汽车供电

SO

结论： 1.正极板为PbO2，负极板为Pb ，电解液为 H2SO4 2.内阻减小，供电能力增强。
2 4
2H

H 2 SO 4
19
4.蓄电池的型号 按以前机械工业部的标准国产蓄电池的型号含义 如下：（由3部分组成）
Ⅰ 串联单格电池数

Ⅱ 电池的类型和特征
Ⅲ 额定容量
Ⅰ单格电池数——即为蓄电池的单格数目，用阿 拉伯数字表示如：3，6等 Ⅱ类型和特征——主要按用途划分，用拼音表示， 如：Q表示起动用。 特征符号为附加部分（有时没有） 常用特征符号： A——干荷电蓄电池； W——免维护 M——密闭式； F——防酸式； 20
实际极板
+极板
单格电池的嵌入形式
-极板 单格电池的嵌入形式 +极板
-极板

返7

（单格电池中的正极板片数总比负极板少一片，因正极 板上的活性物质较松，充放电时易造成拱曲变形和物质 脱落，上面结构使两侧均匀放电，减小应力，减小变 形。）（东风EQ—1090,负极板8片，正极板7片）。
6
2.隔板

（为减小蓄电池的尺寸，正负极板间的间隔希望小一些，但过近 又易造成短路。）图



作用：防止正负极板短路，用隔板将正负极隔开。 材料：微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维等（微孔 （多微孔）—— 有利于电解液渗透。） 结构：一侧有槽，一侧没有槽。（安装时有槽侧面向
正极板，因正极板的化学反映强烈， 有槽有利于电解液流动。 脱落的活性物质容易沉淀）

日本车的蓄电池最早采用袋式隔板，将袋式隔板套
（相当于一个大电容）
一、构造 我们只讨论汽车用起动型蓄电池。

外形和构造图如P11所示，
3
返5
返9
返24 返 25
4

蓄电池一般由3个或6个单格电池串联形成，单格电压 为2V 左右，这样可提供6V 或12V 电压，供汽车使用。
组成：极板、隔板、电解液、 外壳等 。图 1.极板

蓄电池的核心部分，蓄电池的充放电过程是靠极板上的活性物质与 电解液硫酸的化学反应来实现的。
接通点火开关，蓄电池要在3S～5S之间，向起动机提供大 电流。 （汽油机200～600A， 柴油机800A以上）
2
2.辅助作用 （1）在发动机不工作或电压低时（发动机停转或 怠速时）向用电设备供电。 （2）用电设备过多，超过发电机容量时补充供电 （3）蓄电池电能不足时可将发电机电能储存起来。 （4）具有稳定电源系统电压的作用。

极板分为正极板和负极板，正极板上的活性物质是二氧
化铅（PbO2）,负极板上的活性物质是纯铅（Pb）。将活性物质 填充到极板的栅架上，极板内部有栅架（铅锑合金）。 极板放入电解液，充电完成后，正极板为深棕色，负极


板为青灰色。 为增加蓄电池的容量，电极板用多片并联而成， 形成电池组（极板组）
5
P11 图2给出了正、负极板组及实际位置情况图。
22

静止电动势Ej、电解液密度及温度关系，由下式 表示（经验公式）
Ej 0.84 25 0 C 有些书为 0.85
25
0
C
t 0 . 00075 ( t 25 )
式中：
ρ250C——温度为250C时的电解液密度（g/cm3） ρt——实际测得的电解液密度（g/cm3） t——实际测得的电解液温度（0C）（一般温度高密度变低）
电解液
蓄电池两极之间静止电动势约为
Ej 2 .0 ( 0 .1) V 2 .1V
12
2.蓄电池的放电过程 放电过程——化学能转化为电能的过程。硫酸铅图
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加负载后，负极极板上的电子在电场（2V电压） 作用下移向正极板，是负极板电位升高，正极板 电位降低，静止的平衡状态被破坏，长时间， E=0。 化学反应：在正极板处，四价铅离子Pb4+和电子 结合，变成二价铅离子Pb2+，Pb2+又与硫酸根离 子 SO 4 结合生成PbSO4(附在极板上)， 化学过程是：
（材料微孔橡胶、塑料、玻璃纤维、片式、袋时等）
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电解液电阻——主要与电解液的温度、密度有关。
温度密度过低时电解液的粘度增加，渗透能力下降，电 阻增大，电解液的密度过低时，电离能力下降，电阻也 要增加。密度为1.208 g/cm3时电阻最小。
密度与电阻的关系曲线是：
R
1.208g/cm3
ρ

连条电阻——穿壁式，几何尺寸短电阻小， 外 联式电阻大几乎不用。蓄电池
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结论： (1).电解液密度下降（硫酸减少，水分增加）（所 以可用检测电解液密度的方法判断放电程度） ( 2).内阻增大，（PbSO4 的导电能力不好，比 Pb和PbO2相差很多，所以内阻增加，供电能力 下降。） 密度计

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3.蓄电池的充电过程（恢复电动势的过程，要加直流电源） 充电过程——将电能转化为化学能的过程。
一般：ρ250C =1.12～1.30之间， 所以 Ej=1.96～2.14之间
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2.内阻 由电工学知识可知内阻的大小反映带负载的能力 （内阻小电流大带负载能力强）构造图 构成：极板、隔板、电解液、连条电阻组成。 极板电阻——在完全充电情况下，其值很小 （0.01～0.02Ω），但随放电程度的增加，即 板表面的PbSO4增多，导电能力下降，极板电阻 增加。 隔板电阻——主要取决于隔板的材料、几何尺寸 等
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4.外壳 功用：用于盛装电解液和极板组。 材料：(要求具有耐热、耐酸、耐振、绝缘良好等性能）
以前多用硬橡胶。
Hale Waihona Puke 目前广泛采用透明的工程塑料。
（其特点是耐热、耐酸、具有一定的机械强度，且生产率高，工艺 简单、外形美观、透明、成本低等）
结构：内部由3个或6个互不相同的单格组成。蓄电池
每个底部都有筋条，用来固定极板组。筋条与底部的空余， 可存放脱落的活性物质，防止短路，袋式隔板可没有筋条，为提 高电压，单格之间进行串联连接，老式蓄电池在外部连接，现代 的都为内部连接，可减小内阻，省材料，（穿壁式连接）每个单 格都有独立的加液空，用来家注电解液或检测电解液的密度。空 塞上有排气小孔，用来排除化学反应时产生的气体，防止胀裂。
在正极板上（化学反应强烈），可将活性物质保留在袋内，可避
免短路，还可增加容量（可去掉蓄电池内部的筋条）（肋 条）。

免维护蓄电池一般都采用袋式隔板。
7
3.电解液 组成：由纯硫酸（专用硫酸）与蒸馏水按一定比 例配制而成。 （其相对密度为1.24g/cm3～1.30 g/cm3） 作用：实现电能与化学能的相互转换，参与蓄电 池的化学反应，并起到离子间的导电作用。 电解液的纯度直接影响蓄电池的使用寿命，要按 国标GB4554-84选择 (一般的工业硫酸含铜、铁等较高，普通水含杂 质较多，易造成自放电和极板损坏，不能用于蓄 电池)

Ⅲ额定容量——单位是A· (称安时)，用阿拉伯数 h
字表示
有些蓄电池额定容量后，加一个字母表示其特性 常有：G-薄型极板、高功率， D-低温起动性能 好， S-塑料外壳等。 例如： 1. 6-QW-180 表示: 6个单格（12V），容量为 180A· h,起动型免维护蓄电池。 2. 6-QA-105D 表示：6个单格（12V），容量为 105 A· h， 起动型干荷电蓄电池， 低温起动性能好。
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3.放电特性 在恒流If放电过程中，端电压Uf、电动势E和电解 液密度ρ随放电时间的变化规律。 数学式： Uf 、 f ( t )
25 C
0
I f 常数
26
V
将完好的蓄电池按20h放电率放电。 放电电流：If =C20/20=0.05C20 每隔一段时间测量一次，记录画图 电流恒定，消耗电解液的速度一定，密 度变化为线性变化。 整个曲线特点是电压初始下降快，然后 平稳，最后变化加快。 t

书中的装配构成自看。
9
5.蓄电池技术状态指示器


当装有全封闭免维护蓄电池时，（它没有加液空），为 了显示蓄电池的状态它装有蓄电池状态指示器。（一般 蓄电池的外壳上贴有 其状态说明书）。 指示器的内部有两个密度不同的红色和蓝色两个小球， 蓝色球密度大些，红色球密度小些，蓝在上、红在下， 指示器显示由光学玻璃折射形成。

Pb ( OH ) 4
Pb (OH ) 4 PbO 2 2 H 2 O
负极板处：PbSO4溶解电离
PbSO
4
Pb
2
SO 4
2
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Pb2+离子得到从电源作用的2个电子变成金属铅。 P+++2e → Pb 分离出的硫酸根 SO 4 与电解液 中的H+ （水分离出的）结合生成硫酸

简单进行化学方面解释，大家了解过程，记现象、记结论。

根据结构，充放电的化学方程式为：
PbO 2 2 H 2 SO 4 Pb 硫酸）（纯铅） 放 充 PbSO 4 2 H 2 O PbSO
4
（二氧化铅）（

（硫酸铅）（水）（硫
酸铅）
11
正极 电解液 负极
正极 电解液 负极
Pb Pb
4
2 e Pb SO
4

形成 2 价铅离子
4
PbSO
沉浮在正极板上

在负极板处，失去2个电子的2价铅离子， Pb2+ 与溶液中的硫酸根 SO 4 结合生成PbSO4
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化学过程是：

Pb

SO
2 4
PbSO
4
硫酸铅也沉浮在负极板