铅酸蓄电池基础工艺知识培训讲义PPT课件

反应物
Q
M
n
二氧化铅
1
239.2
2
铅
1
207.2
2
硫酸
1
98
1
F
26.8 26.8 26.8
反应物的物质当量
4.463g/Ah 3.866g/Ah 3.66g/Ah
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1 铅酸蓄电池基础知识
1.2.4铅酸蓄电池的电动势和开路电压：
电池电动势： E=φ+,e- φ-,e φ+,e-正极的平衡电极电势 φ-,e-负极的平衡电极电势 一块金属放到电解液中会产生一个电位，电位的大小只与金属的
铅酸蓄电池基础工艺知识
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目录
1. 铅酸蓄电池基础知识 2. 铅酸蓄电池命名 3. 铅酸蓄电池制造流程 4. 铅酸蓄电池自放电因素探讨
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1.铅酸蓄电池基础知识
1.1化学电源概述
化学电源是一种将化学能转化为电能的装置，俗称为电池。 电池有很多种类，主要有以下这些四类： 一次电池：只能一次性使用，不能再次充电，我们称这种电池为一次电池
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1 铅酸蓄电池基础知识
电解液： 铅酸蓄电池的电解液主要成分为稀硫酸，公司电解液中添加有约 1%硫酸钠。 电解液作用：传递正负极之间的电荷，参与成流反应。 电解液的基本要求：稳定性好，电导率高。 电解液还应考虑以下因素：电解液的冰点及高低温特性、电解液 密度上升造成的极板与隔板腐蚀加剧等，参与反应的量。
电池的电势差，也叫电池电动势，它等于正极电位减去负 极电位，
E=φPbO2/ PbSO4—φPbSO4/Pb= 1.695—（—0.356）= 2.1 V
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1 铅酸蓄电池基础知识
电池电动势是硫酸浓度的函数，因此电池的开路电压也是 电解液H2SO4浓度的函数。 开路电压=1.850+0.917(P液-P水) 或开路电压=0.84+ ρ液 式中 ρ液——在电池电解液温度下，电解液的密度（g/cm3）； ρ水——在电池电解液温度下，水的密度（g/cm3）。
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电池槽盖： 公司目前使用的电池槽盖为PP材料，槽盖封合主要有热封和胶封 两种方式。 铅酸电池槽盖主要作用：保护电池内物质，具备绝缘性。 电池槽盖基本要求：机械强度高、耐振动冲击、耐高低温变化、 耐电解液腐蚀。
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1 铅酸蓄电池基础知识
1.2.2 铅酸蓄电池原理： 放电时： 正极：PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e → PbSO4 + 2H2O 负极：Pb + HSO4- → PbSO4 + 2e + H+ 充电时： 正极： PbSO4 + 2H2O → PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e 负极：PbSO4 + 2e +H+ → Pb + HSO4-
具备良好的导电性。
铅膏成分导电性：Pb(导电性好）>PbO2>PbSO4（白色，几
乎不导电）
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隔板： 隔板将正负极板隔开，主要作用是：防止正负极板接触造成的电 池短路，允许离子通过但不导电。 铅酸蓄电池隔板有：PE隔板、AGM隔板、PVC隔板、涤纶排管 等。富液式电池使用的是PE隔板（主要成分：聚乙烯），阀控式 电池使用的是AGM隔板（主要成分：玻璃纤维）。 隔板应当具备以下特点： 具备良好的化学稳定性和机械强度，耐氧化还原反应；电子的绝 缘体；产生的欧姆压降小；能够防止活性物质脱落及穿透。
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1.2.5铅酸蓄电池串并联知识 串联：电压相加，容量相等（同型号电池） 并联：容量相加，电压相等（同型号电池） 单体铅酸蓄电池，标称电压为2V，为了获取较大的放电能量， 通常将电池组进行串联，以得到较高的电压。铅酸蓄电池通常 由6个单体电池串联而成，总电压12V.
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铅酸蓄电池组成：
汇流排 正极板 负极板 隔板
端子 电池盖 电池槽
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极板：
活性物质（铅膏）和板栅组成
活性物质的作用是：参与成流反应，放电时通过化学反应释放电
能。
板栅的作用：保持和支撑活性物质，传导电流并均分电极表面电
流电位。
极板应具备的特性：在电解液中化学稳定性要高（具有不溶性），
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1 铅酸蓄电池基础知识Fra bibliotek总反应方程式：
Pb + PbO2 + 2H2SO4
放电 充电
2 2PbSO4 + 2H2O
这一过程称为双硫酸盐化理论。
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1.2.3法拉第定律：
m MQ nF
式中：m ——参加反应的物质的质量，g; M ——反应物摩尔质量，g/mol; Q——反应通过的电量，Ah; n——得失电子数； F——法拉第常数，26.8AH； 参与反应的反应物的物质当量为：
（原电池），如干电池（碱性锌/二氧化锰电池）、纽扣电池（锌/氧化汞电池、 锌/氧化银电池）。
二次电池：可以反复充放电，称为二次电池（蓄电池），如汽车起动用的铅
酸电池、手机用的锂电池。
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贮备电池：关键组分在电池活化之前与电池其余部分隔开，因此电池中化学
反应和自放电基本上被阻止，这类电池使用前需激活，可以长时间贮存，以适 应恶劣环境或特殊需求。如导弹、鱼雷等武器系统使用的镁/氯化银海水激活 电池、锂/五氧化二钒电池。
种类和电解液的浓度有关，而这个电位的绝对值是无法测定的，
在实际中只能测得相对电位，以氢电极为基准（即以氢电极为
零），将待测电极与氢电极组成一个电池，测量该电池的电势差，
通过比较，得到各电极的相对值，
比氢电位高电位为正值，比氢电位低电位为负值。
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1 铅酸蓄电池基础知识
在铅酸蓄电池中：
PbO2变成PbSO4的标准电位：φPbO2/ PbSO4= +1.695 V Pb变成PbSO4的标准电位： φPbSO4/Pb= —0.356 V
燃料电池：原理与电池一致，只是活性物质不是像电池中构成电池的一部分，
而是按功率要求从外部供给。普通电池，一旦反应物消耗完电池就停止供电， 燃料电池只要外部源源不断供给反应物，电池就能连续供电。燃料电池电极作 为催化剂，反应时不被消耗。如：氢/空气燃料电池。
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1 铅酸蓄电池基础知识
1.2铅酸蓄电池
1.2.1 铅酸蓄电池组成： 铅酸蓄电池是一种二次电池。其正极活性物质是二氧化铅 （PbO2 红褐色)，负极活性物质是绒状铅（Pb 青灰色），使用 稀硫酸作为导电介质，用隔板将正负极隔开，隔板允许离子通过 但不导电。 铅酸蓄电池主要由四部分组成：正负极板、隔板、电解液、电池 槽盖。还包含一些其他零部件如：汇流排、极柱、端子、滤气片 （AGM电池为安全阀）、提手、标签等。