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为什么电压设计成12伏,而不是10伏或20伏整数?

作者:找到考证网来源:www.zhaodao001.com网址:http://m.zhaodao001.com

一百多年前直流电、交流电、电动机等的发明为今天的发展奠定了科学的基础,铅酸电池是1859年,法国物理学家普兰特(GastonPlante)发明了铅酸电池,阳极为铅,阴极铅氧化物,硫酸溶液为电解质。利用铅不仅仅做到了极低成本,还能够提供12V的直流电压,并且能够循环充电使用,这类铅酸电池被后来的工业革命广泛使用。


事实上铅酸蓄电池的12V电压是由六个单体电池串联得来的12V直流电压,它的容量为安时,通常以安培·小时为单位(简称,以A·H表示,1A·h=3600C)


铅酸蓄电池.jpg


说到这里大家会疑惑,单体铅酸蓄电池为什么只能够做到2V,而不是电压更高到3V或者是4V呢?


铅酸蓄电池的电动势没有办法达到3V,这是因为硫酸溶液电解质的主要有水(H₂O)参与的电化学体系中,铅酸电池的电动势已经达到极限值了,要使单格电池达到3V以上的电动势,必须硫酸溶液中的水的含量,没有水参加硫酸溶液,而100%的浓硫酸的腐蚀能力主要来自强氧化性和脱水性,但是因为没有水,所以没有酸性腐蚀。也就不能与铅金属起化学还原反应了。而整体12V蓄电瓶需要充电器的电压为14.875V,就已经达到极限值了,这样计算出来的单格电池电压为2.479V。


酸蓄电池.webp.jpg


另外,铅酸蓄电池的正常参数为:硫酸溶液的水混合后的电解液的密度为1.285g/cm³(20℃),单个单格电压才可以是2.1V。也就是说铅酸蓄电池的**电动势大约等于硫酸比重+0.85。从这个公式来看,要想提高电动势就得提高硫酸的比重,但是硫酸比重提高后,它的腐蚀性增加了,与此同时又带来单体电瓶自放电现象增大了,电池内阻r也随之加大了,负载连接后的放电能力减弱了,这些都是副作用。


另外,铅酸蓄电池的空载电压的高低决定了蓄电池的容量,例如充满电的铅酸蓄电池,在静态时的开路电压13V以上,电池里面的剩余容量安时大约为100%,假如此时开路电压为12.9V,那么电池容量只剩下90%,如果开路电压更低,它的容量就大幅度下降。


电压.webp.jpg


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