铅酸蓄电池结构详解

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铅酸蓄电池内部结构

铅酸蓄电池内部结构

铅酸蓄电池内部结构铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池,广泛应用于各种场合,如汽车、UPS电源等。

它是由固体铅板、负极活性物质、单元隔板、酸液和外壳组成的。

其中,铅板和负极活性物质是电极,酸液是电解液,单元隔板是防止正负极间短路和腐蚀的隔离器,外壳则是容器,起到支撑和密封的作用。

下面将详细介绍铅酸蓄电池内部结构的每个部分。

1.正极板(阳极板)正极板通常由纯铅、铅合金或钢材质制成。

它的作用是提供电子,成为电池内的正极。

为了增加表面积,正极板上会有许多细小的凹凸,这样可以使电极与电解液之间的接触面积变得更大,从而提高电池的能量密度和容量。

2.负极活性物质(阴极板)负极活性物质是电池内的负极,通常由铅-锑合金和钙-铅合金制成。

负极活性物质的特点是具有出色的可充电性和气化抑制能力,从而保证电池的寿命和稳定性。

3.单元隔板单元隔板通常采用橡胶、塑料或玻璃纤维材料制成。

它们位于正负极板之间,起到分隔阳、阴极的作用,同时也可以防止阳、阴极之间的短路和化学反应。

单元隔板还可以防止电解液在电池充放电中的混合,从而保证电池的性能和寿命。

4.酸液铅酸蓄电池的电解液通常由硫酸和水组成。

电池充放电时,硫酸会分解产生氢气和氧气,同时生成铅和硫酸铅,从而实现电能的转换和储存。

酸液的浓度和密度会影响电池的性能和寿命。

通常情况下,酸液的浓度越高,电池的性能越好,但浓度过高会导致电池内部的气体生成过多,从而产生膨胀和爆炸的危险。

5.外壳铅酸蓄电池的外壳通常由塑料或金属材料制成。

它的作用是支撑电池内部组件,同时防止电池内液体的泄漏和外界气体、尘土等物质的进入。

外壳上还有电池正负极的接线,方便电池的充放电和连接外部电路。

6.其他组件铅酸蓄电池内部还有其他一些组件,如填充板、电解液容器、蒸发盖、安全阀等。

这些组件的作用是进一步增加电池的稳定性和寿命,防止电池内部的化学反应和过热等危险。

总之,铅酸蓄电池是一种比较简单而实用的蓄电池。

它内部的各个组件相互协作,完成电能的储存、转换和释放,确保电池的稳定性和使用寿命。

2-铅酸蓄电池的构造与型号

2-铅酸蓄电池的构造与型号

铅酸蓄电池的构造与型号一、铅酸蓄电池的构造汽车常用的蓄电池为铅酸蓄电池,铅酸蓄电池由六只单格电池串联而成,每只单格电池的电压约为2Ⅴ(充满电时为2.1V),串联后蓄电池电压为12Ⅴ。

铅酸蓄电池的结构如图1所示,其构件主要有极板、隔板、电解液、外壳、联条、接线柱等。

图1铅酸蓄电池的结构1—隔壁;2—凸筋;3—负极板;4—隔板;5—正极板;6—电池壳;7—防护板;8—负接线柱;9—通气孔;10—联条;11—加液螺塞;12—正接线柱;13—单格电池盖1.极板极板(Plate)是蓄电池的核心构件,由它接受充入的电能和向外释放电能。

极板一般由栅架和活性物质组成,分正极板和负极板两种,形状如图2所示。

图2极板图3栅架栅架(图3)是用铅锑合金浇铸而成的,活性物质(铅膏涂料)就涂覆在栅架上。

加锑的目的是提高栅架的机械强度和改善浇铸性能。

但是锑有副作用,会加速氢的析出而加快电解液消耗。

锑还易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池自放电和栅架腐蚀,缩短蓄电池的使用寿命。

目前,国内外大都采用低锑合金栅架,含锑量为2%~3%。

为降低蓄电池的内阻,改善蓄电池的起动性能,现代汽车蓄电池多采用放射形栅架。

极板上的工作物质称为活性物质,主要由铅粉、添加剂与一定密度的稀硫酸混合形成。

为防止龟裂和脱落,铅膏中还掺有玻璃纤维等牵引附着物。

极板分为正极板和负极板两种。

将涂上铅膏后的生极板先经热风干燥,再放入稀硫酸中进行充电便得正、负极板(图2-11)。

正极板(positive plate)上的活性物质为二氧化铅(PbO2),呈棕红色,负极板(negative plate)上的活性物质为海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。

目前国产蓄电池极板的厚度为1.8~2.4 mm,国外大都采用1.1~1.5 mm厚的薄型极板(正极板比负极板厚)。

采用薄型极板可提高蓄电池的比容量和起动性能。

安装时各片正、负极板相互嵌合,中间插入隔板后装入蓄电池单格内便形成单格电池。

铅酸电池的构造及工作原理

铅酸电池的构造及工作原理

铅酸电池的构造及工作原理
一、铅酸电池概述
铅酸电池是一种常见的可充电电池,主要由正极板、负极板、电解液和隔膜等部分组成。

其正极板通常由铅和二氧化铅组成,负极板由海绵状铅制成,电解液则是硫酸溶液。

铅酸电池的工作原理基于电化学反应,通过铅和硫酸的反应产生电流。

二、铅酸电池的构造
1. 正极板:正极板是铅酸电池中的阳极,由铅和二氧化铅组成。

正极板上的二氧化铅是电池中的活性物质,能够吸收并释放电子,产生电流。

2. 负极板:负极板是铅酸电池中的阴极,由海绵状铅制成。

在充电过程中,负极板上的铅转化为硫酸铅,释放出电子。

3. 电解液:电解液是硫酸溶液,作为离子传输的媒介,使电子和离子能够在电池内部流动。

4. 隔膜:隔膜的作用是隔离正极板和负极板,防止短路。

同时,它允许离子通过,但阻止电子的传输。

三、铅酸电池的工作原理
铅酸电池的工作原理可以分为充电和放电两个过程。

1. 充电过程:在充电过程中,正极板上的二氧化铅被还原成铅离子,进入电解液。

同时,负极板上的海绵状铅被氧化成为硫酸铅,电子从负极板经过外电路流向正极板。

这个过程需要外部电源提供能量。

2. 放电过程:在放电过程中,正极板上的铅离子和硫酸根离子反应生成二氧化铅,同时释放出电子。

电子经过外电路流向负极板,负极板上的硫酸铅被还原成海绵状铅。

这个过程释放出能量,可以供给外部设备使用。

总的来说,铅酸电池的工作原理是通过电化学反应将化学能转化为电能。

这种反应是可逆的,因此铅酸电池可以进行充电和放电。

铅酸蓄电池结构详解

铅酸蓄电池结构详解

铅酸蓄电池结构详解一、蓄电池得功用蓄电池种类较多,根据电解液不同,有酸性与碱性之分。

由于铅酸蓄电池内阻小,电压稳定,在短时间内能供给较大得起动电流,而且结构简单,价格较低,所以在汽车拖拉机上被广泛采用。

蓄电池为一可逆直流电源,在汽车拖拉机上与发电机并联,它得主要作用就是: (1)发动机起动时,蓄电池向起动机与点火装置供电。

起动发动机时,蓄电池必须在短时间内(5~10s)给起动机提供强大得起动电流(汽油机为200~600A。

柴油机有得高达1000A)。

(2)在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时,蓄电池向点火系及其它用电设备供电,同时向交流发电机供给她激励磁电流。

(3)当用电设备同时接入较多,发电机超载时,蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。

(4)当蓄电池存电不足,而发电机负载又较少时,可将发电机得电能转变为化学能储存起来,即充电。

(5)蓄电池还有稳定电网电压得作用。

当发动机运转时,交流发电机向整个系统提供电流。

蓄电池起稳定电器系统电压得作用。

蓄电池相当于一个较大得电容器,可吸收发电机得瞬时过电压,保护电子元件不被损坏。

延长其使用寿命。

二、蓄电池得构造车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成,每个单格得标称电压为2V,串联成12V得电源,向汽车拖拉机用电设备供电。

蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。

1.极板极板分为正极板与负极板两种。

蓄电池得充电过程就是依靠极板上得活性物质与电解液中硫酸得化学反应来实现得。

正极板上得活性物质就是深棕色得二氧化铅(PbO2),负极板上得活性物质就是海绵状、青灰色得纯铅(Pb)。

正、负极板得活性物质分别填充在铅锑合金铸成得栅架上,加入锑得目得就是提高栅架得机械强度与浇铸性能。

但锑有一定得副作用,锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池得自行放电与栅架得膨胀、溃烂,从而影响蓄电池得使用寿命。

负极板得厚度为1、8mm,正极板为2、2mm,为了提高蓄电池得容量,国外大多采用厚度为1、1~1、5mm得薄型极板。

铅酸电池的结构,工作原理,分类及用途详解,史上最全硬干货!

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铅酸电池的结构,⼯作原理,分类及⽤途详解,史上最全硬⼲货!铅酸电池(VRLA),是⼀种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。

铅酸电池荷电状态下,正极主要成分为⼆氧化铅,负极主要成分为铅;放电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。

⼀个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V;在应⽤中,经常⽤6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池,还有24V、36V、48V等。

铅酸蓄电池的结构和基本⼯作原理(1)铅酸蓄电池的结构由正极、负极、电解质、隔离物和电池槽组成。

反应⽅程式(2)电池的额定容量C10为在10⼩时放电率的放电电流下,电池能够放出的电量。

单位为(AH)。

电池的充电电流不⼤于(15-20%)C10。

(25℃)(3)电池的充电电压⼀般为:浮充电压(2.23-2.25)V/只均充电压(2.33-2.35)V/只,具体要求以说明书规定为准。

蓄电池的⼯作⽅式1)充放电⼯作⽅式2)半浮充⼯作⽅式3)全浮充⼯作⽅式。

常⽤全浮充⼯作⽅式。

全浮充⼯作⽅式是将电池组和整流器并联⼯作,正常时由整流器提供直流电给设备⼯作,电池组起平滑滤波作⽤;整流器没有输出时由电池提供直流电给设备⼯作。

铅酸电池的充电⽅法:低压限流充电、浮充充电、均衡充电、在线充电。

常⽤低压限流充电、浮充充电、均衡充电。

①低压限流充电:电池深度放电后,由于充电初始电流⼤于20%IC10,所以刚开始采⽤恒流充电;待电池端电压逐渐上升到稳压限流点电压时,整流器进⼊稳压⼯作,充电电流逐渐减⼩直到终了。

②浮充充电:电池组和整流器并联⼯作,整流器对电池补充充电,以补⾜电池⾃放电的损失。

③均衡充电:在浮充⼯作中,为了补⾜某些电池容量的不⾜(表现为端压不⼀致);或在电池充电后期将电池端电压适当提⾼,增加电池充电电流以补⾜电池容量。

均衡充电应在15⼩时内结束。

影响电池寿命的原因:1)浮充电压。

2)环境温度。

3)深度放电次数。

铅酸电池内部结构

铅酸电池内部结构

铅酸电池内部结构铅酸电池是一种常见的蓄电池,它由正极板、负极板、电解液和隔板等组成。

下面将详细介绍铅酸电池的内部结构。

1. 正极板:正极板由铅和铅二氧化物构成,它是电池中的正极,也被称为正极活性物质。

正极板的材料决定了电池的电压和容量。

2. 负极板:负极板由纯铅构成,它是电池中的负极,也被称为负极活性物质。

负极板的材料决定了电池的电压和容量。

3. 电解液:电解液是铅酸电池中起到导电和储存能量的重要组成部分。

铅酸电池的电解液通常是硫酸溶液,其中含有一定浓度的硫酸。

4. 隔板:隔板是将正极板和负极板隔离开的组件,它通常由塑料或橡胶材料制成,具有良好的绝缘性能。

隔板的作用是防止正负极相互短路,并且允许电解液通过。

5. 容器:容器是铅酸电池的外壳,通常由塑料或金属材料制成。

容器的作用是保护电池内部结构,防止电解液泄漏。

铅酸电池的工作原理如下:当铅酸电池充电时,正极板上的铅二氧化物被还原为铅,负极板上的纯铅被氧化为铅二氧化物。

这个过程中,电解液中的硫酸分子被分解,产生自由的氢氧根离子和硫酸根离子。

当铅酸电池放电时,正极板上的铅二氧化物被氧化为铅,负极板上的纯铅被还原为铅二氧化物。

这个过程中,自由的氢氧根离子和硫酸根离子结合,重新生成硫酸。

铅酸电池的充放电过程中,电解液中的硫酸浓度会发生变化,这就是铅酸电池容量衰减的主要原因之一。

此外,铅酸电池在充放电过程中会产生大量的氢气和氧气,这就是为什么在使用铅酸电池时需要注意通风的原因。

铅酸电池的内部结构决定了其特性和性能。

铅酸电池由于其成本低、容量大、循环寿命长等优点,在汽车、UPS系统等领域得到广泛应用。

然而,铅酸电池也存在一些缺点,比如体积庞大、自放电速度快等,因此在一些应用场景中被其他类型的电池所取代。

铅酸电池是一种常见的蓄电池,其内部结构由正极板、负极板、电解液、隔板和容器等组成。

铅酸电池的工作原理是通过正负极活性物质的氧化还原反应实现充放电过程。

铅酸电池具有成本低、容量大等优点,但也存在一些缺点。

铅酸蓄电池的结构与原理课件

铅酸蓄电池的结构与原理课件

电解液是铅酸蓄电池中的导电 介质,通常由硫酸和水按一定 比例混合制成。
它负责传递电荷并在正负极板 之间形成电位差,从而产生电流。
电解液的浓度和纯度对铅酸蓄 电池的性能和寿命有重要影响。
电池外壳
电池外壳是铅酸蓄电池的外部结 构,通常由硬质塑料或金属制成。
它负责容纳正负极板、电解液和 其他组件,并防止外部环境对电
标称电压
指电池在额定工作条件 下所应输出的电压值, 通常以伏特(V)为单
位表示。
开路电压
指电池在无负载状态下 所测得的电压值。
工作电压
指电池在实际工作过程 中所输出的电压值。
终止电压
指电池在放电过程中, 应当停止放电的最低电
压值。
电池内阻
欧姆内阻
指电池内部由电极材料、 电解液、隔膜等电阻所组 成的等效电阻,以欧姆( Ω)为单位表示。
铅酸蓄电池的结构与原 理课件
目录
Contents
• 铅酸蓄电池的结构
01 铅酸蓄电池概述
定义与分类
定义
铅酸蓄电池是一种以铅及其氧化 物为电极,以硫酸溶液为电解液 的化学电源。
分类
根据用途可分为启动型、动力型 和储能型铅酸蓄电池;根据电解 液循环与否,可分为开口式和密 封式铅酸蓄电池。
历史与发展
资源丰富
铅酸蓄电池中的铅和硫酸等材 料资源丰富,易于获取。
缺点
能量密度低
相对于其他类型的电池,铅酸蓄电池的能量 密度较低,体积和重量较大。
使用寿命有限
铅酸蓄电池的寿命相对较短,一般只有几年 时间,需要定期更换。
充电速度慢
铅酸蓄电池充电速度较慢,需要较长时间才 能充满电。
环境污染
如果处理不当,铅酸蓄电池可能对环境造成 污染,例如铅和硫酸的泄漏等。

铅酸蓄电池的构造

铅酸蓄电池的构造

铅酸蓄电池的构造铅酸蓄电池,是一种典型的化学储能装置。

它通过将电解液中的硫酸与电极中的铅等化学物质反应,释放出电子,进而实现能量的储存与释放。

作为目前较为广泛应用的蓄电池之一,它的构造十分关键。

一、铅酸蓄电池的基本结构铅酸蓄电池通常包括正极板、负极板、隔板、电解液和外壳五个部分。

(1)正极板正极板是铅酸蓄电池的一种电极。

它通常由纯铅、铅合金等材料制成,具有较好的化学稳定性和导电性能。

正极板外表面上有形成了硬质氧化膜,能避免进一步的电化学反应。

此外,为了提高其放电容量,正极板需要做特殊的处理工艺,如在表面覆盖上一层氧化物或过氧化物水层。

(2)负极板负极板的制造材料一般选用铅钙合金、铅锑合金、铅银合金等,它需要经过特殊工艺处理,以提高其活性表面积和导电性,增加其容量。

负极板表面多数上涂有一层二氧化锡氧氟碳聚合物,以提高其耐腐蚀性能和降低序负位的极缘谐振,从而减少自补电流。

(3)隔板隔板是将正、负极板隔开的一道隔离层,它可以使电解液维持在正、负极板之间,并能确保电解液流通达到最佳效果。

隔板在铅酸蓄电池中也起到反应物分别带正负电荷的作用。

为了防止它被电解液浸泡而膨脆,隔板多数上是由橡胶、异丙基橡胶等制成,并在外表面上喷涂具有耐腐蚀性能的聚气氟碳素。

(4)电解液铅酸蓄电池中的电解液一般是硫酸水溶液。

它的质量和浓度直接关系到蓄电池的电化学反应速度和容量。

同时,硫酸还起到稀释和溶解其他金属和铅氧合物的作用。

此外,保持电解液的一致性在铅酸蓄电池的性能方面也十分重要。

(5)外壳外壳是铅酸蓄电池的保护层,通常用聚氨酯、PVC等材料制成,以防止电解液泄漏和机械损坏等问题。

同时,外壳还具有阻隔不能物质的作用,以避免互相干扰。

二、铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池的工作原理是基于其正负两极的半反应。

负极板通过电极反应,将铅合金氧化成PbSO4并释放出电子,形成负极;正极板通过电极反应,将PbO2还原成PbSO4同时吸收电子,形成正极。

铅酸蓄电池结构详解

铅酸蓄电池结构详解

铅酸蓄电池结构详解之阳早格格创做颁布者:admin 颁布时间:2009-10-8 阅读:1680次一、蓄电池的服从蓄电池种类较多,根据电解液分歧,有酸性战碱性之分.由于铅酸蓄电池内阻小,电压宁静,正在短时间内能供给较大的起动电流,而且结构简朴,代价较矮,所以正在汽车干脆机上被广大采与.蓄电池为一可顺直流电源,正在汽车干脆机上与收电机并联,它的主要效用是:(1)收效果起动时,蓄电池背起效果战面火拆置供电.起动收效果时,蓄电池必须正在短时间内(5~10s)给起效果提供强衰的起动电流(汽油机为200~600A.柴油机有的下达1000A).(2)正在收电机没有收电或者电压较矮收效果处于矮速时,蓄电池背面火系及其余用电设备供电,共时背接流收电机供给他激励磁电流.(3)当用电设备共时接进较多,收电机超载时,蓄电池协帮收电机共共背用电设备供电.(4)当蓄电池存电缺累,而收电机背载又较少时,可将收电机的电能转移成化教能储藏起去,即充电.(5)蓄电池另有宁静电网电压的效用.当收效果运止时,接流收电机背所有系统提供电流.蓄电池起宁静电器系统电压的效用.蓄电池相称于一个较大的电容器,可吸支收电机的瞬时过电压,呵护电子元件没有被益坏.延少其使用寿命.二、蓄电池的构制车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成,每个单格的标称电压为2V,串联成12V的电源,背汽车干脆机用电设备供电.蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成.1.极板极板分为正极板战背极板二种.蓄电池的充电历程是依赖极板上的活性物量战电解液中硫酸的化教反应去真止的.正极板上的活性物量是深棕色的二氧化铅(PbO2),背极板上的活性物量是海绵状、青灰色的杂铅(Pb).正、背极板的活性物量分别补充正在铅锑合金铸成的栅架上,加进锑的手段是普及栅架的板滞强度战浇铸本能.然而锑有一定的副效用,锑易从正极板栅架中剖析出去而引起蓄电池的自止放电战栅架的伸展、腐败,进而效用蓄电池的使用寿命.,.其余,为了普及蓄电池的容量,将多片正、背极板并联,组成正、背极板组.正在每单格电池中,背极板的数量总比正极板多一片,正极板皆处于背极板之间,使其二侧放电匀称,可则果正极板板滞强度好,单里处事会使二侧活性物量体积变更纷歧致,制成极板蜿蜒.2.隔板为了缩小蓄电池的内阻战体积,正、背极板应尽管靠拢然而相互又没有克没有及交战而短路,所以正在相邻正背极板间加有绝缘隔板.隔板应具备多孔性,以便电解液渗透,而且应具备良佳的耐酸性战抗碱性.隔板资料有木量、微孔橡胶、微孔塑料以及浸树脂纸量等.连年去,另有将微孔塑料隔板搞成袋状,紧包正在正极板的中部,防止活性物量脱降.3.壳体蓄电池的中壳是用去衰放电解液战极板组的,中壳应耐酸、耐热、耐震,往日多用硬橡胶制成.当前海内已开初死产散丙稀塑料中壳.那种壳体没有单耐酸、耐热、耐震,而且强度下,壳体壁较薄(普遍为3.5mm,而硬橡胶壳体壁薄为10mm),重量沉,中型好瞅,透明.壳体底部的凸筋是用去支援极板组的,并可使脱降的活性物量掉进凸槽中,免得正、背极板短路,若采与袋式隔板,则可与消凸筋以降矮壳体下度.4.电解液电解液的效用是使极板上的活性物量爆收溶解战电离,爆收电化教反应,它由杂洁的硫酸与蒸馏火按一定的比率配制而成.电解液的相对于稀度普遍为1.24~1.30(15℃)5.联条车用12V蓄电池的6个单格电池之间的对接要领有二种,一种是用拆正在盖子上头的铅量联条串联起去,连条露正在蓄电池盖表面,那是一种保守的对接办法,没有然而浪费铅资料,而且内阻较大,故那种对接办法正正在渐渐被淘汰.第二种是采与脱壁式对接办法.蓄电池各单格电池串联后,二端单格的正背极桩分脱出蓄电池盖,产死蓄电池极桩.正极桩标“+”号或者涂白色,背极桩标“-”号或者涂蓝色、绿色等.6.加液孔盖加液孔盖可防止电解液溅出.加液孔盖上有通气孔,便于排出蓄电池内的H2战O2,免得爆收事变,如正在孔盖上拆置氧过滤器,还不妨防止火蒸汽的溢出,缩小火的消耗.三、蓄电池的型号蓄电池的型号按尔国板滞工业部JB2599—85起动用蓄电池尺度确定,其型号体例战含意由5个部分组成:1 2 3 4 51表示串联单格数,用阿推伯数字表示.如:6表示有6个单格,12V的蓄电池.2表示蓄电池典型,用汉语拼音的第一个字母表示,如Q为起动型.3表示蓄电池个性,蓄电池的个性为附加证明,正在共类用途的产品中具备某种个性需要正在型号中加以辨别时采与,个性也以汉语拼音字母表示(表1-1),如“A”表示搞式背荷电极板.如果产品共时具备二种个性,准则上按表1-1的程序将二个代号并列标示.而搞启蓄电池普遍略去没有写. 4表示20h放电率额定容量,用阿推伯数字表示,单位为A•h.5表示特殊本能,用汉语拼音第一个字母表示,如G——表示薄型极板,下起动率;S——表示塑料中壳;D——表示矮温起动本能佳.比圆:东风EQl40汽车用6—Q—105型起动蓄电池,即是由6个单格电池串联,额定电压为12V,额定容量为105Ah 的搞启式起动型蓄电池.解放CAl41汽车用6—QA—100型蓄电池,即是由6个单格电池串联,额定电压为12V,额定容量为100Ah的搞荷式起动型蓄电池.表1-1 铅酸蓄电池个性代号个性代号蓄电池个性个性代号蓄电池个性个性代号蓄电池个性A 搞荷电J 胶体电解液 D 戴液式H 干荷电M 稀关式Y 液稀式W 免维护 B 半稀关式Q 气稀式S 少维护 F 防酸式I 激活式四、蓄电池的处事本理蓄电池的充电历程战放电历程是一种可顺的化教反应,充放电历程中蓄电池内的导电是靠正、背离子的反背疏通去真止的.1.放电历程当极板浸进电解液时,正在背极板,有少量铅溶进电解液死成Pb2+,进而正在背极板上留住二个电子2e,使背极板戴背电,此时背极板具备0.1V的背电位.正在正极板处,少量PbO2溶进电解液,与火反应死成Pb (OH)4再分散成四价铅离子战氢氧根离子.一部分Pb4+重附正在正极板上,使极板呈正电位,约为+2.0V.故当中路已接通时,蓄电池的停止电动势E0约为:若接通中电路,正在电动势的效用下,使电路爆收电流If,正在正极板处Pb4+ 战背极板去的电子分散,死成二价铅离子Pb+ +,Pb+ +再与电解液中的SO42- 分散,死成PbSO4而重附正在正极板上,使得正极板电位降矮,则正极板上的总反应式为:正在背极板处Pb2+与SO42-分散,死成PbSO4而重附正在背极板上.如果中电路没有中断,正、背极板上的PbO2战Pb将没有竭天转移为PbSO4.电解液中的H2SO4将没有竭的减小,而H2O删加,电解液相对于稀度低重.表里上道,放电历程将举止到极板上的活性物量局部形成PbSO4为止.然而由于电解液没有克没有及渗透到活性物量的最内层中去,正在使用中,所谓放电完了的蓄电池,也惟有20%~30%的活性物量形成了PbSO4.故采与薄型板,减少多孔率,有促于普及活性物量的利用率.2.充电历程充电时,蓄电池接直流电源,果直流电源端电压下于蓄电池电动势,故电流从正极流进,背极流出.那时,正、背极板爆收的反应与放电历程好同,如正极板处有少量PbSO4溶于电解液形成Pb2+战SO42-,Pb2+正在电源力效用下得去二个电子形成Pb4+,它又战电解液中OH-分散,死成Pb(OH)4,Pb(OH)4又领会成PbO2战H2O,PbO2重附正在正极板上,而SO42-与电解液中的H+分散成H2SO4,背极板上有少量PbSO4溶进电解液中,形成Pb2+战SO42-,Pb2+正在电源效用下赢得二个电子形成Pb,重附正在附报板上,SO42-则战电解液中H+分散形成H2SO4,.可睹充电历程中消耗了火,死成了硫酸,故充电时电解液的相对于稀度是降下的,而放电时电解液相对于稀度是低重的.五、蓄电池的处事个性蓄电池的处事个性主要包罗停止电动势、内阻、充放电个性战容量等.1.停止电动势战内阻正在停止状态下(是指没有充电没有放电的情况),蓄电池正、背极板的电位好(即开路电压)称为蓄电池的停止电动势E0,其大小与决于电解液的相对于稀度战温度.正在相对于稀度为1.050~1.300范畴内,单格电池的停止电动势E0可用如下体味公式去近似估计:E0 =0.84 +γ15℃式中,γ15℃为电解液正在15℃时的相对于稀度.真测所得电解液相对于稀度应按下式换算成15℃时的相对于稀度:γ15℃ = γt+β(t-15)式中,γt—本量测得的相对于稀度;t—本量测得的温度;β—相对于稀度温度系数,β=0.00075,即电解液温度降下1℃,相对于稀度低重0.00075.蓄电池电解液的相对于稀度正在充电时删下,放电时低重,普遍正在1.12~1.38之间动摇,果此蓄电池的停止电动势也相映的变更正在1.97~2.15V之间.蓄电池的内阻包罗极板、隔板、电解液、铅量联条等的内阻.充电后,极板电阻变小;放电后,由于死成的PbSO4删加,极板电阻删大.隔板电阻果所用资料而同,木量隔板电阻比其余隔板电阻大.电解液的电阻随相对于稀度、温度而变更,电阻随温度的降矮而删大,其余,当相对于稀度为1.2(15℃),果电解液离解最佳,电阻最小.总之,蓄电池的内阻比较小,能赢得较大的输出电流,切合起动的需要.2.充电个性蓄电池的充电个性是指正在恒流充电历程中,蓄电池的端电压UC、电动势E战电解液相对于稀度γ15℃随时间变更的程序.Ic.充电电流 Uc.充电端电压 E.电动势 E0.停止电动势 R0.内阻 t.充电时间ΔE.电位好γ15℃.电解液正在15℃时的相对于稀度正在充电历程中,电解液相对于稀度r15℃,停止动电势E0与充电时间成直线关系删少.端电压Uc也没有竭降下,并总大于电动势E0.充电开初阶段,电动势战端电压赶快降下,而后缓缓降下到2.3~2.4V,开初爆收气泡,接着电压慢遽降下到2.7V,然而没有再降下,电解液浮现“沸腾”状态,那便是充电结束.如果此时切断电流,电压将赶快降矮到停止电动势E0的数值.端电压Uc如许变更的本果是:刚刚开初充电时,正在极板孔隙表层中,最先产死硫酸,使孔隙中电解液相对于稀度删大,Uc战E0赶快降下,当继承充电至孔隙中爆收硫酸的速度战背中扩集速度达到仄稳时,Uc战E0随着所有容器内电解液相对于稀度缓缓降下.当端电压达到2.3~2.4V时,极板上大概介进变更的活性物量险些局部回复为PbO2战Pb,若继承通电,便使电解液中火领会,爆收H2战O2,以气泡形式放出,产死“沸腾”局里.果为氢离子正在极板与电子的分散没有是瞬时的而是缓缓的,于是正在靠拢背极板处积蓄洪量的正离子H+,使溶液战极板爆收附加电位好(0.33V),果而端电压慢遽降下到2.7V安排,此时应切断电路,停止充电,可则没有单没有克没有及减少蓄电池的电量,反而会益坏极板.由此可知,蓄电池充电结束的个性是:(1)蓄电池内爆收洪量气泡,产死“沸腾”局里;(2)电解液相对于稀度,端电压降下到最大值,且2~3h 内没有再减少.3.放电个性蓄电池的放电个性是指正在恒流放电历程中,蓄电池的端电压Uf、电动势E战电解液相对于稀度r15℃随时间而变更的程序.放电历程中,电流恒定,单位时间内所消耗的硫酸量是一定的,所以电解液的相对于稀度r15℃沿直线低重,普遍r15℃每低重0.028~0.030,则蓄电池放电约为额定容量的25%.果停止电动势E0与r15℃成正比,所以E0也是沿直线低重.放电历程中,果为蓄电池内阻只上有压降,所以端电压Uf 经常小于电动势E,放电刚刚开初时,端电压Uf从2.1V赶快低重,那是果为极板孔隙中硫酸赶快消耗,相对于稀度降矮的去由.当渗透到极板孔隙的硫酸战消耗的硫酸达到仄稳时,端电压将随着所有容器电解液的相对于稀度降矮而缓缓低重到1.85V,接着赶快低重到1.75V,此时应停止放电,若继承放电,端电压将慢遽低重,益坏极板,那是果为放电靠近结束时,极板的活性物量大部分已转移成PbSO4而积散正在孔隙中,将孔隙阻碍,容器中电解液渗进极板内层比较艰易,使极板孔隙中电解液相对于稀度赶快低重,进而使端电压慢遽低重.蓄电池放电结束的个性是:(1) 电解液相对于稀度降矮到最小许可值(约1.11);(2) 单格电池的端电压降至放电末止电压值1.75V.容许的放电末止电压与放电电流强度有关,放电电流强度越大,则放完电的时间越短,而容许的放电末止电压越矮,睹表1-2.表1-2 放电电流与末止电压放电电流(A)0.05 C20.1 C20.25 C2C20 3 C20连绝放电时间(h)20 10 3 0.5(30min)5min单格电池末止电压(V)注:表中C20为蓄电池的额定容量.4.蓄电池的容量及效用果素(1)蓄电池的容量蓄电池的容量是指正在放电容许的范畴内蓄电池输出的电量,它标记蓄电池对于中供电的本领.蓄电池的容量与放电电流大小、电解液的温度有关,果此,蓄电池的标称容量是正在一定的放电电流、一定的末止电压战一定的电解液温度下决定的.标称容量有二种:额定容量战储备容量.1)额定容量C20 根据国标GB5008.1—91《起动型蓄电池技能条件》确定,额定容量是指真足充脚电的蓄电池,正在电解液温度为25℃,以20h的放电率放电至单格电压降到1.75V(12V蓄电池端电压低重至10.50±0.05V)时所输出的电量.2)储备容量Cm 根据国标GB5008.1—9《起动型蓄电池技能条件》确定,Cm是指真足充脚电的蓄电池,正在电解液温度为25℃时,以25A电流连绝放电到单格电池电压降至1.75V所持绝的时间,其单位为min.蓄电池的储备容量证明当汽车干脆机充电系做废时,蓄电池尚能持绝提供25A电流的本领.表示蓄电池正在收效果起动时的供电本领,普遍有常温起动容量战矮温起动容量二种.(2)蓄电池容量的效用果素效用蓄电池容量的果素主要有:放电电流、电解液温度、电解液相对于稀度战极板构制等.1)放电电流放电电流越大,则极板表面活性物量的孔隙很快被死成的PbSO4所阻碍,使极板内层的活性物量没有克没有及介进化教反应,故蓄电池容量减小.2)电解液的温度温度降矮,则容量减小,那是果为温度降矮后,电解液的粘度减少,渗进极板里里艰易,共时内阻删大,蓄电池端电压低重所致.蓄电池电解液温度对于蓄电池容量的效用如图1-9b所示.3)电解液的相对于稀度切合减少电解液的相对于稀度,不妨普及蓄电池的电动势战容量,然而相对于稀度过大又将引导粘度加战内阻删大,反而使容量减小.蓄电池电解液相对于稀度对于蓄电池容量的效用如图1-9c所示.4)极板的构制极板灵验里积越大,片数越多,极板越薄,蓄电池的容量也越大.四、蓄电池的充电1.充电种类(1)初充电对于新电池或者建复后的蓄电池的尾次充电,喊初充电.初充电的个性是充电电流小,充电时间较少.最先按厂家的确定,加注一定相对于稀度的电解液,电解液加进蓄电池之前,温度没有克没有及超出30℃.注进电解液后,静置3~6h.此时,若液里果电解液的渗进而降矮,应补充到超过极板上缘15mm,而后按表1-3蓄电池充电典型中初充电电流大小举止充电.初充充电常分为二个阶段,第一阶段充电至电解液中放气泡,单格电池为2.4V为止;第二阶段将电流减半,继承充到电解液中剧烈放出气泡(沸腾),电解液相对于稀度战电压连绝3h宁静没有形成止.局部充电时间为60~70h.充电历程中应时常丈量电解液温度,当降下到40℃时应将充电电流减半,若继承降下到45℃,则应停止充电,待热却到35℃以下再充电.充电临近完成时,应丈量电解液相对于稀度,如没有切合典型,应用相对于稀度为1.4的电解液或者蒸馏火举止安排,而后再充电2h,直至相对于稀度切合典型为止.(2)补充偿电蓄电池正在使用中,常有充电缺累的局里,应根据需要即时举止补充偿电,普遍每月一次.如创制下列局里,必须随时举止充电:1)电解液相对于稀度低重到1.150以下.2)冬季放电超出25%,夏季超出50%.3)起动无力,灯光昏暗,单格电池电压降至1.7V以下.补充偿电电流值睹表1—3,常分二阶段举止,要领战初充电相共,普遍为13~16h.(3)防止硫化过充电为防止蓄电池果充电缺累而制成的硫化,每隔3个月举止一次防止硫化过充电,即用通常补充偿电的电流值将电流充脚,中断1h,再用1/2的补充偿电电流值举止充电至沸腾为止.反复频频,直到刚刚接进充电,蓄电池坐时“沸腾”为止.(4)锻炼循环充电蓄电池正在使用中常处于部分放电状态,介进化教反应的活性物量有限.为了迫使相称于额定容量的活性物量介进处事,以防止活性物量少久没有处事而中断,可每隔三个月举止一次锻炼循环充电,即正在仄常充电后,用20h的放电率放完电,再仄常充脚后支出使用.2.充电要领蓄电池的充电要领有定电流充电、定电压充电、赶快脉冲充电.(1)定电流充电正在充电历程中,充电电流脆持一定的充电要领称为定流充电.正在充电历程中随着蓄电池电动势的普及,要脆持电流恒定,充电电压也须相映普及.当单格电池电压降下到2.4V时,应将电流减半,直到蓄电池真足充脚.采与那种要领充电,没有管6V或者12V蓄电池均可串联正在所有,然而各个电池的容量应尽大概靠近,可则充电电流的大小应按容量小的蓄电池去估计,待小容量电池充谦后,应随时拿出,再继承给大容量的蓄电池充电.定电流充电有较大的切合性,可任性采用充电电流,适用初充电战去硫化充电,其缺面是充电时间少,且须没有竭天安排充电电压.(2)定电压充电正在充电历程中,将充电电压脆持恒定的要领称为定电压充电,那种要领正在充电历程中,蓄电池电动势E,随着电动势的普及充电电流会渐渐减小,如果充电电压安排恰当,便必定会出现充谦电的情况,即充电电流为整时,那便表示充电结束.采与定电压充电,要采用佳充电电压,若电压过下,充电电流大,引导过充电,进而效用蓄电池的使用寿命,若电压过矮,则会使蓄电池充电缺累,普遍每单格电池约需2.5V.定电压充电,充电电流较大,开初充电后4~5h内蓄电池便可赢得自己容量90%~95%,果而可大大支缩充电时间,比较切合于补充偿电.定电压充电中,各蓄电池必须并联,且各蓄电池的额定电压要相共.(3)脉冲赶快充电上述的充电要领统称“惯例充电”,要完成一次初充电需60~70h,补充偿电也需20h,由于充电时间较少,给使用戴去了便当.然而是简朴天加大充电电流去支缩充电时间是止短亨的.果为那样没有然而使充电时蓄电池达没有到额定容量,反而会使蓄电池温降快,爆收洪量气泡,制成活性物量脱降而效用使用寿命.连年去,尔国的赶快充电技能死少较快,并乐成天研制了可控硅赶快充电机,使新蓄电池初充电普遍没有超出5h,补充偿电也只需0.5~1.5h,大大支缩了充电时间,普及了效用.五、其余典型蓄电池一般的铅酸蓄电池也称之为搞启蓄电池,此种蓄电池开用时需加电解液再经初充电后才搞使用.通过结构、工艺战资料等圆里的矫正,使蓄电池使用本能、维护本能等均有所普及.果此,爆收了多种新式蓄电池.1.搞荷电铅蓄电池搞式荷电蓄电池,与一般搞启式电池的辨别是极板组正在搞燥状态下不妨少久保存正在制制历程中所得到的电荷,正在确定的保存期内(二年)如需使用,只消灌进切合确定相对于稀度的电解液,放置30min,安排液里下度至典型值,没有需要充电,即可使用.果此,它使用便当,是应慢的理念电源,已成为连年去死少的目标.搞荷电铅蓄电池之所以具备搞荷电本能,主要正在于背极板的制制工艺与一般蓄电池分歧.正极板的活性物量——PbO2化教活性比较宁静,其荷电本能不妨较少久的脆持.而背极板上的活性物量铅(Pb),由于表面积大,化教活性下,简单氧化,所以正在背极板的铅膏中加进紧香、油酸、硬脂酸等防氧化剂;而且正在化成历程中有一次深放电循环,使活性物量达到深进.化成后的背极板,先用浑火浑洗后,再放进防氧化剂溶液(硼酸、火扬酸混同液)中举止浸渍处理,让背极板表面死成一层呵护膜,并采与特殊搞燥工艺(搞燥罐中充进惰性气体),那样即可制成搞荷电极板.对于贮存期超出的搞荷电铅蓄电池,果极板部分氧化,使用前应举止补充偿电.2.干荷电蓄电池存放期极板呈干润状态而脆持其荷电性的蓄电池称之为干荷电蓄电池.干荷电蓄电池较之搞荷电蓄电池其工艺历程稍有些分歧,存放脆持荷电的时间也要短一些.干荷电蓄电池正在存放期(约6个月)内,加注尺度稀度的电解液至确定的下度即可使用,尾次放电量可达到额定容量的80%.存放期正在一年安排的干荷电蓄电池加注电解液后坐时放电,可放出额定容量的50%.干荷电蓄电池使用前对于其举止补充偿电,便不妨达到额定的容量.干荷电蓄电池相宜于无需少久存放的场合.3.胶体电解量铅蓄电池正在胶体电解量蓄电池中,电解量用通过洁化的硅酸钠溶液战硫酸火溶液混同后,凝结成稀薄的胶状物量,故而得名.胶体电解量铅蓄电池的主要便宜是电解量呈胶体状,没有震动,无溅出,使用时只需加蒸馏火,没有需要安排战丈量相对于稀度值.使用、维护、保存、输支皆比较仄安战便当.共时,可呵护极板活性物量没有简单脱降.寿命比普遍铅蓄电池少20%以上.其缺面是内阻较大,起动容量较小,自放电程度较下.4.免维护蓄电池免维护蓄电池(也喊MF蓄电池),正在合理使用历程中没有需增加蒸馏火,如短途车可止驶8万公里,少途车可止驶40~48万公里,没有需举止维护,可用3.5~4年没有必加火,共时电桩腐蚀沉,自止放电少.正在车上或者贮存时没有需要补充偿电.免维护蓄电池的结构个性:(1)极板栅架采与铅钙合金或者矮锑合金,缩小了析气量战耗火量,自止放电也大大减小.(2)采与袋式散乙烯隔板,将极板包住,减小了极板上活性物量的脱降,共时也防止了极板短路.(3)正在气孔盖的里里树坐了一个氧化铝过滤器,它既不妨使H2战O2乐成溢出,又可防止火蒸气战H2SO4气体集得,故减小了电解液的消耗.(4)单格电池间的对接条采与脱壁式领悟对接,可减小内阻.(5)采与散丙烯塑料中壳,底部无筋条,降矮了极板的下度,减少了上部的容积,使电解液的贮存删加.总之,免维护蓄电池正在使用中没有需加火,具备放电少、寿命少、起动本能佳、接线柱腐蚀较小等便宜.5.碱性蓄电池碱性蓄电池与酸性蓄电池比较,具备寿命少、维护烦琐、腐蚀性小、极板板滞强度下等便宜,然而代价下,内阻大,故已能广大用于汽车干脆机上.。

铅酸蓄电池基本组成

铅酸蓄电池基本组成

铅酸蓄电池基本组成铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池,广泛应用于汽车、UPS电源和太阳能储能系统等领域。

它由正极、负极、电解液和容器等组成,下面我们将详细介绍铅酸蓄电池的基本组成。

1. 正极铅酸蓄电池的正极由铅二氧化物(PbO2)制成。

它是蓄电池中的活性物质,负责在充放电过程中接收和释放电子。

正极通常由铅蓄电极板、活性物质涂层和导电网格组成。

2. 负极铅酸蓄电池的负极由纯铅制成。

它是充放电过程中的主要反应物,负责在充电时将电子输送到正极,而在放电时接收来自正极的电子。

负极通常由铅蓄电极板和导电网格组成。

3. 电解液铅酸蓄电池的电解液是硫酸溶液。

它负责在充放电过程中传导离子,维持正负极之间的电荷平衡。

电解液中的硫酸会与正负极发生化学反应,产生电子和离子的传输。

4. 容器铅酸蓄电池的容器通常由塑料或橡胶材料制成。

它起到承载电解液和电极的作用,同时具有绝缘和密封的功能。

容器的设计和材料选择对蓄电池的性能和安全性都有重要影响。

除了以上主要组成部分,铅酸蓄电池还包括连接器、密封垫片、阀门等辅助部件。

连接器用于连接正负极和外部电路,密封垫片用于保持电解液的密封性,阀门用于控制蓄电池内部的气体释放和压力平衡。

铅酸蓄电池的工作原理是通过充放电反应来实现的。

在充电过程中,外部电源提供电流,使正极上的铅二氧化物还原为铅,同时将负极上的纯铅氧化为铅二氧化物。

在放电过程中,正极上的铅二氧化物再次氧化为铅,负极上的铅再次还原为纯铅,释放出储存的电能。

铅酸蓄电池具有容量大、成本低、循环寿命长等优点,但也存在一些缺点,如自放电率高、体积大、重量重等。

因此,在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的蓄电池类型。

铅酸蓄电池的基本组成包括正极、负极、电解液和容器等部分。

它们共同协作,实现蓄电池的充放电功能。

了解铅酸蓄电池的基本组成对于正确使用和维护蓄电池具有重要意义。

铅酸蓄电池结构图文分析

铅酸蓄电池结构图文分析

铅酸蓄电池结构图文分析1. 铅酸蓄电池结构铅酸蓄电池结构如图3-2所示,主要由正极板、负极板、接线端子、隔板、安全阀、电解溶液、跨桥、电池盖、接头密封材料及附件等部分组成。

图3-2铅酸蓄电池的结构(1)正负极板蓄电池的充电过程是依靠极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。

正极板上的活性物质是深棕色的二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质是海绵状、青灰色的纯铅(Pb)。

正、负极板的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上,加入锑的目的是提高栅架的机械强度和浇铸性能。

但锑有一定的副作用,锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池的自行放电和栅架的膨胀、溃烂,从而影响蓄电池的使用寿命。

负极板的厚度为1.8mm,正极板为2.2mm,为了提高蓄电池的容量,国外大多采用厚度为1.1mm~1.5mm的薄型极板。

另外,为了提高蓄电池的容量,将多片正、负极板并联,组成正、负极板组。

在每单格电池中,负极板的数量总比正极板多一片,正极板都处于负极板之间,使其两侧放电均匀,否则因正极板机械强度差,单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致,造成极板弯曲。

(2)隔板为了减少蓄电池的内阻和体积,正、负极板应尽量靠近但彼此又不能接触而短路,所以在相邻正负极板间加有绝缘隔板。

隔板应具有多孔性,以便电解液渗透,而且应具有良好的耐酸性和抗碱性。

隔板材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料等。

近年来,还有将微孔塑料隔板做成袋状,紧包在正极板的外部,防止活性物质脱落。

(3)电池槽和电池盖蓄电池的外壳是用来盛放电解液和极板组的,外壳应耐酸、耐热、耐震,以前多用硬橡胶制成。

现在国内已开始生产聚丙稀塑料外壳。

这种壳体不但耐酸、耐热、耐震,而且强度高,壳体壁较薄(一般为3.5mm,而硬橡胶壳体壁厚为10mm)、重量轻、外型美观、透明。

壳体底部的凸筋是用来支持极板组的,并可使脱落的活性物质掉入凹槽中,以免正、负极板短路,若采用袋式隔板,则可取消凸筋以降低壳体高度。

铅酸蓄电池的结构组成

铅酸蓄电池的结构组成

铅酸蓄电池是一种常见的电池类型,主要用于汽车、UPS电源、太阳能电池等领域。

本文将从结构组成的角度介绍铅酸蓄电池的构造和原理。

一、铅酸蓄电池的基本结构铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、隔板、电解液和外壳等组成。

其中,正极板和负极板分别由铅和铅-锡合金制成,隔板由纤维素或塑料等材料制成,电解液由硫酸和蒸馏水混合而成,外壳则由塑料或金属制成。

二、正极板的结构正极板是铅酸蓄电池中的重要组成部分,其主要结构包括铅酸膏层、网格和铅板。

铅酸膏层是由硫酸和铅粉混合而成的,其作用是储存电荷。

网格是由铅-锡合金制成的,可以提高正极板的强度和耐腐蚀性。

铅板则是网格的支撑,同时也是电流的传导路径。

三、负极板的结构负极板的结构与正极板类似,也由铅酸膏层、网格和铅板组成。

不同的是,负极板的铅酸膏层中含有一定量的铅氧化物,这是为了提高负极板的电化学反应速率。

四、隔板的结构隔板是正极板和负极板之间的隔离层,其主要作用是防止正负极之间的短路。

隔板通常由纤维素或塑料等材料制成,其表面有很多小孔,可以让电解液通过,但不会让正负极直接接触。

五、电解液的结构电解液是铅酸蓄电池中的另一个重要组成部分,其主要成分是硫酸和蒸馏水。

硫酸可以提供离子,蒸馏水则用来稀释硫酸,以控制电解液的浓度。

电解液的浓度会影响铅酸蓄电池的电压和容量,因此需要严格控制。

六、外壳的结构外壳是铅酸蓄电池的保护壳,其主要作用是防止电池内部的电解液泄漏。

外壳通常由塑料或金属制成,可以根据需要进行密封处理。

七、总结铅酸蓄电池的结构组成非常复杂,但各个部分协同作用,才能发挥出电池的最大性能。

因此,在使用铅酸蓄电池时,需要注意保养和维护,以延长电池的使用寿命。

铅酸电池内部结构

铅酸电池内部结构

铅酸电池内部结构铅酸电池,也被称为蓄电池,是一种常见的电池类型。

它的内部结构复杂,由多个部分组成,每个部分都有特定的功能。

本文将会介绍铅酸电池的内部结构,并详细解释每个部分的作用。

1. 正极板铅酸电池的正极板由铅材料制成,它是电池中的正极极板。

正极板的主要作用是接受电流,从而产生化学反应。

2. 负极板负极板也是由铅材料制成,它是电池中的负极极板。

负极板的主要作用是释放电流,与正极板形成闭合回路。

3. 电解液铅酸电池的电解液是由硫酸和水混合而成的液体。

电解液起到导电和储存化学能的作用,它连接了正极板和负极板,使电流能够在两极之间流动。

4. 隔板隔板是将电解液隔离开的物质,通常由塑料或橡胶制成。

隔板的主要作用是防止正极板和负极板直接接触,防止短路和损坏电池。

5. 容器容器是铅酸电池的外壳,通常由塑料或金属制成。

容器的主要作用是保护内部结构,防止电池泄漏和受损。

6. 密封圈密封圈是位于电池容器顶部的橡胶圈,它的主要作用是防止电池内部的电解液泄漏出来,并保持电池的密封性。

7. 极柱极柱是连接正极板和负极板的金属柱状物体。

它的主要作用是传导电流,使电流能够从极板流经电解液。

8. 电池盖电池盖是覆盖在电池容器顶部的金属盖子,它的主要作用是固定电池内部结构,防止电池组件松动。

铅酸电池的内部结构是一个复杂而精密的系统,每个部分都起着重要的作用。

正极板和负极板承担着电流的接受和释放,电解液提供了导电和储存化学能的介质,隔板防止电极短路,容器和密封圈保护电池免受损坏和泄漏,极柱传导电流,电池盖固定整个结构。

这些部分相互配合,共同完成电池的功能。

总结起来,铅酸电池的内部结构包括正极板、负极板、电解液、隔板、容器、密封圈、极柱和电池盖。

每个部分都起着重要的作用,确保电池正常运行。

了解铅酸电池的内部结构有助于我们更好地理解电池的工作原理和维护方法。

铅酸蓄电池的结构

铅酸蓄电池的结构

铅酸蓄电池的结构
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。

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。

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

铅蓄电池构造
1、极板 2、隔板 3、电解液 4、外壳 5、铅连接条 6、极柱
铅蓄电池构造
1.极板
极板是蓄电池的核心部分,蓄电池 充、放电的化学反应主要是依靠极板 上的活性物质与电解液进行的。极板 分 正极板和负极板 ,由栅架和活性 物质组成。
栅架的作用固结活性物质 。栅架一般由铅锑合金铸 成,具有良好导电性、耐 蚀性和一定机械强度。铅 占94%,锑占6%。加入锑 是为了改善力学强度和浇 铸性能。为了增加耐腐蚀 性,加入0.1%~0.2%的砷 ,提高硬度与机械强度, 增强抗变形能力,延长蓄 电池使用寿命。
4.壳体
壳体用于盛放电解液和极板组,应 该耐酸、耐热、耐震。壳体多采用硬橡 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。
蓄电池是通过充电将电能转换为化学能贮存起来,使用时再 将化学能转换为电能释放出来的化学电源装置。它是用两个分离的 电极浸在电解质中而成。由还原物质构成的电极为负极。由氧化态 物质构成的电极为正极。当外电路接近两极时,氧化还原反应就在 电极上进行,电极上的活性物质就分别被氧化还原了,从而释放出 电能,这一过程称为放电过程。放电之后,若有反方向电流流入电 池时,就可以使两极活性物质回复到原来的化学状态。这种可重复 使用的电池,称为二次电池或蓄电池。如果电池反应的可逆变性差, 那么放电之后就不能再用充电方法使其恢复初始状态,这种电池称 为原电池。 电池中的电解质,通常是电离度大的物质,一般是酸和碱的 水溶液,但也有用氨盐、熔融盐或离子导电性好的固体物质作为有 效的电池电解液的。以酸性溶液(常用硫酸溶液)作为电解质的蓄电 池,称为酸性蓄电池。铅酸蓄电池视使用场地,又可分为固定式和 移动式两大类。铅酸蓄电池单体的标称电压为2V。实际上,电池的 端电压随充电和放电的过程而变化。

铅酸蓄电池基本认识

铅酸蓄电池基本认识

铅酸蓄电池基本认识第一节蓄电池的结构铅酸蓄电池主要由:1)正极板;2)负极板;3)隔板;4)电解液;5)电池槽、及附件组成。

第一节蓄电池的结构1)正极板主要由:正极板由正极板栅、活性物质组成。

2)负极板主要由:负极板由负极板栅、活性物质组成。

正、负极栅板是合金材料,通常是栅状,水平栅条作用是支撑活性物质,垂直栅条作用是集电作用,用于传导和汇集电流。

第一节蓄电池的结构4)电解液:电解液主要是稀硫酸H2SO4。

起导电及进行电化反应。

5)附件:附件主要有极柱、密封垫、密封胶、汇流条、安全阀等。

第二节蓄电池工作原理1-1)蓄电池在放电过程中的化学反应PbO2 +2H2SO4 +Pb=放电=PbSO4+2H2O+PbSO4(正极)(硫酸)(负极)(正极)(水)(负极)第三节蓄电池相关参数第三节蓄电池相关参数•额定容量:在设计规定的条件(如温度、放电率、终止电压等)下,电池应能放出的最低容量,单位为安培小时(Ah),以符号C表示。

•开路电压:电池在开路状态下的端电压,来料要求开路电压>12.9V。

•内阻:电池的内阻是指电流通过电池内部时受到的阻力。

单位是毫欧。

内阻是决定电池性能的一个重要指标,它直接影响电池的工作电压,工作电流,输出的能量和功率,对于电池来说,其内阻越小越好。

容量越大,内阻越小。

内阻会因放电量增加而加大,尤其放电终点时,阻抗最大,主因为放电的进行使得极板内产生电流的不良导体─硫酸铅及电解液比重的下降,都导致内部阻抗增强,故放电后,务必马上充电,若任其持续放电状态,则硫酸铅形成安定的白色结晶后(此即文献上所说的硫化现象),即使充电,极板的活性物资亦无法恢复原状,而将缩短蓄电池的使用年限。

第三节蓄电池相关参数•均充:以定电流和定时间的方式对电池充电,充电较快。

充电电压与浮充相比要大。

均充电压一般为2.4V~2.5V。

•浮充:当电池处于充满状态时,充电器不会停止充电,仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池,因为,一旦充电器停止充电,电池会自然地释放电能,所以利用浮充的方式,平衡这种自然放电. 浮充电压一般为2.26V~2.3V。

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

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。

铅酸蓄电池的结构和工作原理

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。。

铅酸蓄电池结构详解

铅酸蓄电池结构详解

铅酸蓄电池结构详解铅酸蓄电池结构详解一、蓄电池得功用蓄电池种类较多,根据电解液不同,有酸性与碱性之分。

由于铅酸蓄电池内阻小,电压稳定,在短时间内能供给较大得起动电流,而且结构简单,价格较低,所以在汽车拖拉机上被广泛采用。

蓄电池为一可逆直流电源,在汽车拖拉机上与发电机并联,它得主要作用就是: (1)发动机起动时,蓄电池向起动机与点火装置供电。

起动发动机时,蓄电池必须在短时间内(5~10s)给起动机提供强大得起动电流(汽油机为200~600A。

柴油机有得高达1000A)。

(2)在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时,蓄电池向点火系及其它用电设备供电,同时向交流发电机供给她激励磁电流。

(3)当用电设备同时接入较多,发电机超载时,蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。

(4)当蓄电池存电不足,而发电机负载又较少时,可将发电机得电能转变为化学能储存起来,即充电。

(5)蓄电池还有稳定电网电压得作用。

当发动机运转时,交流发电机向整个系统提供电流。

蓄电池起稳定电器系统电压得作用。

蓄电池相当于一个较大得电容器,可吸收发电机得瞬时过电压,保护电子元件不被损坏。

延长其使用寿命。

二、蓄电池得构造车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成,每个单格得标称电压为2V,串联成12V得电源,向汽车拖拉机用电设备供电。

蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。

1.极板极板分为正极板与负极板两种。

蓄电池得充电过程就是依靠极板上得活性物质与电解液中硫酸得化学反应来实现得。

正极板上得活性物质就是深棕色得二氧化铅(PbO2),负极板上得活性物质就是海绵状、青灰色得纯铅(Pb)。

正、负极板得活性物质分别填充在铅锑合金铸成得栅架上,加入锑得目得就是提高栅架得机械强度与浇铸性能。

但锑有一定得副作用,锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池得自行放电与栅架得膨胀、溃烂,从而影响蓄电池得使用寿命。

负极板得厚度为1、8mm,正极板为2、2mm,为了提高蓄电池得容量,国外大多采用厚度为1、1~1、5mm得薄型极板。

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铅酸蓄电池结构详解一、蓄电池的功用蓄电池种类较多,根据电解液不同,有酸性和碱性之分。

由于铅酸蓄电池阻小,电压稳定,在短时间能供给较大的起动电流,而且结构简单,价格较低,所以在汽车拖拉机上被广泛采用。

蓄电池为一可逆直流电源,在汽车拖拉机上与发电机并联,它的主要作用是:(1)发动机起动时,蓄电池向起动机和点火装置供电。

起动发动机时,蓄电池必须在短时间(5~10s)给起动机提供强大的起动电流(汽油机为200~600A。

柴油机有的高达1000A)。

(2)在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时,蓄电池向点火系及其它用电设备供电,同时向交流发电机供给他激励磁电流。

(3)当用电设备同时接入较多,发电机超载时,蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。

(4)当蓄电池存电不足,而发电机负载又较少时,可将发电机的电能转变为化学能储存起来,即充电。

(5)蓄电池还有稳定电网电压的作用。

当发动机运转时,交流发电机向整个系统提供电流。

蓄电池起稳定电器系统电压的作用。

蓄电池相当于一个较大的电容器,可吸收发电机的瞬时过电压,保护电子元件不被损坏。

延长其使用寿命。

二、蓄电池的构造车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成,每个单格的标称电压为2V,串联成12V的电源,向汽车拖拉机用电设备供电。

蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。

1.极板极板分为正极板和负极板两种。

蓄电池的充电过程是依靠极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。

正极板上的活性物质是深棕色的二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质是海绵状、青灰色的纯铅(Pb)。

正、负极板的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上,加入锑的目的是提高栅架的机械强度和浇铸性能。

但锑有一定的副作用,锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池的自行放电和栅架的膨胀、溃烂,从而影响蓄电池的使用寿命。

负极板的厚度为1.8mm,正极板为2.2mm,为了提高蓄电池的容量,国外大多采用厚度为1.1~1.5mm的薄型极板。

另外,为了提高蓄电池的容量,将多片正、负极板并联,组成正、负极板组。

在每单格电池中,负极板的数量总比正极板多一片,正极板都处于负极板之间,使其两侧放电均匀,否则因正极板机械强度差,单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致,造成极板弯曲。

2.隔板为了减少蓄电池的阻和体积,正、负极板应尽量靠近但彼此又不能接触而短路,所以在相邻正负极板间加有绝缘隔板。

隔板应具有多孔性,以便电解液渗透,而且应具有良好的耐酸性和抗碱性。

隔板材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料以及浸树脂纸质等。

近年来,还有将微孔塑料隔板做成袋状,紧包在正极板的外部,防止活性物质脱落。

3.壳体蓄电池的外壳是用来盛放电解液和极板组的,外壳应耐酸、耐热、耐震,以前多用硬橡胶制成。

现在国已开始生产聚丙稀塑料外壳。

这种壳体不但耐酸、耐热、耐震,而且强度高,壳体壁较薄(一般为3.5mm,而硬橡胶壳体壁厚为10mm),重量轻,外型美观,透明。

壳体底部的凸筋是用来支持极板组的,并可使脱落的活性物质掉入凹槽中,以免正、负极板短路,若采用袋式隔板,则可取消凸筋以降低壳体高度。

4.电解液电解液的作用是使极板上的活性物质发生溶解和电离,产生电化学反应,它由纯净的硫酸与蒸馏水按一定的比例配制而成。

电解液的相对密度一般为1.24~1.30(15℃)5.联条车用12V蓄电池的6个单格电池之间的连接方法有两种,一种是用装在盖子上面的铅质联条串联起来,连条露在蓄电池盖表面,这是一种传统的连接方式,不仅浪费铅材料,而且阻较大,故这种连接方式正在逐渐被淘汰。

第二种是采用穿壁式连接方式。

蓄电池各单格电池串联后,两端单格的正负极桩分穿出蓄电池盖,形成蓄电池极桩。

正极桩标“+”号或涂红色,负极桩标“-”号或涂蓝色、绿色等。

6.加液孔盖加液孔盖可防止电解液溅出。

加液孔盖上有通气孔,便于排出蓄电池的H2和O2,以免发生事故,如在孔盖上安装氧过滤器,还可以避免水蒸汽的溢出,减少水的消耗。

三、蓄电池的型号蓄电池的型号按我国机械工业部JB2599—85起动用蓄电池标准规定,其型号编制和含义由5个部分组成:1 23 4 5 1表示串联单格数,用阿拉伯数字表示。

如:6表示有6个单格,12V的蓄电池。

2表示蓄电池类型,用汉语拼音的第一个字母表示,如Q为起动型。

3表示蓄电池特征,蓄电池的特征为附加说明,在同类用途的产品中具有某种特征需要在型号中加以区别时采用,特征也以汉语拼音字母表示(表1-1),如“A”表示干式负荷电极板。

如果产品同时具有两种特征,原则上按表1-1的顺序将两个代号并列标示。

而干封蓄电池一般略去不写。

4表示20h放电率额定容量,用阿拉伯数字表示,单位为A•h。

5表示特殊性能,用汉语拼音第一个字母表示,如G——表示薄型极板,高起动率;S——表示塑料外壳;D——表示低温起动性能好。

例如:东风EQl40汽车用6—Q—105型起动蓄电池,即是由6个单格电池串联,额定电压为12V,额定容量为105Ah的干封式起动型蓄电池。

解放CAl41汽车用6—QA—100型蓄电池,即是由6个单格电池串联,额定电压为12V,额定容量为100Ah的干荷式起动型蓄电池。

表1-1 铅酸蓄电池特征代号特征代号蓄电池特征特征代号蓄电池特征特征代号蓄电池特征A 干荷电J 胶体电解液 D 带液式H 湿荷电M 密闭式Y 液密式W 免维护 B 半密闭式Q 气密式S 少维护 F 防酸式I 激活式四、蓄电池的工作原理蓄电池的充电过程和放电过程是一种可逆的化学反应,充放电过程中蓄电池的导电是靠正、负离子的反向运动来实现的。

1.放电过程当极板浸入电解液时,在负极板,有少量铅溶入电解液生成Pb2+,从而在负极板上留下两个电子2e,使负极板带负电,此时负极板具有0.1V的负电位。

在正极板处,少量PbO2溶入电解液,与水反应生成Pb(OH)4再分离成四价铅离子和氢氧根离子。

一部分Pb4+沉附在正极板上,使极板呈正电位,约为+2.0V。

故当外路未接通时,蓄电池的静止电动势E0约为:E0=2.0 -(–0.1)=2.1V若接通外电路,在电动势的作用下,使电路产生电流If,在正极板处Pb4+ 和负极板来的电子结合,生成二价铅离子Pb+ +,Pb+ +再与电解液中的SO42- 结合,生成PbSO4而沉附在正极板上,使得正极板电位降低,则正极板上的总反应式为:在负极板处Pb2+与SO42-结合,生成PbSO4而沉附在负极板上。

如果外电路不中断,正、负极板上的PbO2和Pb将不断地转化为PbSO4。

电解液中的H2SO4将不断的减小,而H2O增多,电解液相对密度下降。

理论上讲,放电过程将进行到极板上的活性物质全部变为PbSO4为止。

但由于电解液不能渗透到活性物质的最层中去,在使用中,所谓放电完了的蓄电池,也只有20%~30%的活性物质变成了PbSO4。

故采用薄型板,增加多孔率,有促于提高活性物质的利用率。

2.充电过程充电时,蓄电池接直流电源,因直流电源端电压高于蓄电池电动势,故电流从正极流入,负极流出。

这时,正、负极板发生的反应与放电过程相反,如正极板处有少量PbSO4溶于电解液变成Pb2+和SO42-,Pb2+在电源力作用下失去两个电子变成Pb4+,它又和电解液中OH-结合,生成Pb(OH)4,Pb(OH)4又分解成PbO2和H2O,PbO2沉附在正极板上,而SO42-与电解液中的H+结合成H2SO4,负极板上有少量PbSO4溶入电解液中,变成Pb2+和SO42-,Pb2+在电源作用下获得两个电子变成Pb,沉附在附报板上,SO42-则和电解液中H+结合变成H2SO4,。

可见充电过程中消耗了水,生成了硫酸,故充电时电解液的相对密度是上升的,而放电时电解液相对密度是下降的。

五、蓄电池的工作特性蓄电池的工作特性主要包括静止电动势、阻、充放电特性和容量等。

1.静止电动势和阻在静止状态下(是指不充电不放电的情况),蓄电池正、负极板的电位差(即开路电压)称为蓄电池的静止电动势E0,其大小取决于电解液的相对密度和温度。

在相对密度为1.050~1.300围,单格电池的静止电动势E0可用如下经验公式来近似计算:E0 =0.84 +γ15℃式中,γ15℃为电解液在15℃时的相对密度。

实测所得电解液相对密度应按下式换算成15℃时的相对密度:γ15℃= γt+β(t-15)式中,γt—实际测得的相对密度;t—实际测得的温度;β—相对密度温度系数,β=0.00075,即电解液温度升高1℃,相对密度下降0.00075。

蓄电池电解液的相对密度在充电时增高,放电时下降,一般在1.12~1.38之间波动,因此蓄电池的静止电动势也相应的变化在1.97~2.15V之间。

蓄电池的阻包括极板、隔板、电解液、铅质联条等的阻。

充电后,极板电阻变小;放电后,由于生成的PbSO4增多,极板电阻增大。

隔板电阻因所用材料而异,木质隔板电阻比其他隔板电阻大。

电解液的电阻随相对密度、温度而变化,电阻随温度的降低而增大,另外,当相对密度为1.2(15℃),因电解液离解最好,电阻最小。

总之,蓄电池的阻比较小,能获得较大的输出电流,适合起动的需要。

2.充电特性蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中,蓄电池的端电压UC、电动势E和电解液相对密度γ15℃随时间变化的规律。

Ic.充电电流Uc.充电端电压 E.电动势E0.静止电动势R0.阻t.充电时间ΔE.电位差γ15℃.电解液在15℃时的相对密度在充电过程中,电解液相对密度r15℃,静止动电势E0与充电时间成直线关系增长。

端电压Uc也不断上升,并总大于电动势E0。

充电开始阶段,电动势和端电压迅速上升,然后缓慢上升到2.3~2.4V,开始产生气泡,接着电压急剧上升到2.7V,但不再上升,电解液呈现“沸腾”状态,这就是充电终了。

如果此时切断电流,电压将迅速降低到静止电动势E0的数值。

端电压Uc如此变化的原因是:刚开始充电时,在极板孔隙表层中,首先形成硫酸,使孔隙中电解液相对密度增大,Uc和E0迅速上升,当继续充电至孔隙中产生硫酸的速度和向外扩散速度达到平衡时,Uc和E0随着整个容器电解液相对密度缓慢上升。

当端电压达到2.3~2.4V时,极板上可能参加变化的活性物质几乎全部恢复为PbO2和Pb,若继续通电,便使电解液中水分解,产生H2和O2,以气泡形式放出,形成“沸腾”现象。

因为氢离子在极板与电子的结合不是瞬时的而是缓慢的,于是在靠近负极板处积存大量的正离子H+,使溶液和极板产生附加电位差(0.33V),因而端电压急剧升高到2.7V左右,此时应切断电路,停止充电,否则不但不能增加蓄电池的电量,反而会损坏极板。

由此可知,蓄电池充电终了的特征是:(1)蓄电池产生大量气泡,形成“沸腾”现象;(2)电解液相对密度,端电压上升到最大值,且2~3h不再增加。

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