《蓄电池》汽车用新型蓄电池

电流。这种电池理论上效率可达100％，且充电时间较短，无污染，原材料丰
富。
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钠硫蓄电池主要存在工作温度高(高达250～300℃)、使用寿命短、性能不
稳定、使用安全性差等问题，目前使用尚有一定困难。
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2.燃料电池
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燃料电池是一种将化学能直接转化
为电能的装置。一般由燃料、氧化剂、
物质的硫。电解质为β-氧化铝矾土的陶瓷管(NaAl11O17)。即：
• Na＝Na+＋e
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电子通过外电路移向阳极，而钠离子Na+通过β-氧化铝电解质和阳极的反
应物质硫起作用，生成钠的硫化物。即：
• 2Na＋xS＝Na2Sx
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Na2Sx可以是Na2S2.Na2S4.Na2S5等。上述反应不断地进行，电路中便获得了
电极、电解质等组成。氧化剂有氧气、 空气、氯气等，电极是多孔烧结镍、多
孔银等，电解质为KOH溶液。燃料电池 是利用燃料的氧化反应，直接将化学能
转变为电能。。
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燃料电池主要有氢-氧、碳化氢燃
料电池等。以氢-氧燃料电池为例，其
工作原理如图1.19所示。
图1.19 氢-氧燃料电池原理图
1-氧气腔；2-正极(多孔氧电极)； 3-饱和石棉填充物；
电池，其质量为17.5kg，蓄电量 19.2kw·h，比能量达到109W·h／kg，循
环使用寿命1200次。其结构原理如图1.18 所示 。
图1.18 钠硫电池原理图 1-熔融钠；2-电解质；3-熔融硫；
4-外壳(不锈钢)
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钠硫电池中，阴极的反应物质是熔融的钠，阳极反应物是带有一定导电
子通过电路，送到正极，即：
• H2十2OH- → 2H2O十2e
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在正极2(氧电极)处，氧在催化剂的作用下与水及外电路来的电子作用，
生成氢氧根离子：
• O2十2H 2O 十4e → 4OH-
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电池总的反应为：
• 2H2十O2 = 2H2O
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由于氢-氧燃料电池需贵重的金属作为催化剂，成本高，且燃料的存储和
4-负极(多孔氢电极)；5-氢气腔
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1为氧气腔；5为氢气腔，正极2是多孔性氧电极，用钴和铝做催化剂；
负极4是多孔性氢电极，用钯作催化剂；3是饱和的石棉填充物；电解液是KOH
的水溶液。
• KOH
K+十OH-
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放电时，在负极4(氢电极)处，氢与氢氧根离子化合成水并放出电子。电
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充电时，按上述过程反方向进行。
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锌-空气电池总的反应式为：
• 2Zn＋O2＝2ZnO
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锌-空气电池具有放电电压稳定，没有污染等特点。但工作时要消耗一定的
能量用于清除空气中的CO2等。另外，它还有限制放电电流等缺点。
总结
• 1、蓄电池的作用、组成、工作原理。 • 2、蓄电池正极板、负极板、隔板的结构特点及安装要求。 • 3、干荷电蓄电池与免维护蓄电池的特点。 • 4、蓄电池型号各代号的含义及其容量的影响因素。 • 5、蓄电池的储存与启用方法。 • 6、蓄电池的正确使用、维护及充电方法。 • 7、使用玻璃管法、液面高度指示线法或加液孔观察法判断蓄电池液面高度。 • 8、使用密度计和高率放电计判断蓄电池的放电程度。 • 9、使用充电机对蓄电池进行初充电和补充充电。 • 10、蓄电池常见外部故障原因及检查排除方法。 • 11、蓄电池常见内部故障现象、原因及排除方法。
拓展与提升 汽车用新型蓄电池
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目前，较有应用前途的新型高能电池
有钠硫电池、燃料电池、锌空气电池等。
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1.钠硫电池
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美国福特汽车公司的Mnivan电动汽车
使用了钠硫蓄电池。它已被美国先进电池
联合体(USMABC)列为中期发展的电动汽车
蓄电池。德国ABB公司生产的B240K型钠硫
运输存在一定的困难，有待进一步研究解决。
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3.锌-空气电池
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锌-空气电池的正极板是由金属网集电器、活性层等组成的薄空气电极，负
极板是纯锌，电解液为氢氧化钾水溶液。
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放电时，正极板上的反应为：
• O2＋2H2O＋4e→4OH－
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负极板锌的氧化过程为：
• Zn＋2OH－→ZnO＋H2O＋2e