蓄电池结构及工作原理.ppt

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1、蓄电池蓄电池的出现蓄电池1859年由法国科学家加斯顿.普莱特发明。其化学反应理论一般认为是格拉斯顿和特拉普与1882年创立的双极硫酸盐化理论（简称双硫化理论）。定义蓄电池是一种可逆低压直流电源，既能将化学能转换为电能，也能将电能转换为化学能.以酸性水溶液为电解质称为酸蓄电池（铅蓄电池），以碱性水溶液为电解质者称为碱电池。铅蓄电池按其工作环境又可分为移动式和固定式两大类。固定型铅蓄电池按电池槽结构分为半密封式及密封式，半密封式又有防酸式及消氢式。依据电解液数量还可将铅酸电池分为贫液式和富液式，密封式电池均为贫液式，半密封式电池均为富液式作用一般情况由发电

2、机供电，但:1.发动机起动：放电2.发电机不发电或E很低：放电3.发电机超载：放电、协助放电4.蓄电池E很低，发电机负载少，充电5.稳压：大电容的作用，吸收瞬态过压A发电机用电设备起动机优点：内阻小，电压稳定，可短时大电流放电。缺点：比能量低，寿命短。蓄电池的构造与型号极板组正极板(深棕色)2.2mm；负极板(深青灰色)1.8mm隔板正负极板靠近，易短路，加绝缘隔板(多孔性橡胶塑料）壳体工程塑料联条将多个单格电池串联加液孔盖有通气孔电解液专用硫酸(纯)+蒸馏水(纯)蓄电池的内阻(1)组成电解液电阻、极板电阻、隔板电阻、联条与极柱接触电阻等。(2)影响因

3、素1)放电程度放电程度越高，PbSO4越多，极板电阻越大。2)隔板电阻与材料木质隔板多孔性差，其电阻比橡胶和塑料隔板电阻大。3)联条电阻与联条形式：传统的外露式联条比内部穿壁式、跨越式联条电阻大。4)电解液密度：电解液密度一般为1.2g/cm3时，电阻最小，过低或过高（粘度大）内阻均增加。5)电液温度：温度低，粘度大，电解液电阻大。隔离板能防止阴、阳极板间产生短路，但不会妨碍两极间离子的流通。而且经长时间使用，也不会劣化，或释放杂质。铅蓄电池一般都使用胶质隔离板电池外壳耐酸性强，兼具机械性强度。电动车用的蓄电池外壳乃使用材质强韧之合成树脂经特殊处理制成

4、，其机械性强度特别强，上盖亦使用相同材质，以热熔接着。由六块2.11V电池串联而成的12.66V蓄电池单格V=2伏对于12V：6个串联对于24V：2个12V串联。铅酸蓄电池的工作原理放电充电+（正极）（负极）（电解液）（正负极板）（液体水）讨论：1.放电：H2SO4，H2O，电解液的比重；充电：。可通过测量来判断蓄电池的放电程度。2.实际上对于放电：PbO2+2H2SO4Pb4++2SO42-+2H2O正极板活性物（正极板）（液）正电位+2VPbPb+++2e（负极板）负电位-0.1V（负极物）溶于电解液中外电路断开：E=2.1V（单

5、格电压）2-(-0.1)=2.1V外电路接通：负极2e正极板，与Pb4+结合，生成Pb2+。理论上极板上PbO2和Pb全部变成PbSO4为止，放电结束，实际上电解液不能渗透到极板活性物质最内层，即使蓄电池无电提供，极板上的活性物质只能一部分变成硫酸铅。极板要尽可能薄，面积大。3.增大放电电流：单格电池内，多组正、负极板并联提高极板u=2.1V孔隙度，减少极板厚度。4.充电过程与放电过程相反即PbSO4Pb2++SO42-正极：Pb4++2ePb2+Pb2++SO42-PbSO4PbSO4+2H2OPbO2（正极板）+2H2SO4负极：Pb2

6、++SO42-PbSO4（负极板）同时：PbPb2+（溶解）+—2e++蓄电池的工作特性蓄电池放电蓄电池充电静止电动势Ej和内阻Rn静止电动势：充、放电后2-3h静止（不充电也不放电），测两极的电位差。Ej=2.1V，Ej=0.84+25C内阻：包括极板、隔板、电解液、联条、极桩等电阻。T（温度）Rn充电特性充电特性是指蓄电池恒流充电电压Uc、E和25C随t时间的变化关系。Uc=E+IcRn充电的5个阶段：初期：1.95-2.1V；2.1-2.4V：不稳定上升；2.4-2.7V：沸腾2.7V：充电终了2.7V后：切断电源，UcEj。

7、（当电压到2.3-2.4V时，PbSO4几乎反应为PbO2和Pb，继续充电，2H2O2H2+O2，产生气泡，沸腾。）判断蓄电池充足的三个准则：1.充电电压Uc达到max，且2h不再增加；2.电解液密度25C达到max，且2h不再增加；3.蓄电池激烈放出大量气泡，电解液沸腾放电特性放电特性是指恒流充电蓄电池端电压Uf、电动势E和随t时间的变化关系。Uf=E-IcRn放电的3个阶段：开始放电：2.11-2.0持续放电：2.0-1.85稳定迅速下降：1.85-1.75切断电源继续放电曲线判断放电终止的两个现象：1.单格电池电压降到放电终止电压（如表）

8、；2.最小许可值1.1g/cm3。表1-3放电电流与终止电压放电量与寿命每日反复充放电以供