铅酸蓄电池的定义、结构及反映原理

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铅酸蓄电池的基础知识

铅酸蓄电池的基础知识1一、铅酸蓄电池的原理：铅酸蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化，在放电后经充电后能复原，从而达到重复使用效果。

铅酸蓄电池充放电时的反应：1、阳极反应：pbO2+H2SO4+3H++2e≒pbSO4+2H2O2、阴极反应：pb+H2SO4-≒pbSO4+H+2e3、总反应：pb+2H2SO4+pbO2≒2pbSO4+2H2O二、蓄电池的种类1、按用途分类：起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存2、按铅酸蓄电池极板结构分类：有形成式、涂膏式和管式3、按铅酸蓄电池盖的结构分类：有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式4、按铅酸蓄电池维护方式分类：有普通式、少维护式和免维护式三、蓄电池的命名1、国家标准蓄电池命名：以型号6-QA(W)-54a的蓄电池为例，说明如下：⏹6表示由6个单格电池组成，每个单格电池电压为2V，即额定电压为12V⏹Q表示蓄电池的用途，Q为汽车启动用蓄电池、M为摩托车用蓄电池、JC为船舶用蓄电池、HK为航空用蓄电池、D表示电动车用蓄电池、F 表示阀控型蓄电池。

⏹A和W表示蓄电池的类型，A表示干荷型蓄电池，W表示免维护型蓄电池，若不标表示普通型蓄电池⏹54表示蓄电池的额定容量为54Ah（充足电的蓄电池，在常温以20h率放电电流放电20h蓄电池对外输出的电量）⏹角标a表示对原产品的第一次改进，名称后加角标b表示第二次改进，依次类推。

注：①型号后加D表示低温启动性能好，如6-QA-110D ②型号后加HD表示高抗振型③型号后加DF表示低温反装，如6-QA-165DF2、日本JIS标准蓄电池命名：在1979年时，日本标准蓄电池型号用日本Nippon的N为代表，后面的数字是电池槽的大小，用接近蓄电池额定容量来表示：如NS40ZL ：⏹N表示日本JIS标准；⏹S表示小型化，即实际容量比40 Ah小，为36Ah⏹Z表示同一尺寸下具有较好启动放电性能，S表示极桩端子比同容量蓄电池要粗，如NS60SL；。

铅酸蓄电池的研究与开发

铅酸蓄电池的研究与开发随着人类经济社会的发展和技术的进步，电池作为一种便携式电源，已经广泛应用于各个领域。

铅酸蓄电池，作为电池的一种经典类型，早在19世纪就被发明出来。

经过长时间的发展和研究，铅酸蓄电池已经成为目前使用最广泛的蓄电池类型。

本文将从铅酸蓄电池的组成结构、原理以及研究与开发情况等方面进行探讨。

一、铅酸蓄电池的组成结构铅酸蓄电池由一个正极、一个负极和一个电介质（电解液）组成的。

正极和负极一般是由铅板和铅-锡合金板组成的，电介质是硫酸溶液。

在充电时，正极会生成氧气，负极生成氢气，电解液被分解成硫酸和水，同时蓄电池内部会产生电动势，并在外接电路中流动电流。

在放电时，正负极会反转，开始向电解液中释放离子，原先被分解的硫酸和水被还原为电解液，同时蓄电池内部会向外输出电能。

除了正极、负极和电介质以外，铅酸蓄电池还有一些附加部分，比如在负极和电解液之间会有一个隔膜，用来防止正负极之间直接接触而短路。

另外，蓄电池的外壳和电解液之间也需要一个不导电的隔离层，以免因泄漏而导致人身电击等危险。

二、铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池的工作原理基于化学反应和电化学反应。

在充电时，通过电源给蓄电池提供电能，蓄电池内部的正极、负极和电解液之间会发生一系列化学变化。

具体来说，正极上的氧气和负极上的氢气会和电解液中的水反应，生成氧化铅和氢氧化铅等化合物。

同时，电解液中的硫酸发生电解，产生了氢离子和硫酸根离子。

在放电时，正极和负极反转，原先分解的化合物会反向分解，还原为水和硫酸等物质。

同时，离子开始向外辐射，通过外接电路输出电能。

通过充放电循环，铅酸蓄电池可以不断地进行反复充放电，从而产生连续的电流。

三、虽然铅酸蓄电池已经成为一种经典电池类型，但是在实际应用中，它也存在着一些问题。

比如，铅酸蓄电池的容量有限，且寿命短，很难达到高倍率放电和深度放电的要求。

此外，铅酸蓄电池也存在着能量密度低、使用成本高、污染环境等问题。

因此，在目前蓄电池研发领域，很多研究团队正在对铅酸蓄电池进行改良和改进。

铅酸蓄电池原理讲解课件

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它是一种常见的二次电池，适用于各种电子设备、电动车和储能系统等领域。
铅酸蓄电池的发展历程
铅酸蓄电池的发展历史可以追溯到 19世纪60年代，当时它被发明出来用于电力储存和电动车的动力源。
在过去的一个世纪里，铅酸蓄电池经历了多次改进和发展，使其在能量密度、寿命和可靠性等方面得到了显著提升。
铅酸蓄电池的容量与电压
容量
铅酸蓄电池的容量通常以Ah（安时）为单位，指的是在特定条件下，电池可以提供的电量。例如，一个100Ah的铅酸蓄电池，理论上可以提供100A的电流持续1小时。
电压
铅酸蓄电池的电压通常在12V到60V之间，这取决于电池的型号和设计。例如，一个标准的12V铅酸蓄电池，其电压在完全充电的状态下可以达到13.8V。
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航空航天
在航空航天领域，铅酸蓄电池因具有较高的安全性和可靠性而被广泛应用。
军事应用
在军事领域，铅酸蓄电池作为备用电源和应急电源被广泛使用。
电力设施
在电力设施中，铅酸蓄电池作为备用电源和应急电源，能够保障电力设施的正常运行。
铅酸蓄电池的市场前景与发展趋势
市场前景
随着全球汽车保有量的增加和电动汽车市场的扩大，铅酸蓄电池的市场需求将持续增长。
铅酸蓄电池的负极
负极材料
铅酸蓄电池的负极主要由铅及其氧化物制成，其中最常见的是海
绵状铅。
负极结构
负极的构造包括导电骨架和活性物质，导电骨架通常由铅制成，而活性物质则由海绵状铅和铅的
氧化物组成。
负极作用
负极在铅酸蓄电池中起到储存和释放能量的作用，同时还能帮助
维持电池内部的电平衡。
铅酸蓄电池的电解液

铅酸蓄电池安全证书

铅酸蓄电池安全证书全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型，广泛应用于汽车、UPS系统、太阳能储能系统等领域。

由于铅酸蓄电池内含有腐蚀性强的硫酸液，如果不正确使用或处理将会对人身安全和环境造成严重危害。

铅酸蓄电池安全证书的制作具有重要意义，可以帮助用户正确使用和维护铅酸蓄电池，降低事故风险。

一、铅酸蓄电池的基本原理和结构铅酸蓄电池是一种化学电池，将化学能转换为电能。

它由正极板（铅过氧化物）、负极板（纯铅）、隔膜、电解液等组成。

在充电时，正极板上的过氧化铅转变为二氧化铅，负极板上的铅转变为铅二砷酸，电池储存了电能。

在放电时，电池释放储存的电能，还原为氧化还原物质。

二、铅酸蓄电池的使用注意事项1、避免短路：安装铅酸蓄电池时，要注意正负极接线不要短路，以免引发火灾。

2、适当充放电：避免过度充电或放电，否则会损害电池性能甚至导致爆炸。

3、保持通风：铅酸蓄电池在充电和放电时会释放氢气，要保持通风良好，避免氢气积聚引发爆炸。

4、定期检查：定期检查铅酸蓄电池是否漏电、腐蚀，及时处理故障。

5、正确处理废旧电池：废旧铅酸蓄电池属于有害垃圾，要交给专业机构进行处理。

三、铅酸蓄电池的维护方法1、保持电池清洁：定期清洁电池表面，防止污物积聚造成漏电。

2、使用合适充电器：使用按规定功率和电压的充电器充电，避免过度充电。

3、定期充电：长期不使用的电池应定期充电，防止电池自放电。

4、避免震动：铅酸蓄电池对震动敏感，长期震动会损坏电池。

5、更换时机：当电池性能明显下降，应及时更换新电池。

四、急救措施1、电解液溅在皮肤或眼睛：应立即用大量清水冲洗，如有不适，及时就医。

2、机体进入电解液：应立即将受害者转移到通风处，如有呼吸困难，应立即施行人工呼吸。

3、着火或爆炸：立即撤离现场，通知消防人员处理。

铅酸蓄电池虽然在生活中有广泛的应用，但它也存在着一定的安全隐患。

用户在使用铅酸蓄电池时，务必要严格按照规定使用，做好安全防范工作，以保障自身和他人的安全。

铅酸蓄电池的基本常识

•第一节铅酸蓄电池的基本常识铅酸蓄电池定义：是用稀硫酸做电解液，用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性电池。

铅酸蓄电池主要由正负极板、隔板、硫酸电解液，电池壳体等主要部件组成。

铅酸蓄电池结构1、正负极板：正负极板是由板栅和活性物质构成的●板栅的作用：①支承活性物质。

②传导电流，使电流分布均匀。

板栅的材料一般采用铅锑合金，免维护电池采用铅钙合金或低锑合金。

●活性物质的作用：参加成流反应●充电状态：正极活性物质主要成分为二氧化铅，负极活性物质主要成分为绒状铅2、隔板：电池用隔板是由微孔橡胶、塑料玻璃纤维等材料制成的，它的主要作用是：①防止正负极板短路。

②使电解液中正负离子顺利通过。

③阻缓正负极板活性物质的脱落，防止正负极板因震动而损伤。

因此要求隔板要有孔率高，孔径小，耐酸不分泌有害杂质，有一定强度，在电解液中电阻小，具有化学稳定性的特点。

3、电解液电解液是蓄电池重要组成部分，它的作用是：①传导电流②参加电化学反应电解液是由浓硫酸和净化水配置而成的，电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。

汽车用蓄电池采用电解液密度为1.280+0.005g/cm3（25℃）稀硫酸。

4、电池壳盖：电池壳、盖是盛正、负极板和电解液的容器，主要由塑料和橡胶材料制成。

5、排气栓：由塑料材料制成，对电池起密封作用，阻止空气进入，防止极板氧化。

使用前：必须将排气栓上的盲孔用铁丁刺穿，以保证气体逸出畅通。

6、其他：蓄电池除上述主要零部件外，还有链条、端子、极柱、荷电显示器等零部件。

•第二节铅酸蓄电池工作原理铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅（PbO2），负极活性物质是海绵状金属铅（Pb），导电介质稀硫酸（电解液）。

在蓄电池充放电过程中，正负极将发生下列反应，将电能转化成化学能贮存在电池中或将化学能转化成电能提供给外界。

负极反应：放电Pb + HSO-4-2e PbSO4 + H+充电正极反应：放电PbO2 + HSO4- + 3H+ + 2e PbSO4 + 2H2O充电放电：H2SO4浓度下降，正负极板上生成PbSO4，使内阻增大，从而电池电动势降低。

蓄电池结构与充放电基本原理

蓄电池定义及原理( storage battery )定义：放电到一定程度后，经过充电又能复原续用的电池。

蓄电池是电池中的一种，它的作用是能把有限的电能储存起来，在合适的地方使用。

它的工作原理就是把化学能转化为电能。

它用填满海绵状铅的铅板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用1.28%的稀硫酸作电解质。

在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。

电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。

电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。

移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。

铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，叫做二次电池。

它的电压是2V，通常把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。

汽车上用的是6个[2]铅蓄电池串联成12V的电池组。

蓄电池在充电过程中，或在充电终了时，电极上会伴随着水的分解反应。

其原因是因为铅酸电池正极充电接受能力较差，一旦正极充电状态达到70%时，氧气开始在正极上析出。

负极充电状态超过90%时，氢气在负极上析出。

一般地讲，正电极充电到额定电量的120%时。

才能达到完全充电状态，所以，铅酸电池每次充电均会产生水的分解反应消耗水，因此定期补水维护不可避免。

铅蓄电池在使用一段时间后要补充蒸馏水，使电解质保持含有22～28%的稀硫酸。

放电时,电极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O负极反应: Pb + SO42- - 2e- = PbSO4总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反应是放电,向左反应是充电)升失氧（化合价升高，失去电子，被氧化，氧化反应，还原剂）降得还（化合价降低，得到电子，被还原，还原反应，氧化剂）蓄电池分类铅酸蓄电池产品主要有下列几种，其用途分布如下：起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明；固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源；牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源；铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力；储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存；蓄电池结构：构成铅蓄电池之主要成份如下：阳极板(过氧化铅.PbO2)---> 活性物质阴极板(海绵状铅.Pb) ---> 活性物质电解液(稀硫酸) ---> 硫酸(H2SO4) +水(H2O)电池外壳隔离板其它(液口栓.盖子等)蓄电池专用语：额定电压，容量，放电率，工作电流W是功，P是功率，W= Pt=UIt20HR 12V 24Ah 与30HR 12V 24Ah两种参数的电池有什么区别AH：代表容量，24Ah是标准的容量，只是电流与时间的乘积，20/30HR ：代表放电率，测试容量时的放电电流的大小，数值越小越好。

铅酸蓄电池的工作原理

铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型，广泛应用于汽车、UPS电源等领域。

它的工作原理主要是通过化学反应来实现电能的储存和释放。

首先，我们来看一下铅酸蓄电池的结构。

铅酸蓄电池由正极板、负极板、电解液和外壳组成。

正极板由铅二氧化物制成，负极板由纯铅制成，电解液是稀硫酸溶液。

正极板、负极板和电解液分别构成了铅酸蓄电池的正极、负极和电解质系统。

当铅酸蓄电池充电时，外部电源提供电能，使得正极板上的铅二氧化物转化为氧化铅，负极板上的纯铅转化为二氧化铅。

同时，电解液中的硫酸根离子也参与了化学反应，使得电解液中的水分解成氧气和氢气。

这个过程是一个可逆的化学反应，电能被储存在铅酸蓄电池中。

当需要使用铅酸蓄电池释放电能时，电池内部的化学反应就会发生逆转。

正极板上的氧化铅再次转化为铅二氧化物，负极板上的二氧化铅再次转化为纯铅。

同时，电解液中的水也重新生成硫酸根离子。

这个过程释放出储存的电能，供给外部负载使用。

铅酸蓄电池的工作原理可以用一个简单的化学方程式来表示：在充电时：PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O。

在放电时：2PbSO4 + 2H2O → PbO2 + Pb + 2H2SO4。

通过这些化学反应，铅酸蓄电池实现了电能的储存和释放。

它具有储能密度高、成本低、使用方便等优点，因此在各种场合得到了广泛的应用。

总结一下，铅酸蓄电池的工作原理是通过化学反应来实现电能的储存和释放。

在充电时，外部电源提供电能，使得化学物质发生变化并储存电能；在放电时，储存的电能被释放出来，供给外部负载使用。

铅酸蓄电池因其简单可靠、成本低廉等特点，在汽车、UPS电源等领域得到了广泛应用。

铅酸电池的结构与原理

铅酸电池的结构与原理铅酸电池是一种十分常见的蓄电池，由铅和铅二氧化物构成的极板和稀硫酸溶液构成的电解液组成。

铅蓄电池主要用于汽车、UPS、太阳能电池组等应用领域，具有体积小、价格低廉、容量大等特点。

首先，让我们来了解一下铅酸电池的结构。

铅酸电池主要由极板、电解液、隔板和外壳四个部分组成。

极板是铅酸电池的主要部件之一，由铅和铅二氧化物构成。

正极板通常由铅二氧化物（PbO2）和少量的碳黑、石墨等添加剂制成，负极板由纯铅（Pb）制成。

正极板和负极板的排列方式决定了电池的电压和容量。

电解液是铅酸电池中的重要组成部分，主要由稀硫酸（H2SO4）溶液构成。

铅酸电池中的电解液需要具备一定的浓度和酸度，以提供足够的离子导电能力。

隔板是正极板和负极板之间的隔离物，通常由酚醛树脂、玻璃纤维等材料制成。

隔板的作用是防止正负极之间的短路，并且允许电解液中的离子通过。

外壳是铅酸电池的外部包装，通常由塑料材料制成。

外壳起到对内部部件的保护作用，同时也方便安装和携带。

接下来，让我们来探讨铅酸电池的工作原理。

铅酸电池是一种电化学装置，通过化学反应将化学能转化为电能。

铅酸电池的充放电过程主要有以下几个步骤：1. 充电过程：当外部电源输入电流时，电解液中的硫酸分子（H2SO4）分解成氢离子（H+）和硫酸根离子（SO4²-）。

正极板上的PbO2被还原成PbSO4，同时放出一个电子；负极板上的PbSO4被氢离子还原成Pb，并吸收一个电子。

这些电子流经外部电路，使电池产生输出电流。

2. 放电过程：当外部负载连接到电池上时，正极板上的PbSO4被氢离子还原成Pb，并吸收一个电子；负极板上的Pb被氧气从氧化剂还原成PbSO4，放出一个电子。

这些电子经过外部负载，产生输出电流，同时氢离子和硫酸根离子重新结合成硫酸分子。

随着充放电的进行，铅酸电池中的电解液中硫酸的浓度逐渐降低，同时极板上的硫酸铅（PbSO4）也逐渐积累。

当电池充电电压达到一定程度时，反应逆转，即硫酸铅重新变为铅二氧化物和纯铅，实现了充电。

铅酸蓄电池的工作原理

铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的化学电源，广泛应用于汽车、UPS系统、太阳能电池组等领域。

它的工作原理基于电化学反应和电解质的离子传导。

1. 电化学反应铅酸蓄电池通过电化学反应将化学能转化为电能。

它由两种主要的电极反应组成：在正极（正极板）上，二氧化铅（PbO2）与硫酸（H2SO4）反应生成铅酸（PbSO4）、水（H2O）和氧气（O2）；在负极（负极板）上，铅（Pb）与硫酸反应生成铅酸和水。

这些反应的化学方程式如下：正极反应：PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e- -> PbSO4 + 2H2O + 2e- + O2负极反应：Pb + H2SO4 -> PbSO4 + 2H+ + 2e-2. 电解质和离子传导铅酸蓄电池中的电解质是硫酸（H2SO4），它在电解液中以离子形式存在。

硫酸分解为氢离子（H+）和硫酸根离子（SO4^2-），并在电池中传导。

正极反应中生成的氢离子会向负极迁移，而硫酸根离子则会向正极迁移。

这种离子传导的过程是通过电池中的电解液实现的。

3. 电池结构铅酸蓄电池通常由多个电池单元组成，每一个单元由一个正极板和一个负极板之间的隔板隔开。

正极板是由铅酸和二氧化铅组成的，负极板则是由纯铅制成的。

正极板和负极板之间的隔板通常是由微孔橡胶或者玻璃纤维制成的，它们起到隔离正负极的作用，同时也允许离子传导。

4. 充放电过程在充电过程中，外部电源提供电流，将电池中的铅酸还原为二氧化铅和铅。

这个过程是反向的，即正极板上的二氧化铅被还原为铅酸，负极板上的铅酸被还原为铅。

充电过程中，电池内部的化学反应是可逆的。

在放电过程中，电池通过外部电路释放储存的电能。

这个过程是正向的，即正极板上的铅酸被氧化为二氧化铅，负极板上的铅被氧化为铅酸。

放电过程中，电池内部的化学反应是不可逆的。

5. 蓄电池的容量和循环寿命铅酸蓄电池的容量取决于正负极板的表面积、电解液的浓度和电池的设计。

容量越大，电池可以储存的电能就越多。

电池维修培训

电池维修培训第一章铅酸蓄电池的定义、结构及反应原理1、基本定义电能可由多种形式的能量变化得来,其中把化学能转换成电能的装置叫化学电池,一般简称为电池,电池有原电池和蓄电池之分.放电后不能用充电的方式使内部活性物质再生的叫原电池,也称一次性电池.放电后可以用充电的方式使内部活性物质再生,把电能储存为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能的电池,叫蓄电池,也称二次电池.2、常用技术术语充电:蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电.放电:蓄电池对外电路输出电能时叫做放电.电动势:外电路断开,即没有电流通过电池时在正负极间量得的电位差,叫电池的电动势.端电压:电路闭合后电池正负极间的电位差叫做电池的电压或端电压电池的容量:电池的容量单位为安时使用寿命:蓄电池每充电、放电一次,叫做一次充放电循环,蓄电池在保持输出一定容量的情况下所能进行的充放电循环次数,叫做蓄电池的使用寿命.二、铅酸蓄电池1、定义铅酸蓄电池是蓄电池的一种,主要特点是采用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池.2、产品型号含义:汉语拼音字母含义汉语拼音字母含义表示电池用途的字母Q 启动用表示电池特征的字母 A 干荷电式G 固定用F 防酸式D 电池车FM 阀控式N 内燃机车W 无需维护T 铁路客车J 胶体电液M 摩托车用D 带液式KS 矿灯酸性J 激活式JC 舰船用Q 气密式B 航标灯H 湿荷式TK 坦克B 半密闭式S 闪光灯Y 液密式例:6QA-120表示有6个单体电池(12伏),启动用电池,装有干式荷电击板,20小时率额定容量为120安时.第二章铅酸蓄电池使用维护一、蓄电池的失效模式由于极板种类、制造条件、使用方式的差异,最终导致蓄电池失效的原因也各异,归纳起来,有如下几种失效模式.1、正极板板栅的腐蚀变形目前生产上使用的合金有3类,传统铅锑合金、低锑或超低锑合金、铅钙系列.上述三种合金铸成的板栅,在蓄电池的充电过程中都会被氧化成硫酸铅和二氧化铅,最后导致丧失支撑活性物质的作用而使电池失效;后由于二氧化铅腐蚀层的形成,使铅合金产生应力,使板栅线性长大变形,最后使极板整体遭到破坏,活性物质与板栅接触不良而脱落或在汇流排除短路.2、正极活性物质脱落、软化除板栅长大引起活性物质脱落外,随着充放电的反复进行,二氧化铅颗粒之间的组合也松弛,软化,从极板上脱落下来.极板的制造,装配的松紧和充放电等一系列因素,都对正极活性物质的软化、脱落有影响.3、不可逆硫酸盐化电池过放电、放电后长期存储、或在放电状态下存储下,极板上将在硫酸铅的溶解、重结晶作用下生成一种粗大、难于接受充电的硫酸铅结晶,此现象称为不可逆硫酸盐化.严重时电极失效,无法充电.4、容量过早的损失当用低锑或铅钙为板栅合金时,在蓄电池使用的初期(大约20个循环),出现容量突然下降的现象,使电池失效.5、锑在活性物质上的严重积累正极板上的锑随着充放电循环,部分的被氧化成离子,随电解液到达负极并在负极活性物质上还原,由于电解液中的氢离子在锑上比在铅上更容易还原而生成氢气,因此锑积累后,电池充电时大部分电流均用于水分解,电池不能正常充电而失效.6、热失控由于充电电压过高、电流过大,导致电池温度升高,最终使电池变形、开裂而失效.7、负极汇流排的腐蚀一般情况下,汇流排不存在腐蚀问题,但在阀控式密封蓄电池中,当建立氧循环时,电池上部空间基本充满氧气,隔膜中的电解液也可能沿极耳上爬到汇流排,汇流排的合金则会被氧化,生成硫酸铅,如果汇流排焊条合金选择不当,有杂质和缝隙,腐蚀会沿着这些缝隙加深,致使极耳与汇流排脱开,负极板失效.8、隔膜穿孔造成短路个别品种的隔膜,孔径较大,使用过程中可能造成大孔,活性物质可在充放电过程中穿过大孔,造成微短路,使电池失效.9、蓄电池的维护蓄电池的维护是十分重要的工作环节.不同电池类型和不同系列的电池,维护方法有所不同.对于放电状态的铅酸蓄电池,除免维护型外,日常维护应该注意下列各点:◆蓄电池必须经常保持清洁;◆不要任何外来杂物落入电池内;◆使用的一切工具、材料必须在干净有遮盖的地方;◆必须定期的擦净蓄电池整个外部的硫酸痕迹和灰尘;◆各单体电池之间的接触装置以及与导线的连接都必须完全可靠;◆如果蓄电池有密封盖和通气栓塞,就必须检查和清拭通气孔;◆必须注意电解液面高度,不要让极板和隔板露出液面;◆必须将电解液调整到正常的密度,而且只能在蓄电池充电终止时进行;◆放电过程中要经常的检查各单体电池端电压和电解液密度,密切注意蓄电池的放电程度;◆不允许蓄电池的放电电流超过制造厂家规定的最大限度;◆电解液温度不得超过说明书的规定值,一般为45℃;◆充电电流不得超过制造厂的规定;◆按照说明书定期进行均衡充电;◆如果蓄电池长期搁置,为了避免过度的自放电和严重的硫酸盐化,应每月进行一次补充充电;◆对蓄电池的维护,最好的办法就是安装酸蓄电池保护器.◆每月测试充电电压,电解液液面状况,防止电机输出的充电电压过高而使电解液过早的蒸发掉,导致电池性能变差.第三章蓄电池常见故障现象及分析处理一、极板硫酸盐化的现象电池极板硫化后出现哪些现象?怎样防止极板硫化?电池极板硫化后,在电池的充电过程中和使用中都会出现异常现象.1、充电中的异常现象充电开始,电压升高很快,在很短时间内就产生少量气泡;在放电过程中电压降低很快,充电过程中电解液的比重增加不多,而温度则升高很快,充电终了温度很高,而电压反而降低,电解液低于正常值,电池容量显著降低.2、使用中的异常现象刚充足电的电池,接上负载后,放,放电电流并不大,但很快就放电完了,充足电的电池,搁置很短时间就无电.3. 极板颜色和状态不正常.正极板呈浅褐色(正常为深褐色),极板表面有白色硫酸铅斑点,负极板呈灰白色(正常为灰色),用手指触摸极板表面时感觉到有粗大颗粒的硫酸铅结晶,并且极板发硬. 防止电池极板硫化的措施一般有以下几项:1、保持电解液液面一定高度,不使极板裸露.2、禁止长期搁置半放电状态的电池,使用电池有季节性的地区,在不用或少用电池的季节,应将电池充足电,使电池经常保持充足电状态.3、禁止将电池置于室外,避免电池长期充电不足.4、暂时不用的电池,应按规定正确储存.5、电解液比重符合要求,不得过高或过低.3. 极板颜色和状态不正常.正极板呈浅褐色(正常为深褐色),极板表面有白色硫酸铅斑点,负极板呈灰白色(正常为灰色),用手指触摸极板表面时感觉到有粗大颗粒的硫酸铅结晶,并且极板发硬. 正常蓄电池在放电后,正负极板上的活性物质,大都变为松软硫酸铅的小结晶,均匀地分布在极板中,在充电时容易恢复成原来的二氧化铅和海绵状铅,这是一种正常地硫酸化作用.通常所说的极板硫酸盐化是指不正常的状态.由于电池使用不当,长期充电不足,或半放电状态,过量放电或放电后不及时充电,内部短路,电解液密度过高,温度高,液面低使极板外露等都可以导致极板硫酸盐化.这是由于在极板上由于重结晶作用形成了粗大的硫酸铅结晶,这种结晶导电性差,体积大,会堵塞极板的微孔,妨碍电解液的渗透作用,增加了电阻在充电时不易恢复,成为不可逆硫酸铅,使极板中参加电化学反应的活性物质减少,因此容量大大降低.二、极板弯曲和断裂的原因1. 电池在使用寿命终止后,由于板栅腐蚀、强度变小、造成极板断裂,尤其正极板表现更为严重,这属于正常的寿命终止.但由于使用维护不当,会造成极板的弯曲和加速板栅的腐蚀其原因有以下几点:a. 极板活性物质在制造过程中因涂膏不均或运输保管中受潮,蓄电池在充放电时,极板各部分所引起的电化学变化不均,使极板各部分膨胀和收缩不一致,引起弯曲和断裂.b. 大电流充放电或高温放电时,极板上活性物质反应较强烈,容易造成电化学反应不均而引起弯曲和断裂.c. 电池使用后未进行充电而保存,板栅与较多的硫酸和硫酸铅接触,加速了板栅腐蚀,造成板栅筋条和极板断裂.d. 过量充电或过量放电,增加了内层活性物质的膨胀和收缩,恢复过程不一致,造成极板的弯曲和断裂.三、活性物质过量脱落的原因1. 将电池的极群取出,检查沉淀槽中的沉淀物,如果是活性物质少量脱落,在电池正常工作的范围内是允许的,如果大大超过正常的情况时,就要及时分析原因,并进行处理.a. 电池槽底部在短时间内集积了大量褐色沉淀,说明是自正极板上脱落,是由于充电电流过大或经常过充电造成的.b. 沉淀物为白色时,是由于经常过量放电,致使活性物质成硫酸铅沉淀,或电解液中有杂质,特别是氯过量太多而形成氯化铅沉淀.c. 沉淀物形成褐、浅兰、白色互相交迭,堆积,说明了电池内进入了铁、铜等有害物质.d. 如果发现脱落物质是粘糊状的,说明电解液不纯,密度较大或电池充放电温度高,使极板腐蚀脱落.如果沉淀物成块状,说明铅膏质量工艺较差,电池装配中造成活性物质脱落.活性物质过量脱落,一方面造成电池容量下降,另一方面容易在电池底部造成正负极板短路,使电池使用寿命及早终止.2. 如果因为活性物质脱落,引起极板底部短路,则需要将极群抽出,取出沉淀物,清除极板短路部位,将极群装入电池,更换新的电解液,再以较小电流充电,并在充电后期调整电解液密度和液面高度,使电池恢复使用.四、短路现象的检查和处理1. 短路现象表现在:电池开路电压低,电解液密度比其它电池低,充电时不冒气或冒气出现很晚,电解液温度比其它单格电池温度高,电解液密度和充电电压上升少甚至不变.放电时容量小,电压下降快,容易发生极板硫酸盐化现象,极群取出后检查正极板从深褐色变为浅褐色,负极板从浅灰色变灰白色,而且手感发硬并有短路现象痕迹.蓄电池内部短路的原因是,导电物体落入电池内造成正负极板短路,或是焊接装配时有“铅豆”在正负极板之间造成短路.隔板穿孔或孔径太大使极板在充放电时形成的“铅绒”穿透隔板,造成短路,要板弯曲变形而损坏隔板或活性物质脱落,沉淀在极板下缘造成短路.2. 拧开排气栓,直接观察有无导体落入造成极板之间的短路,如有则取出导电物体.对电池充电,正负极板之间不冒气泡,用温度计测量,正负极板间温度较高,此时可用薄塑料片插入,慢慢移动,清除极板间的短路物体.不能直接消除时,将发生故障的单格电池极群组取出,清理导电物体和沉淀物,检查隔板有无破损,如有则更换隔板,修复电池.五、反极现象的检查和处理1. 反极现象反映在两个方面,一是由于装配中单格电池极群组接反,另一方面是电池在使用中,由于某个单格电池容量降低,甚至完全丧失容量,这时这个电池不但不会放电,反而会被反充,使原来的负极变成正极,原来的正极变成负极.这种故障,从测量电池总电压时即可发现,若有一个电池逆转或称反极时,不仅失去该电池的2伏电压,而且还要增加2伏反向电压,总共要降低电压4伏左右.2. 电池灌好电解液后,首先用电压表进行测量电池端电压,对额定电压为12伏的电池,如测量电压为8伏左右,说明有1个单格电池反极,如测量电压为4伏左右,说明两个单格反极,然后分别测量各单格电池,如极性相反,说明该单格电池反极.这些在装配造成反极的电池,必须进行返工修理.因为正负极板填加剂不一样,即使继续充电将正负极板强行转换,其容量和寿命也会受到很大影响. 如果在使用中发现,故障电池的极性仍然正常,只是开路电压很低,这说明还没有真正反极,如不及时发现和排除,随着时间的增长,将会出现真正的反极.在使用中造成的电池反极,应单独进行过充电处理,待容量达到要求以后,方能与其它电池一起串联使用.六、容量降低现象的分析蓄电池在使用中达不到额定容量的要求或容量不足,首先应该考虑电池初充电不足或使用后充电不足,检查电解液密度是否较低,充电后是否有密度上升的现象,如果密度不变,应考虑外接线路不畅通,电阻较大.电池容量如果逐渐降低,检查极板是否有硫酸盐化现象,电解液是否混入了有害杂质,电池是否有局部短路现象.电池因使用时间较长是否有板栅腐蚀,极板断裂,活性物质过量脱落.并分别采取处理措施.电池在使用中容量突然降低,应首先检查电池接线端是否有白色硫酸铅析出物,测量电压是否有电池反极的现象,电池内部是否有短路,是否有极板或整个极群脱落的现象.七、电压异常现象的分析电池充好电以后,每个单格电池的电压应该在2.1伏左右.电池使用初期电压偏低应检查充电是否完全,电解液密度是否偏低.电池在充电时电压偏高,同时有大量气泡出现,而在放电使用时电压很快降低,此时说明极板已经硫酸盐化,应进行处理.电池在使用中,开路电压明显降低,有时相差很多,应检查电池是否有反极,短路现象,并按照本书前面所讲的方法进行修复处理.八、冒气异常现象的分析电池正常使用后,充电初期电池不应该冒气,充入的电流用来完成活性物质的电化学反应,随着电化学反应的完成,电流开始电解水,正极析出氧气,负极析出氢气,最后电流完全用来电解水,在极板间出现大量的均匀气泡,在放电过程中,极板活性物质变成硫酸铅和水同时输出电流.电池使用后进行充电,在充电末期不冒气或冒气少,说明充电电流太小,或电池充电还未充足.电池在充足电后不冒气,说明电池内部有短路现象,在短路的极板之间不冒气,而未短路的极板之间冒气,这样在单格电池内便出现冒气少或冒气不均匀的现象.电池在充电中冒气太早并且大量冒气,说明极板有硫酸盐化现象,需要进行反复充电处理.有时电池在放置或在放电过程中冒气,说明电解液杂质较多,需要更换纯净的电解液.另外还要使电池充电后,放置1小时左右再放电,这样防止充电时残留放电时出现,同时使电池内部有个均衡过程.九、电解液温度高现象的分析新电池灌酸后电解液温度高是因为负极板氧化,加入硫酸后由于中和反应而放热,这时应待电解液温度下到30℃左右再进行充电,或者用小电流进行充电.正常充电时电解液温度高,有时超过45℃,这时应检查是否充电电流太大.应使电流小于0.1C20安培,或改用0.05C20安培充电,如果温度还降不下来,应考虑电池内部极板短路,或极板硫酸盐化,前者电流集中在短路部位发热升温,后者硫酸铅电阻大,电压大部分消耗在电阻上而发热,使电解液温度升高,这就需要对电池故障进行综合判断后处理.另外在连接条焊接处部分损坏或脱离松劲,也可能引起局部发热,需要重新焊接处理.十、电解液密度和颜色异常现象的分析电池在充放电过程中,电解液密度应该在1.070-1.290g/cm3之间变化,充电时电解液密度升高,放电时电解液密度降低.电解液密度太高,容易造成极板硫酸盐化和加速板栅腐蚀,密度太低,放电容量受到影响.电池使用后,电解液在没有损失的情况下密度偏低,在充电中电解液密度上升少或不变,说明极板有硫酸盐化现象,需要进行消除硫酸盐化的处理.电池充好电以后,在搁置期间,密度下降大,说明电池自放电严重,电解液中杂质较多应更换电解液. 电解液颜色、气味不正常,并有浑浊沉淀等现象,可能由于电解液不纯,电池内落入尘土或其它杂质,活性物质脱落严重造成的,这种情况需要换电解液,并冲洗电池内部.同时应注意电池充放电电流不应过大,充电时电解液温度不应该过高,防止活性物质进一步脱落.十一、电池在修复过程中需要注意哪些问题电池的修复虽然没有成为一个行业,但是电池修复工作一直是存在的.不少电池制造商对保用期以内的返退电池采取"修旧利旧"的发生,把通过维修的电池重新提供给用户,以提高电池的有效使用寿命,降低报废率,减少电池制造商的部分理索赔的损失.这些修复方法1、重新配组电池返退以后,电池制造商重新进行充放电检验,在检验中往往会发现有50%以上的电池不符合返退条件的电池.其原因也就是在串连电池组中,个别的电池落后形成整组电池功能下降而引起整组返退.2、消除硫化采用专门的设备,对电池进行消除硫化的处理.这里主要有2种方法,其一就是高电压大电流脉冲充电,通过负阻击穿消除硫化.这种方法速度快,见效快,但是对电池的寿命影响比较大.另外的方法就是采用小电流频率高达8KHz以上,利用大结晶谐振的方法来溶解,这种方法修复比较慢,修复效果也比较好,但是,修复时间比较长,往往在120小时以上.实际测试数据表明,对于补水以后没有达到60%补充容量的电池进行除硫处理,还有约2/3的电池可以达到60%以上的容量,甚至还有35%以上的电池的容量可以达到80%以上的容量.3、综合修复方法如果对电池采用定期检验,及时除硫和补水,单只电池充电、重新配组.采取这些做法以后,电池的平均寿命会大大提高.定期检修的意义比较大,不要等电池由于失水和硫化的影响,损伤正极板以后再修复.这样,可以大大延长电池的寿命.而一旦电池出现严重的失水和硫化以后,对正极板的损伤相对也比较大.所以,应该在对正极板损伤以前久对电池进行适当的维修.采取防患于未然的检修的方法比亡羊补牢的方法更加有效.十二、延长汽车电瓶寿命的十大绝招目前,车用蓄电池大多是干荷式蓄电池.其优点是添加电解液后不充电,30至40分钟之后汽车也可启动.一些车主不理解干荷式蓄电池的工作原理,不会维护,使蓄电池寿命大为缩短,正确选择和使用蓄电池可从十个方面着手.■买蓄电池时看清上面的字母,凡带有QA字母的为干荷式蓄电池.■先将电解液摇匀再向蓄电池中添加.操作时请戴手套,注意不要将电解液洒在手上或衣服上. ■没有标志线的蓄电池,电解液高过极板10至15毫米即可;有两条红线的蓄电池,电解液不得超过上红线.有人认为电解液越多电量越大,这是错误的想法.汽车在高速行驶时,发电机输出电压大于蓄电池电压,开始给蓄电池充电.充电时,电解液体积膨胀,如果电解液太满会从蓄电池盖小孔中溢出.电解液导电,一旦流到蓄电池正、负两极之间,就会形成回路自放电.汽车不能启动,并使蓄电池寿命缩短.遇此情况就应用棉丝将电解液擦掉,或用开水冲洗擦净.■加电解液时不要让其他物品掉进蓄电池内.如有东西不慎掉入,千万不能用金属物质去捞,应用木棒夹出杂质;如用铁丝或铜丝去捞,金属分子会在硫酸的腐蚀下进入蓄电池形成自放电,损坏蓄电池.■定期检查蓄电池盖上的小孔是否通气.倘若小孔被堵,产生的气体就排不出去,电解液膨胀时会把蓄电池外壳撑破,从而减少蓄电池的寿命.■定期检查电解液的液面高度,液面高度下降时及时添加电解液.■如果车辆长期放置不用,每隔25天应将汽车发动起来,中等转速运行20分钟左右.否则,汽车放置时间太长,将难以启动.■将蓄电池从汽车上拆下时,应先拆负极再拆正极,装时与此相反.充电时一定要把蓄电池盖拧下,不能用明火接近正在充电的蓄电池口,因为充电时蓄电池内产生的氢气很容易爆燃.■不要随便给汽车更换比原蓄电池容量大的蓄电池.因为汽车发电机的发电量是固定的.如换了容量大的蓄电池,会使新蓄电池充不足电,汽车不能顺利启动,而且蓄电池长期亏电会缩短寿命. ■启动汽车时每次启动时间不应超过3至5秒,再次启动间隔时间不少于15秒.十三、蓄电池的使用注意事项1、防止过放电蓄电池放电到终止电压后,继续放电称为过放电.过放电会严重损害蓄电池,对蓄电池的电气性能及循环寿命极为不利.蓄电池放电到终止电压时内阻较大,电解液浓度非常稀薄,特别是极板孔内及表面几乎处于中性,过放电时内阻有发热倾向,体积膨胀,放电电流较大时,明显发热(甚至出现发热变形),这时硫酸铅浓度特别大,存在枝晶体短路的可能性增大,况且此时硫酸铅会结晶成较大颗粒,即形成不可逆硫酸盐化,将进一步增大内阻,充电恢复能力很差,甚至无法修复.蓄电池使用时应防止过放电,采取“欠压保护”是很有效的措施.另外,由于电动车“欠压保护”是由控制器控制的,但控制器以外的其他一些设备如电压表、指示灯等耗电电器是由蓄电池直接供电的,其电源的供给一般不受控制器控制,电动车锁(开关)一旦合上就开始用电.虽然电流小,但若长时间放电(1-2周)就会出现过放电.因此,不得长时间开锁,不用时应立即关掉.2、防止过充电前面已经对过充电进行了阐述,过充电会加大蓄电池的水损失,会加速板栅腐蚀,活性物质软化,会增加蓄电池变形的几率.应尽量避免过充电的发生;选择充电器参数要与蓄电池良好匹配,要充分了解蓄电池在高温季节的运行状况,以及整个使用寿命期间的变化情况.使用时不要将蓄电池置于过热环境中,特别是充电时应远离热源.蓄电池受热后要采取降温措施,待蓄电池温度恢复正常时方可进行充电.蓄电池的安装位置应尽可能保证良好散热,发现过热时应停止充电,应对充电器和蓄电池进行检查.蓄电池放电深度较浅时或环境温度偏高时应缩短充电时间.3、防止短路蓄电池在短路状态时,其短路电流可达数百安培.短路接触越牢,短路电流越大,因此所有连接部分都会产生大量热量,在薄弱环节发热量更大,会将连接处熔断,产生短路现象.蓄电池局部可能产生可爆气体(或充电时集存的可爆气体),在连接处熔断时产生火花,会引起蓄电池爆炸;若蓄电池短路时间较短或电流不是特别大时,可能不会引起连接处熔断现象,但短路仍会有过热现象,会损坏连接条周围的粘结剂,使其留下漏液等隐患.因此,蓄电池绝对不能有短路产生,在安装或使用时应特别小心,所用工具应采取绝缘措施,连线时应先将电池以外的电器连好,经检查无短路,最后连上蓄电池,布线规范应良好绝缘,防止重叠受压产生破裂.4、防止连接松动和不牢若接触不牢,程度较轻,会发生导电不良,使其线路接触部位发热,线路损耗较大,输出电压偏低,影响电机功率,使行驶里程减少或不能正常骑行;若在接线端子部件接触不牢(绝大多数故障是在接线端与连线接头部位),端子会大量发热,影响端子与密封胶的结合,时间一长就会发生漏液“爬酸”现象.若在行驶过程或充电过程中出现接触不牢,可能产生断路,断路时会产生强烈的火花,可能点爆蓄电池内部的可爆气体(特别是刚充好电的蓄电池,因电池内可爆气体较多,且蓄电池电量足,断路时火花较强烈,爆炸的可能性相当大.)电动车在运行时要承受较为强烈的振动,因此,应对所有连接的可靠性进行考核,接插件应带“自锁”功能,防止振动和拉动时脱落,对与蓄电池接线片的连线应采取接插件,并用焊锡将其焊牢,接插件与连线应用压接方式(也可压接后再用焊锡焊一遍增加可靠性).。

铅酸蓄电池的结构及工作原理pptx

数表示。
放电效率是指电池在放电过程中能够输出的能量与充电时输入的能量的比值，通常用百分
数表示。
充电效率和放电效率是衡量铅酸蓄电池性能的重要指标之一
。
CHAPTER 04
铅酸蓄电池的优缺点及改进方向
优点
总结词
可靠性高、可维护性好、性价比高、广泛的应用领域
详细描述
铅酸蓄电池具有较高的可靠性和可维护性，使用寿命长，适用于各种环境条件。同时，由于其性价比高，广泛适用于电动汽车、电力系统中。在各个领域中，铅酸蓄电池都得到了广泛应用。
特性
电解液具有高导电性和强腐蚀性，因此需要适当的密封和保护措施。
电池壳
材料
通常由金属材料（如钢材）制成。
功能
电池壳为电池的内部组件提供保护，防止电池受到机械损伤
或外部环境的影响。
结构
电池壳通常分为两部分，底部和顶部，中间留有空间用于容
纳活性物质和电解液。
电池盖
材料
通常由塑料材料制成。
功能
负极板
材料
通常由铅钙合金制成，表面覆盖一层海绵状铅。
功能
在电池放电期间，负极板上的活性物质会与电解液中的硫酸发生反应，吸收电子并生成氢气。
结构
负极板通常制成片状，以增加表面积，提高电池的电化学性能。
电解液
成分
通常由硫酸和蒸馏水混合而成，比例为1:1。
功能
在电池放电期间，电解液中的离子可以自由移动，形成电流。同时，它也参与正负极板上的化学反应。
高效能电池
01
提高铅酸蓄电池的能量密度和功率密度，以增加其续航时间和
性能。
轻量化设计
02
通过采用更轻的材料和优化电池结构，减轻铅酸蓄电池的重量

铅酸蓄电池的原理与构造

铅酸蓄电池的原理与构造所谓蓄电池即是贮存化学能量，于必要时放出电能的一种电气化学设备。

构成铅蓄电池之主要成份如下：阳极板(过氧化铅.PbO2)---> 活性物质（黄褐色）阴极板(海绵状铅.Pb) ---> 活性物质(铅灰色)电解液(稀硫酸) ---> 硫酸(H2SO4) + 水(H2O)电池外壳隔离板其它(液口栓.盖子等)DZM系列电池构造图一、铅蓄电池之原理与动作铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两极间会产生2V的电力，这是根据铅蓄电池原理，经由充放电，则阴阳极及电解液即会发生如下的变化：(阳极) (电解液) (阴极)PbO2+2H2SO4+Pb ---> PbSO4+2H2O+PbSO4(放电反应)(过氧化铅) (硫酸) (海绵状铅)(阳极) (电解液) (阴极)PbSO4 + 2H2O+ PbSO4 ---> PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充电反应)(硫酸铅) (水) (硫酸铅)1. 放电中的化学变化蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』。

经由放电硫酸成分从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄。

所消耗之成份与放电量成比例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。

2. 充电中的化学变化由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸,铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加, 亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束，而阴极板就产生氢，阳极板则产生氧，充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解，因而电解液会减少，此时应以纯水补充之。

二、电动车用蓄电池的构造电动车用蓄电池,必须具备以下条件:◎高性能◎耐震.耐冲击◎寿命长◎保养容易由于玻璃纤维管式铅蓄电池是累积多次实验结果而制成，故具有多项优点。

铅酸蓄电池的原理和构造

铅酸蓄电池的原理与构造（一）6推荐所谓蓄电池即是贮存化学能量，于必要时放出电能的一种电气化学设备。

构成铅蓄电池之主要成份如下：阳极板(过氧化铅.PbO2)---> 活性物质阴极板(海绵状铅.Pb) ---> 活性物质电解液(稀硫酸) ---> 硫酸(H2SO4) + 水(H2O)电池外壳隔离板其它(液口栓.盖子等)一、铅蓄电池之原理与动作铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两极间会产生2V的电力，这是根据铅蓄电池原理，经由充放电，则阴阳极及电解液即会发生如下的变化：(阳极) (电解液) (阴极)PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放电反应)(过氧化铅) (硫酸) (海绵状铅)(阳极) (电解液) (阴极)PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充电反应)(硫酸铅) (水) (硫酸铅)1. 放电中的化学变化蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』。

经由放电硫酸成分从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄。

所消耗之成份与放电量成比例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。

铅酸蓄电池工作原理的化学方程式

铅酸蓄电池工作原理的化学方程式
铅酸蓄电池是一种可以用来存储和发电的电池，其在现在的社会中使用很广泛。

下面我们
来研究铅酸蓄电池的工作原理，说明其中的化学方程式以及发生的反应。

铅酸蓄电池的结构由正极、负极和溶液组成，其包含有外壳、电极、隔膜、电解液等组成
部分。

正极由铅酸膦化合物组成，负极由铅酸化物组成，溶液为硫酸水溶液。

充电时，正极中的PbO2和SO42-离子进行反应：
PbO2+SO42-→PbSO4+2O2-（1）
这一反应使离子浓度发生变化，从而使正、负极之间电场形成，存储能量。

放电时，正极上的PbSO4和负极上的PbO2发生反应：
PbSO4+PbO2→2Pb+SO42-（2）
所以在放电时，能量被释放出来，并且伴随着SO42-的迁移。

正极和负极的电位发生变化，使铅离子再次滞留在正极中，形成环境友好的电池，能耗也比传统电池更低。

从上面的描述，我们可以看出，铅酸蓄电池的工作原理是，正极和负极之间的铅离子在充
放电过程中发生迁移，从而形成电势差，从而实现电能的储存和发电。

从化学角度上来看，铅酸蓄电池充电过程主要发生的化学反应可用以下方程式表示：
充电：PbO2+SO42-→PbSO4+2O2-（1）
放电：PbSO4+PbO2→2Pb+SO42-（2）
从上述的化学反应可以看出，铅酸蓄电池的运行原理是通过内部发生的化学反应来储存和
释放能量，因此它是一种非常环保、经济、可靠的蓄电池。

总之，铅酸蓄电池可以通过PbO2+SO42-→PbSO4+2O2-和PbSO4+PbO2 2Pb+SO42-两个反应
来储存和发放能量，具有环保、经济、可靠性等优点，被社会广泛应用。

铅酸蓄电池的结构及工作原理

铅酸蓄电池的结构及工作原理一、铅酸蓄电池的结构1.正极（正板）：正极通常由铅和铅和钙锑等材料的合金制成。

它是蓄电池的正极电极，与负极之间形成电池的电场。

2.负极（负板）：负极通常由铅制成。

它是蓄电池的负极电极，与正极之间形成电池的电场。

3.隔板：隔板是位于正极和负极之间的隔离层。

它通常由聚乙烯或玻璃纤维制成，起到隔离正、负极之间的作用，防止短路。

4.电解液：电解液是蓄电池中发生化学反应的介质。

铅酸蓄电池使用的电解液是硫酸，其中含有浓度约为1.28至1.39克/毫升的硫酸。

它具有良好的离子电导性和电子绝缘性。

5.容器：容器是铅酸蓄电池的外壳，通常由塑料材料制成。

容器要具有良好的绝缘性能，并能够抵抗电解液的腐蚀。

二、铅酸蓄电池的工作原理1.充电过程：当铅酸蓄电池充电时，正极上的PbO2与负极上的Pb发生反应，生成硫酸和水。

具体的反应过程为：正极反应：PbO2+H2SO4+2H++2e-→PbSO4+2H2O负极反应：Pb+H2SO4→PbSO4+2H++2e-整个过程中，花费的电能被蓄留在电池中，使得蓄电池的正负极之间形成电势差。

2.放电过程：当铅酸蓄电池被外部电路连接，并形成外部负载时，电池开始放电。

放电时，正极上的PbO2和负极上的Pb再次反应生成硫酸和水。

具体的反应过程为：正极反应：PbSO4+2H++2e-→PbO2+H2SO4负极反应：PbSO4+2H++2e-→Pb+H2SO4整个过程中，蓄电池中的化学能被转化为电能，供给外部负载使用。

需要注意的是，铅酸蓄电池的充放电过程可逆，即当电池接受逆向电流充电时，放电产生的化学反应反向进行。

三、小结铅酸蓄电池是一种常用的蓄电池类型，由正极、负极、隔板、电解液和容器组成。

在充电过程中，正极和负极发生化学反应，将化学能转化为电能。

而在放电过程中，则是通过外部负载的连接，将电能转化为化学能。

铅酸蓄电池具有较高的能量密度、低成本以及长寿命等优点，使得它在各个领域广泛应用。

铅酸电池的工作原理

铅酸电池的工作原理引言：铅酸电池是一种常见的蓄电池，广泛应用于汽车、UPS电源等领域。

它的工作原理基于化学反应，通过将化学能转化为电能来提供电力。

本文将详细介绍铅酸电池的工作原理及其相关过程。

一、铅酸电池的构造铅酸电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。

正极由二氧化铅（PbO2）构成，负极由纯铅（Pb）构成。

电解液是硫酸溶液，起到导电和媒介的作用。

隔膜用于隔离正负极，防止短路。

二、充电过程1. 正极反应：在充电过程中，正极上的二氧化铅（PbO2）会与电解液中的硫酸根离子（SO4^2-）发生反应，生成过氧化铅（PbO2）和水（H2O）。

2. 负极反应：同时，负极上的纯铅（Pb）会与电解液中的硫酸根离子（SO4^2-）发生反应，生成铅（Pb）和水（H2O）。

3. 电解液中的硫酸根离子（SO4^2-）在充电过程中不参与反应，起到导电和媒介的作用。

三、放电过程1. 正极反应：在放电过程中，正极上的过氧化铅（PbO2）会与电解液中的硫酸根离子（SO4^2-）发生反应，生成二氧化铅（PbO2）和水（H2O）。

2. 负极反应：同时，负极上的铅（Pb）会与电解液中的硫酸根离子（SO4^2-）发生反应，生成纯铅（Pb）和水（H2O）。

3. 电解液中的硫酸根离子（SO4^2-）在放电过程中不参与反应，起到导电和媒介的作用。

四、电池的工作原理铅酸电池的工作原理基于正极和负极之间的化学反应。

在充电过程中，化学能转化为电能，正极和负极之间形成电势差。

而在放电过程中，电势差驱动电子从负极流向正极，产生电流，化学能再次转化为电能。

五、优缺点分析铅酸电池具有以下优点：1. 成本低廉：铅酸电池的制造成本相对较低，适用于大规模生产。

2. 可靠性高：铅酸电池具有较高的可靠性和稳定性，使用寿命较长。

3. 能量密度适中：铅酸电池的能量密度适中，适合用于储能和应急电源。

然而，铅酸电池也存在一些缺点：1. 重量大：铅酸电池的重量相对较大，不适合应用于轻量化设备。

铅酸蓄电池工作原理

铅酸蓄电池工作原理
铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型，广泛应用于汽车、UPS等领域。

它的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能，从而实现能量的储存和释放。

本文将从五个方面详细介绍铅酸蓄电池的工作原理。

一、电池构造
1.1 正极：正极是由铅二氧化物（PbO2）构成，是电池中的氧化剂。

1.2 负极：负极是由纯铅（Pb）构成，是电池中的还原剂。

1.3 电解液：电解液是硫酸溶液，起着导电和传递离子的作用。

二、充电过程
2.1 充电时，外部电源施加电压使电池正负极发生反应。

2.2 正极发生还原反应，负极发生氧化反应。

2.3 电解液中的硫酸分解为硫酸根离子和氢离子。

三、放电过程
3.1 放电时，电池正负极发生反向反应，释放电能。

3.2 正极发生氧化反应，负极发生还原反应。

3.3 电解液中的硫酸根离子和氢离子重新结合成硫酸。

四、电池容量
4.1 电池容量是指电池能够释放的电能。

4.2 电池容量与电极面积、电解液浓度等因素有关。

4.3 电池容量的大小直接影响电池的使用寿命和性能。

五、循环寿命
5.1 铅酸蓄电池的循环寿命受到充放电循环次数的影响。

5.2 过度充电和过度放电会缩短电池的循环寿命。

5.3 适当的充电和放电方式可以延长电池的使用寿命。

总结：铅酸蓄电池的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能，实现能量的储存和释放。

了解电池的构造、充放电过程、容量和循环寿命等方面，有助于合理使用和维护铅酸蓄电池，延长其使用寿命。

铅酸蓄电池的原理与性能

铅酸蓄电池的原理与性能一、铅酸蓄电池的工作原理蓄电池是一种化学电源，它的构造可以是各式各样的，可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的，其中正负两极的活性物质和电解质起电化反应，对电池产生电流起着主要作用，如图4-1所示。

在电池内部，正极和负极通过电解质构成电池的内电路，在电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。

在电极和电解液的接触面有电极电位产生，不同的两极活性物质产生不同的电极电位，有着较高电位的电极叫做正极，有着较低电位的电极叫做负极，这样在正负极之间产生了电位差，当外电路接通时，就有电流从正极经过外电路流向负极，再由负极经过内电路流向正极，电池向外电路输送电流的过程，叫做电池的放电。

在放电过程中，两极活性物质逐渐消耗，负极活性物质1.电解质2.负极3.容量4.正极5.隔离物6.导线7.负荷图4-1 电池构造示意图放出电子而被氧化，正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原，这样负极电位逐渐升高，正极电位逐渐降低，两极间的电位差也就逐渐降低，而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池的内阻，使电池输出电流逐渐减少，直至不能满足使用要求时，或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时，电池放电即告终。

电池放电以后，用外来直流电源以适当的反向电流通入，可以使已形成的新化合物还原成为原来的活性物质，而电池又能放电，这种用反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。

蓄电池可以反复多次充电、放电，循环使用，使用寿命长，成本较低，能输出较大的能量，放电时电压下降很慢。

1.电动势的产生铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO2)，负极是绒状铅(Pb)，它们是两种不同的活性物质，故和稀硫酸(H2SO4)起化学作用的结果也不同。

在未接通负载时，由于化学作用使正极板上缺少电子，负极板上却多余电子，如图4-2所图4-2 铅蓄电池电势产生过程示，两极间就产生了一定的电位差。

2.放电过程的化学反应当外电路接上负载(比如灯泡)后，铅蓄电池在正、负极板间电位差(电动势)的作用下，电流Ⅰ从正极流出，经负载流向负极，也就是说，负极上的电子经负载进入正极，如图4-3。

铅酸蓄电池的结构和工作原理

铅酸蓄电池的结构和工作原理（一）铅酸蓄电池的结构铅酸蓄电池主要由正极板组､负极板组､隔板､容器和电解液等构成,其结构如下图所示：1.极板铅酸蓄电池的正､负极极板由纯铅制成,上面直接形成有效物质,有些极板用铅镍合金制成栅架,上面涂以有效物质｡正极(阳极)的有效物质为褐色的二氧化铅,这层二氧化铅由结合氧化的铅细粒构成,在这些细粒之间能够自由地通过电解液,将正极材料磨成细粒的原因是可以增大其与电解液的接触面积,这样可以增加反应面积,从而减小蓄电池的内阻｡负极(阴极)的有效物质为深灰色的海绵状铅｡在同一个电池内,同极性的极板片数超过两片者,用金属条连接起来,称为极板组或极板群｡至于极板组内的极板数的多少,随其容量(蓄电能力)的大小而异｡为了获得较大的蓄电池容量,常将多片正､负极板分别并联,组成正､负极板组,如下图所示：安装时,将正､负极板组相互嵌合,中间插入隔板,就形成了单格电池｡在每个单格电池中,负极板的片数总要比正极板的片数多一片,从而使每片正极板都处于两片负极板之间,使正极板两侧放电均匀,避免因放电不均匀造成极板拱曲｡2.隔板在各种类型的铅酸蓄电池中,除少数特殊组合的极板间留有宽大的空隙外,在两极板间均需插入隔板,以防止正､负极板相互接触而发生短路｡这种隔板上密布着细小的孔,既可以保证电解液的通过,又可以阻隔正､负极板之间的接触,控制反应速度,保护电池｡隔板有木质､橡胶､微孔橡胶､微孔塑料､玻璃等数种,可根据蓄电池的类型适当选定｡吸附式密封蓄电池的隔板是由超细玻璃丝绵制作的,这种隔板可以把电解液吸附在隔板内,吸附式密封蓄电池的名称也是由此而来的｡3.容器容器是用来盛装电解液和支撑极板的,通常有玻璃容器､衬铅木质容器､硬橡胶容器和塑料容器四种｡容器用于盛放电解液和极板组,应该耐酸､耐热､耐震｡容器多采用硬橡胶或聚丙烯塑料制成,为整体式结构,底部有凸起的肋条以搁置极板组｡壳内由间壁分成3个或6个互不相通的单格,各单格之间用铅质联条串联起来｡容器上部使用相同材料的电池盖密封,电池盖上设有对应于每个单格电池的加液孔,用于添加电解液和蒸馏水以及测量电解液密度､温度和液面高度｡4.电解液铅酸蓄电池的电解液是用蒸馏水稀释高纯浓硫酸而成的｡它的密度高低视铅蓄电池类型和所用极板而定,一般在15℃时为1.200～1.300g/cm3｡蓄电池用的电解液(稀硫酸)必须保持纯净,不能含有危害铅酸蓄电池的任何杂质｡电解液的作用是给正､负电极之间流动的离子创造一个液体环境,或者说充当离子流动的介质｡电解液的相对密度对蓄电池的工作有重要影响,相对密度大,可减少结冰的危险并提高蓄电池容量,但相对密度过大,则黏度增加,反而降低蓄电池容量,缩短使用寿命｡应根据当地最低气温或制造厂家的要求选择电解液相对密度｡5.加液孔盖加液孔盖用橡胶或塑料制成,旋在电池盖的加液孔内，如下图：加液孔盖上有通气孔,可使蓄电池化学反应中产生的气体顺利排出｡加液孔盖上的通气孔应经常保持畅通,使蓄电池内部的氢气与氧气排出,防止蓄电池过早损坏或爆炸｡6.联条由于蓄电池各单格为串联连接,因此不同极性的极柱要用联条连接起来｡联条用铅锑合金铸成,有外露式､跨桥式和穿壁式三种,前者用在硬橡胶外壳和盖上,后两者用在塑料外壳和盖上｡外露式是指联条外露在蓄电池的上面;跨桥式是指联条下部在蓄电池的平面上或埋在盖下,连接部分跨接在各单格电池的中间壁上;穿壁式是指在中间壁上打孔,使极板组柄直接穿过中间隔壁将各单格电池连接起来｡穿壁式联条的连接方式如下图所示：（二）铅酸蓄电池的基本概念1.充电充电是外电路给蓄电池供电,使电池内发生化学反应,从而把电能转化为化学能储存起来的操作｡充电时,蓄电池的正､负极分别与直流电源的正､负极相连,当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时,在电场的作用下,电流从蓄电池的正极流入､负极流出,这一过程称为充电｡蓄电池充电过程是将电能转换为化学能的过程｡充电时,正､负极板上的PbSO4还原为PbO2和Pb,电解液中的H2SO4不断增多,电解液密度不断上升｡当充电接近终了时,PbSO4已基本还原成Pb｡过剩的充电电流将电解水,使正极板附近产生O2从电解液中逸出,负极板附近产生H2从电解液中逸出,电解液液面高度降低｡因此,铅酸蓄电池需要定期加蒸馏水｡蓄电池充足电的标志是:(1)电解液中有大量气泡冒出,呈沸腾状态;(2)电解液的相对密度和蓄电池的端电压上升到规定值,且在2～3h内保持不变｡2.放电放电是在规定的条件下,电池向外电路输出电能的过程｡当铅酸蓄电池接上负载后,在电动势的作用下,电流就会从蓄电池的正极经外电路的用电设备流向蓄电池的负极,这一过程称为放电,蓄电池的放电过程是将化学能转化为电能的过程｡放电时,正极板上的PbO2和负极板上的Pb都与电解液中的H2SO4反应生成硫酸铅(PbSO4),沉附在正､负极板上｡在这个过程中,电解液中的H2SO4不断减少,电解液密度不断下降｡理论上,放电过程可以进行到极板上的活性物质被耗尽为止,但由于生成的PbSO4沉附于极板表面,阻碍电解液向活性物质内层渗透,使得内层活性物质因缺少电解液而不能参加反应,因此在使用中放完电时蓄电池活性物质的利用率也只有20%～30%｡因此,采用薄型极板,增加极板的多孔性,可以提高活性物质的利用率,增大蓄电池的容量｡蓄电池放电终了的特征是:(1)单格电池电压降到放电终止电压;(2)电解液相对密度降到最小许可值｡放电终止电压与放电电流的大小有关,放电电流越大,允许的放电时间就越短,放电终止电压也越低｡3.过充电过充电是对完全充电的蓄电池或蓄电池组继续充电｡4.自放电自放电是电池的能量没有通过放电就进入外电路,造成一定能量的损失｡5.活性物质在电池放电时发生化学反应从而产生电能的物质,或者说是正极和负极储存电能的物质的统称｡6.放电深度放电深度是指蓄电池使用过程中放电到什么程度才停止放电｡7.板极硫化在使用铅酸蓄电池时要特别注意的是:电池放电后要及时充电,如果长时间处于半放电或充电不足甚至过充的情况,或长时间充电和放电都会形成PbSO4晶体｡这种大块晶体很难溶解,无法恢复原来的状态,导致板极硫化后充电就会变得困难｡8.容量容量是在规定的放电条件下电流输出的电荷,其单位常用安时(A·h)表示｡9.相对密度相对密度是指电解液与水的密度比值,用来检验电解液的强度｡相对密度与温度变化有关｡25℃时充满的电池电解液相对密度值为1.265｡密封式电池,相对密度值无法测量｡纯酸溶液的密度为1.835g/cm3,完全放电后降至1.120g/cm3｡电解液注入水后,只有待水完全融合电解液后才能准确测量密度,融入过程大约需要数小时或者数天,但是可以通过充电来缩短时间｡每个电池的电解液密度均不相同,即使是同一个电池在不同的季节,电解液的密度也会不一样｡大部分铅酸蓄电池的电解液密度在1.1～1.3g/cm3范围内,充满电之后一般为1.23～1.3g/cm3｡10.运行温度电池在使用一段时间后,会感觉烫手,这是因为铅酸蓄电池具有很强的发热性｡当运行温度超过25℃,每升高10℃,铅酸电池的使用寿命就减少50%,所以电池的最高运行温度应比外界低,在温度变化超过±5℃的情况下最好｡（三）铅酸蓄电池充､放电基本原理在铅酸蓄电池中,正极板为PbO2,负极板为Pb,电解液为H2SO4｡将其正､负极板插入电解液中,正､负极板与电解液相互作用,在正､负极板间就会产生约2.1V的电势｡电池在完成充电后,正极板为二氧化铅,负极板为海绵状铅｡放电后,在两极板上都产生细小而松软的硫酸铅,充电后又恢复为原来物质｡铅酸蓄电池在充电和放电过程中的可逆反应理论比较复杂,目前公认的是哥来德斯东和特利浦两人提出的“双硫酸化理论”｡该理论的含义:铅酸蓄电池在放电后,正､负电极的有效物质和硫酸发生反应,均转变为硫酸化合物(硫酸铅),充电时又会转化为原来的铅和二氧化铅｡其具体的化学反应方程式如下:正极2PbO2+2H2SO4→2PbSO4+O2↑+2H2O负极Pb+H2SO4→PbSO4+H2↑总反应2PbO2+3H2SO4+Pb→3PbSO4+2H2O+O2↑+H2↑从以上的化学反应方程式中可以看出,铅酸蓄电池在放电时,正极的活性物质二氧化铅和负极的活性物质铅都与硫酸电解液反应,生成硫酸铅,在电化学上把这种反应叫做“双硫酸盐化反应”｡在蓄电池刚放电结束时,正､负极活性物质转化成的硫酸铅是一种结构疏松､晶体细密的物质,活性程度非常高｡在蓄电池充电过程中,正､负极疏松细密的硫酸铅,在外界充电电流的作用下会重新变成二氧化铅和铅,蓄电池又处于充足电的状态｡由此可知以上反应是可逆的｡正是这种可逆的电化学反应,使蓄电池实现了储存电能和释放电能的功能｡人们在日常使用中,通常使用蓄电池的放电功能,把充电作为蓄电池的维护｡铅酸蓄电池在充足电的情况下可以长时间保持电池内化学物质的活性,而在蓄电池放电以后,如果不及时充足电,电池内的活性物质很快就会失去活性,使电池内部产生不可逆的化学反应｡所以对太阳能蓄电池和其他用途的铅酸蓄电池,应充足电保存,并定期给电池补充电｡。