蓄电池的结构

课题蓄电池的结构、原理与选型

教学目标

1了解铅蓄电池的结构及种类。

2、理解铅蓄电池的工作原理。

3、能分析铅蓄电池的充防电电路的工作过程。

4、能对蓄电池容量进行设计和选型。

5、能测试蓄电池充防电

教学重点与难点

重点：铅蓄电池的结构

难点：铅蓄电池的原理

课时1课时教具多媒体

教学过程

一、复习引入

常用蓄电池可以分为那几种

二、新课

独立光伏系统一般使用蓄电池作为储能设备

常用蓄电池有1铅蓄电池2碱性蓄电池3锂电池4镍氢电池5超级电容

铅蓄电池分类1、开口式2、阀控密封式VRLA

3、阀控密封胶体式

（一）铅蓄电池结构

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。

作用1、作为活性物质的载体

2、极板传导电流的作用

2、隔板

隔板插放在正、负极板之间，防止正、负极板互相接触造成短路。隔板耐酸、具有多孔性，以利于电解液的渗透。常用的隔板材料有木质、微孔橡胶和微孔塑料等。微孔塑料隔板孔径小、孔率高、成本低，因此被广泛采用。

3、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。

4、电解液

电解液在蓄电池的化学反应中，起到离子间导电的作用，并参与蓄电池的化学反应。电解液由纯硫酸（H2SO4）与蒸馏水按一定比例配制而成，其密度一般为1.24～1.31g/cm3。

电解液的纯度对蓄电池的电气性能和使用寿命有重要影响，一般工业用硫酸和普通水中，含有铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电池中，否则自行放电，损坏极板。

5、安全阀

位于蓄电池顶部材料一般由塑料材料制成

作用1安全使用2、密封作用

6、正负接线端

蓄电池各电池串联后两端引出正负接线端

（二）蓄电池的原理

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。

铅酸蓄电池在充电终止后，端电压很快下降至2.3伏左右。

放电终止电压为1.7－1.8伏。若再继续放电，电压急剧下降,将影响电池的寿命。铅酸蓄电池的使用温度范围为＋40℃―－40℃。

铅酸蓄电池的安时效率为85%－90%，瓦时效率为70%，它们随放电率和温度而改变。凡需要较大功率并有充电设备可以使电池长期循环使用的地方，均可采用蓄电池。铅酸蓄电池价格较廉,原材料易得,但维护手续多，而且能量低。碱性蓄电池,维护容易，寿命较长,结构坚固，不易损坏，但价格昂贵，制造工艺复杂。

从技术经济性综合考虑，目前光伏电站应以主要采用铅酸蓄电池作为贮能装置为宜。

课后练习

铅蓄电池的结构及工作原理

小结

1、回顾本节内容

2、铅蓄电池的结构

作业铅蓄电池的结构

板书设计

铅蓄电池的结构原理

作用

分类

结构

原理