02第1章 蓄电池 1

第一章蓄电池

第一次课：蓄电池的构造、型号、工作原理

教学目的要求：

通过教学掌握蓄电池的构造、型号识别、及充放电的工作理，掌握不同类型蓄电池的特点。主要教学内容：

1、蓄电池的构造

2、蓄电池的型号

3、蓄电池的工作原理

教学重点、难点：

蓄电池的构造蓄电池的工作原理

教案正文：

蓄电池的构造

1、普通型蓄电池

2、干荷电蓄电池

3、免维护蓄电池

作用：储能、供电

特点：起动时，蓄电池单独供电

低速时，与发电机同时供电

正常时，由发电机供电，蓄电池储能超载时，同时供电

一、普通型蓄电池

1、极板组

蓄电池的核心部分，分正极板、负极板。

正极板焊在一起组成正极板组，负极板焊在一起组成负极板组；（并联增容）

组成：1、栅架：支撑活性物质（进行化学反应）

2、活性物质：填充在栅架上（正极板上为二氧化铅为棕红色，负极板上为海绵状纯铅为青灰色）

负极板多些（故正极板厚些）

各片正负极板相互嵌合，隔板放在中间，负极板数量要多一片（在外面），目的：保护强度、正极板上化学反应剧烈，使两侧放电均匀。

2、电解液

由相对密度1.84的纯硫酸和蒸馏水配制而成。密度应适应气温变化。电解液的纯度影响蓄电池的电气性能和使用寿命，硫酸和蒸馏水应符合国家规定。

3、隔板

各片正负极板相互嵌合，隔板放在中间，负极板数量要多一片（在外面），目的是保护强度、正极板上化学反应剧烈，使两侧放电均匀。目的是为减小内阻和体积，防接触而短路，材料应具有多孔性以便电解液渗透；应具有良好的耐酸性和抗氧化性。目前广泛使用微孔塑料隔板做成袋状。带槽一面朝向正极板4、外壳

盛放电解液、极板组和隔板

每个单格互不相通底部有垫脚（放极板组、容纳脱落的活性物质）

以前多用硬质橡胶，现在采用工程塑料，每个单格上有加液孔和通气孔，一个单格2V，12V电池有6个单格，用硬质橡胶或工程塑料压制而成，多采用整体式结构，只留一对极桩和与单格数相等的加液口，可拆修性较差。

5、极桩：分为正极桩和负极桩

用铅锑合金浇铸

形状：圆锥体形状、孔形

正极桩粗些

6、其他部件：防护板（盖在极板组上）

联条（各个单格为串联，与极桩熔焊在一起的连接板条，现在多采用穿壁式连接）

封口料（填充在盖与外壳之间缝隙的易熔材料，防泄露）

注液口盖（加液孔盖防电解液溅出，上有通气孔，还有装氧过滤器减少水消耗）

二、干荷电蓄电池

区别：1、干燥状态能长期保存电荷

2、只用按规定加入电解液即可使用，不需要初充电，取代了普通蓄电池

原因：负极板的制造工艺不同（进行了防氧化处理）

优点：运输、保管方便，不用初充电

注意：储存期超过2年的使用前需要补充充电5~10h

三、免维护蓄电池

特点：MF蓄电池，无酸液外泄，极少发生极柱腐蚀，自放电小，使用和存储时不用进行初充电。

合理使用过程中不用加蒸馏水（3~4年）

结构：1、极板栅架采用铅钙合金或低锑合金

2、采用袋式聚乙烯隔板

3、在气孔盖内设置氧化铝过滤器

4、单格间联条采用穿壁式贯通连接

5、采用聚丙烯塑料外壳底部无肋条

6、自带小密度计

蓄电池的型号：

类型：第一个字母Q：表示启动用铅蓄电池

特征：第二个字母A：干荷电式，W：免维护式，H：湿荷电式，F：防酸式，无字母为干封式

额定容量：指20h放电率的容量（Ah）另加一个字母表示特征性能G：高起动率，S：塑料槽，D：低温起动性能好

6—QA—105G；6—QAJ—60；6—QA—100S

蓄电池的工作原理：

1、放电过程：当电路接通时，在电动势的作用下，产生电流，电子e从负极板流向正极板，与正四价铅结合生成正二价铅，正二价铅与硫酸根离子生成硫酸铅沉积在正极板上；负极板处正二价铅与硫酸根离子生成硫酸铅沉积在负极板上，而铅继续溶解生成正二价铅，留下2e,电解液中水增多硫酸减少。

故电解液的浓度与放电的程度直接有关，即可以用测量电解液密度的方法判断蓄电池放电程度。2、充电过程：接通直流电源时，在电源力作用下，电子由正极板经外电路流向负极板；

正极板处：正二价铅在电源力作用下失去2e变成正四价铅，而正四价铅与OH根离子结合生成氢氧化铅，再分解为水和二氧化铅，硫酸根与氢离子生成硫酸；

负极板处：正二价铅在电源力作用下获得2e变成铅，而硫酸根与氢离子结合成硫酸。

电解液中：水解析后氢离子流向负极板，氢氧根离子流向正极板

3、放电时，电解液中硫酸↓水↑相对密度↓

充电时，电解液中硫酸↑水↓相对密度↑

正极板处电解液流动性要好，沟槽朝向正极板

结构上应提高极板的多孔性，减少极板的厚度

可通过测量电解液相对密度的方法来判断蓄电池的充放电程度。