铅酸蓄电池基础知识之一

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020/3/25
免维护蓄电池
• 极板栅架采用铅钙锡合金制成,消除了锑的副 作用:自放电少、使用中不需加水;
• 采用袋式PE隔板,可避免活性物质脱落、极板 短路:使用寿命长;
• 采用新型安全通气装置:回收水汽 • 外壳由聚丙烯塑料制成:重量轻、体积小。
2020/3/25
免维护蓄电池的产品特点
• 水份散失少 • 自放电小 • 连接件腐蚀小 • 起动性能好 • 使用寿命长
• 在装配蓄电池时,应将隔板有沟槽的一面对着 正极板,以便电解液流通。
2020/3/25
二、蓄电池的工作特性
• 蓄电池的静止电动势及基本电特性 • 蓄电池的内阻 • 蓄电池的放电特性 • 蓄电池的充电特性
2020/3/25
1、蓄电池的静止电动势及基本电特性
• 静止电动势ES • 蓄电池处于静止状态时,正负极板之间的电位差(即
2020/3/25
蓄电池的型号、规格
• 以6 — QA — 60型电池为例: • 6-----代表电池单格数量为6个 • Q-----代表汽车起动用蓄电池 • A -----代表干式荷电,W---代表免维护 • 60 ----表示电池容量为60Ah
2020/3/25
奇瑞汽车用蓄电池
• 6-QW-75 • 即是6个单格电池 • 额定电压12伏 • 额定容量75Ah • 起动型免维护蓄电池
• 隔板材料应具有多孔 性结构,以便电解液 自由渗透,而且化学 性能应稳定,具有良 好的耐酸性和抗氧化 性。
2020/3/25
电解液
• 铅酸蓄电池的电解液,是由相对密度1.84的纯 硫酸和蒸馏水配制而成。
• 密度一般在1.24- 1.31g/cm3的范围之内。 • 电解液的纯度是影响蓄电池的电气性能和使用
开路电压)称为静止电动势。 • 开路电压:理论上,开路状态下的端电压并不等于电
池的电动势。但是,开路电压在数值上很接近蓄电池 的静止电动势,可以用开路电压代替静止电动势。 • 一般规定铅蓄电池的额定开路电压为2.0V。 • 开路电压(静止电动势)公式 铅钙电池:ES=0.85+ρ25°C(V)或 铅锑电池:ES=0.84+ρ25°C(V) • 汽车用蓄电池的电解液密度一般在1.12-1.30g/cm3之 间,因此ES=1.97~2.15(V)
出现的舒瞬时过电压,保护电子元件,保持汽 车电器系统电压稳定
2020/3/25
对蓄电池的要求
• 启动发动机时,蓄电池在5~10S内,要 向启动机连续供给强大电流(汽油机200 ~600A,柴油机800~1000A)
• 因此,对蓄电池的要求是:容量大、内 阻小、有足够的启动能力。
2020/3/25
第二节、蓄电池的构造与型号
2020/3/25
蓄电池并联电路
2020/3/25
不同类型的铅酸蓄电池
• 按使用来分为: 动力型蓄电池、起动型蓄电池、储能型蓄电池等
• 按蓄电池的结构分为: 普通起动用蓄电池(湿荷电蓄电池H、干荷电蓄电池A 、非荷电蓄电池):需维护或少维护。 免维护起动用蓄电池 阀控蓄电池(胶体电解质蓄电池、AGM吸附式蓄电池 )
2.7V左右,且稳定 不变,电解液呈沸 腾状态。 • 活性物质还原反应 结束后的充电称为 过充电,充电电流 用于电解水,应避 免长时间过充电。
2020/3/25
蓄电池的充满电(恒流充电)的特征
• 端电压上升到最大值2.7V,并在2h~3h 内不在增加。
• 电解液相对密度上升到最大值 1.28g/cm3
pbO2 • 负极板上是pb • 电解液是硫酸水溶液 • 蓄电池放电时,正极板上的pbo2和负极板上
的pb都变成pbso4水溶液 • 电解液中的H2SO4减少,相对密度下降。蓄电
池充电时,则按相反的方向变化。
2020/3/25
一、蓄电池的工作原理
• 蓄电池的化学反应方程式为:
2020/3/25
1.电动势的建立
• 从理论上说,蓄电池这 种放电将极板上所有物 质全部转变为硫酸铅, 但实际转化的只有3050%。
2020/3/25
• 将电能转换 成蓄电池化 学能的过程 称为充电过 程,它是放 电反应的逆 过程。
3、充电过程
2020/3/25
3、充电过程
• 充电时蓄电池的正负两 极接通直流电源
• 当电源电压高于蓄电池 的电动势E时,电流由蓄 电池的正极流入,从蓄 电池的负极流出,也就 是电子由正极板经外电 路流往负极板。
• 汽车上采用铅酸蓄电池,主要目的是使起动发动机。 • 现代汽车起动用蓄电池主要使用:
干荷电蓄电池 2020/3/25 免维护蓄电池
干荷蓄电池
• 极板处于干燥的已充电状态和无电解液贮存的 蓄电池。
• 干荷蓄电池加足电解液后,静放20~30min即 可使用。
• 干荷蓄电池的工艺特点 在负极板的铅膏中加入抗氧化剂、负极板在化 成后经过水洗和浸渍防氧剂、经特殊工艺干燥 处理,提高了负极板上的海绵状纯铅的憎水性 和抗氧化性,可以干荷电贮存。
2020/3/25
1、蓄电池的静止电动势及基本电特性
• 蓄电池端电压的测量: • 端电压包括开路电压、放电电压和充电电压,
取决于蓄电池的工作状况。 • 一般发动机未工作时测量蓄电池电压为开路电
压为12V。(12~12.7 V) • 一般发动机工作时测量蓄电池电压为充电电压
为14V。(13.8~14.4 V) • 起动时测量蓄电池电压为放电电电压约为8-
汽车起动用铅酸蓄电池
2020/3/25
第一节、汽车蓄电池概述
• 蓄电池是一种将化学能转变为电能的装 置,属于可逆的直流电源。
• 应用最广泛的汽车蓄电池是铅酸蓄电池 。
• 蓄电池最主要的作用是:发动机工作时 向起动机和点火装置供电。
• 汽油机起动电流为200-600A • 有的柴油机起动电流达1000A。
焰 4.对蓄电池进行操作
时注意穿戴好防护 用品
2020/3/25
警示标示
5.严禁儿童接近 6.注意有爆炸性气体 7.蓄电池禁止放入垃
圾箱 8.旧蓄电池应该进行
适当的处理,并且 可以回收再利用
2020/3/25
第三节、蓄电池的工作原理及特性
• 双极硫酸盐化理论 • 蓄电池中参与化学反应的物质,正极板上是
• 充电电源必须采用直流电源, 以一定的电流人向一只完全放 电的蓄电地进行充电。
• 保持充电电流入不变,每隔一 定时间测量单格电池的端电压 和电解液相对密度。
• 可以绘制出蓄电池的充电特性 曲线,如图所示。
2020/3/25
蓄电池的充电特性(恒流充电)
• (1)充电开始阶段 • 端电压迅速上升。 • 开始充电时,孔隙内迅速生
面,使正极板有+2.0V • 在外电路未接通时,反应达到动态平衡
时,静止电动势为: • E=2.0-(-0.1)=2.1V
2020/3/25
电动势的建立
2020/3/25
• 将蓄电池的 化学能转换 成电能的过 程称为放电 过程。
2、放电过程
2020/3/25
2、放电过程
• 如果将蓄电池与外电路 的负荷接通,电子e从负 极板经过外电路的负荷 流往正极板,使正极板 的电位下降,从而破坏 了原有的平衡状态。发 生电化学反应。
11V。实际测量时采用放电计模拟启动状态。
2020/3/25
2、蓄电池的放电特性
• 蓄电池的放电特性是指在恒 流放电过程中,蓄电池的端 电压和电解液相对密度随时 间而变化的规律。
• 将完全充足电的蓄电池以 20h放电率的电流进行放电 ,在放电过程中不断地调节 外接的电位器,使放电电流 保持稳定不变,每隔一定的 时间,测量端电压和电解液 密度,得到如图所示的放电 特性曲线。
2020/3/25
2、蓄电池的放电特性
• (3)迅速下降阶 段
• 端电压由1.85V迅 速下降至1.75V。
• 放电接近终了时, 电化学极化、浓差 极化、欧姆极化显 著增大,端电压迅 速下降。
• 蓄电池放电终了的 特征
2020/3/25
3、蓄电池的充电特性(恒流充电)
• 在恒流充电过程中,蓄电池的 端电压与电解液相对密度随时 间而变化的规律。
• 外壳应耐酸、耐热、耐 寒、抗震动,并具有足 够的机械强度。
2020/3/25
外壳
2020/3/25
蓄电池的型号、规格
• 蓄 电 池 的 产 品 型 号 :GB/T 5008.2-2019 对起动用铅酸蓄电池的规格、外形尺寸、 端子位置等进行了详细的规定。
• GB/T 5008.2-2019 引用了原机械工业部 部颁标准JB2599的规定,铅蓄电地产品 型号分为三段。
• 蓄电池的构造(传统胶壳电池)
2020/3/25
第二节、蓄电池的构造与型号
• 蓄电池的构造(塑壳干荷电、少维护电池)
2020/3/25
蓄电池的基本构造 (现代免维护蓄电池)
蓄电池盖 端子
排气孔 排气盖
2020/3/25
蓄电池槽
蓄电池的基本构造
• 极板 • 隔板 • 外壳 • 电解液
2020/3/25
• 这时正负极板发生的化 学反应正好与放电过程 相反,其化学反应过程 如图所示。
2020/3/25
蓄电池充放电过程结论
• 蓄电池在放电时,电解液中的硫酸将逐渐减少 ,而水将逐渐增多,电解液相对密度下降 。
• 蓄电池在充电时,电解液中的硫酸将逐渐增多 ,而水将逐渐减少,电解液相对密度增加。
• 在充放电时,电解液浓度发生变化,主要是由 于正极板的活性物质化学反应的结果,因此要 求正极极处的电解液流动性要好。
• 蓄电池的电动势是正、负极浸入电解液 后产生的。其反应过程见图1-8所示
• 负极板:铅溶于电解液中,失电子生成 Pb2+
• Pb-2e→Pb2+ • 电子留在负极板上,和Pb2+吸引,使负
极具有负电位,为-0.1V。
2020/3/25
电动势的建立
• 正极板:PbO2溶于电解液 • PbO2+2H2O→Pb(OH)4 • Pb(OH)4→Pb4+ + 4OH• OH-留在电解液中,Pb4+ 沉附在正极表
成硫酸,浓差极化增大,端 电压迅速上升。 • (2)稳定上升阶段 • 端电压缓慢上升至2.4V左 右。 • 孔隙内生成的硫酸向孔隙外 扩散,当硫酸生成的速度与 扩散速度达到平衡时,端电 压随整个容器内电解液密度 变化而缓慢上升。
2020/3/25
蓄电池的充电特性(恒流充电)
• (3)充电末期 • 电压迅速上升到
2020/3/25
奇瑞汽车用蓄电池
• A11车用 L2 400电池 • B11车用 6-QW-75电池 • T11车用 6-QW-75电池 • S11车用 6-QW-45电池 • S21车用 6-QW-45电池
2020/3/25
wk.baidu.com
商标标签内容
2020/3/25
警示标示
• 标示的含义: 1.注意阅读说明书 2.注意有腐蚀性液体 3.禁止靠近明火和火
2020/3/25
蓄电池的功用
• 1.发动机启动时,向启动机和点火系统供电 • 2.发动机低速运转时,向用电设备和发电机磁
场绕组供电。(应用中应避免) • 3.发动机运转时,将发电机剩余电能转化为化
学能储存起来; • 4.发电机过载时,协助发电机向用电设备供电 • 5.蓄电池相当于一个大电容器,能吸收电路中
2020/3/25
放 电 特 性 曲 线
2020/3/25
2、蓄电池的放电特性
• (1)开始放电阶段 • 端电压由2.14V迅速下降至
2.1V • 极板孔隙内硫酸迅速消耗,电
解液密度迅速下降,浓差极化 增大,端电压迅速下降。 • (2)相对稳定阶段 • 端电压由缓慢下降至1.85V • 极板孔隙外向孔隙内扩散的硫 酸与孔隙内消耗的硫酸达到动 态平衡,孔内外电解液密度一 起缓慢下降,所以端电压缓慢 下降。
极板
• 极板:是蓄电池的基 本部件,由它接受充 入的电能和向外释放 电能。极板分正极板 和负极板两种。正极 板上的活性物质是二 氧化铅,呈棕红色; 负极板上的活性物质 是海绵状纯铅,呈青 灰色。
2020/3/25
极板
2020/3/25
• 栅架 • 活性物质
极板
2020/3/25
隔板
• 为了避免相互接触而 短路,正负极板之间 要用绝缘的隔板隔开 。
寿命的重要因素,一般工业用硫酸和普通水中 ,因含有铁、铜等有害杂质,绝对不能加入到 蓄电池中去,否则容易自行放电,并且容易损 坏极板。因此,蓄电池电解液要用规定的蓄电 池专用硫酸和蒸馏水配制。
2020/3/25
外壳
• 蓄电池外壳为一整体式 结构的容器,极板、隔 板和电解液均装入外壳 内。
• 蓄电池电压一般有6V和 12V两种规格,因此, 外壳内由间壁分成3个和 6个互不相通的单格。
相关文档
最新文档