩定的、平衡的閥控電池如果往日未能實現,那么使用催化裝置就變得非常有吸引力。特別要求在高溫環境中實現閥控電池的長壽命,催化裝置的使用就顯得尤為緊要。下一步是要怎么樣設計催化裝置適合閥控電池使用,由于篇幅,將在下篇對催化裝置的結構設計再作解析,就教于同行專家,以臻完善。

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