3蓄电池的工作原理及工作特性1
第1章畜电池
蓄电池的工作原理
Pb+ PbO2+2H2SO4 放电 2PbSO4+2H2O
充电
二、 蓄电池的工作特性
一、电动势和内阻
Ej=0.84+γ15℃ γ15℃= γt +0.00075(t-15) 式中， γ15℃表示15 ℃时电解液的比重
蓄电池内阻与电解液比重和温度有关，通常在比 重为1.2左右时，硫酸电离度最好，内阻最小
二、蓄电池的充电特性 Uc=E+IcRn
三、放电特性
Uf=E-IfRn
第四节 蓄电池的容量
一、蓄电池容量
蓄电池的容量是指在放电允许的范围内蓄电池 输出的电量，即
Q= If·tf
蓄电池的容量与放电电流的大小及电解液的温度 有关，其标称形式有两种：
三、充电注意事项
（1）严格遵守各种充电方法的充电规范。 （2）在充电过程中注意各个单格电池的电压与
比重。
（3）在充电过程中注意蓄电池的温升，必要时 减小充电电流或停止充电。
（4）初充电工作不可长时间间断。 （5）室内充电时，应打开孔盖，并保持室内通
风。
（6）充电时，导线连接应可靠，严禁使用明火。
1、额定容量Qe 2、起动容量
1.额定容量
用20h率容量表示。国标GB5008.1-91《启动用铅蓄电池技 术条件》规定：
将充电的新蓄电池在电解液温度为25±5°C条件下，以20h 率的放电电流（0.05C20）连续放至单池平均电压降到1.75V时， 输出的电量称为额定容量。
启动容量 启动容量表示蓄电池在发动机启动时的供电能力，分为低温启动
蓄电池的工作原理及特性
蓄电池的工作原理及特性一、蓄电池的工作原理蓄电池是由浸渍在电解液中的正极板(二氧化铅Pb02)和负极板(海绵状纯铅Pb)组成的，电解液是硫酸(H2S04)的水溶液。
当蓄电池和负载接通放电时，正极板上的Pb02 和负极板上的Pb都变成PbS04，电解液中的H2S04减少，相对密度下降。
充电时按相反的方向变化，正负极板上的PbS04分别恢复成原来的Pb02和Pb，电解液中的硫酸增加，相对密度变大。
如略去中间的化学反应过程，可用下式表示：Pb02+Pb十2H2S04=2PbS04+2H20 (1—1)1．电势的建立当极板浸入电解液时，在负极板处，金属铅受到两方面的作用，一方面它有溶解于电解液的倾向，因而有少量铅进入溶液，生成Pb2+，在极板上留下两个电子2e，使极板带负电；另一方面，由于正、负电荷的吸引，Pb2+有沉附于极板表面的倾向。
当两者达到平衡时，溶解便停止，此时极板具有负电位，约为-0.1V。
正极板处，少量Pb02溶入电解液，与水生成Pb(OH)：，再分离成四价铅离子和氢氧根离子。
即Pb02+2H20---->Pb(OH)4Pb(OH)4=Pb4++4(OH)-由于Pb4+沉附于极板的倾向，大于溶解的倾向，因而沉附在正极板上，使极板呈正电位。
当达到平衡时，约为+2.0V。
因此，当外电路未接通，反应达到相对平衡状态时，蓄电池的静止电动势约为：E0=2.0-(-0.1)=2.1V2．铅蓄电池的放电当蓄电池接上负载后，在电动势的作用下，电流从正极经过负载流往负极(即电子从负极到正极)，使正极电位降低，负极电位升高，破坏了原有的平衡。
放电时的化学反应过程如图1—3所示。
在正极板处，Pb4+和电子结合，变成二价铅离子Pb2+，Pb2+与电解液中的SO42-结合生成PbS04沉附于极板上。
即Pb4++2e----> Pb2+Pb2++ SO42-=PbSO4在负极板处，Pb2+与电解液中的SO42-结合也生成PbS04沉附在负极板上，而极板上的金属铅继续溶解，生成Pb2+和电子。
蓄电池的工作原理和特性
（1）充电开始阶段 端电压迅速上升。
开始充电时，孔隙内迅速生成硫酸， 浓差极化增大，端电压迅速上升。
4．充电特性
在恒流充电过程中，蓄电池的端电压UC 和电解液密度ρ25℃ 随时间ｔC而变化的 规律。
恒流充电特性曲线见图1-13。
ρ25℃按直线规律上升。恒流放电，电流 值一定，化学反应速度一定，单位时间生 成的硫酸量一定。
负极板： Pb－2e→Pb2+ Pb2++SO42-→PbSO4
电解液：H++OH-→H2O
蓄电池放电特征
（1）活性物质PbO2和Pb均逐渐变为 PbSO4。
（2）放电过程中，电解液密度下降，所以， 可通过电解液密度判断放电程度
（3）蓄电池内阻逐渐增大。
3．充电过程 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。 化学反应过程见图1-10所示： PbSO4→Pb2++SO42- H20→2H++OH-
OH-留在电解液中，Pb4+ 沉附在正极
表面,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
2．放电过程
将蓄电池的化学能转换成电能的过程 称为放电过程。
化学反应过程将按图1-9所示
正极板： Pb4++2e→Pb2+ Pb2++SO42-→PbSO4
蓄电池的工作原理和特性
一、工作原理
蓄电池的化学反应方程式为:
1．电动势的建立
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
蓄电池的工作原理
蓄电池的工作原理蓄电池是一种能够将电能转化为化学能并储存起来的装置，它在现代社会中扮演着非常重要的角色。
蓄电池被广泛应用于各种设备和系统中，如汽车、手机、笔记本电脑、太阳能发电系统等。
蓄电池的工作原理是基于化学反应的，它能够在电池充电时将电能转化为化学能，然后在需要时将化学能转化为电能供给外部设备使用。
蓄电池的基本结构包括正极、负极、电解质和隔膜。
正极和负极通常由不同的化学物质组成，它们之间通过电解质和隔膜隔开。
当蓄电池充电时，正极和负极之间会发生化学反应，将电能转化为化学能储存在电池中。
而当电池需要释放能量时，化学能会再次转化为电能，从而为外部设备提供电力。
蓄电池的工作原理可以通过不同类型的电池来加以解释。
目前常见的蓄电池类型包括铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池等。
这些不同类型的蓄电池在工作原理上有所不同，但都是基于化学反应来实现能量的转化和储存。
铅酸蓄电池是最常见的一种蓄电池类型，它的工作原理是通过正极的氧化还原反应和负极的氢气析出反应来实现能量的储存和释放。
在充电时，正极上的二氧化铅会被还原为铅，而负极上的氢气会被氧化为水。
而在放电时，这些反应会逆转，从而释放出储存的能量。
镍镉蓄电池和镍氢蓄电池的工作原理也是基于正极和负极之间的化学反应。
镍镉蓄电池使用氢氧化镍作为正极材料，氢氧化镉作为负极材料，而镍氢蓄电池则使用氢氧化镍和氢氧化钴作为正极材料，氢氧化镍和氢氧化镍钴锂作为负极材料。
在充电时，正极和负极之间会发生氧化还原反应，将电能转化为化学能储存在电池中。
而在放电时，化学能会再次转化为电能，从而为外部设备提供电力。
锂离子蓄电池是目前应用最广泛的一种蓄电池类型，它的工作原理是基于锂离子在正极和负极之间的迁移。
在充电时，锂离子会从正极迁移到负极，同时伴随着电子的流动，从而将电能转化为化学能储存在电池中。
而在放电时，锂离子会再次从负极迁移到正极，伴随着电子的流动，从而释放储存的能量。
第三节 蓄电池的工作原理和工作特性(王字号)
第三节 蓄电池的工作原理和工作特性
学习内容 工作原理 工作特性
负极板，由于得到二个电子与原二 价铅离子结合而生成纯铅（附在负极 板上）即： 电解液中: 在充电接近结束时，硫酸铅分别 转化为相应的活性物质，如果还继续 充电，将会引起水的电解，即：
2H2O 2H2 O2
概述 蓄电池的结构与型号 蓄电池的工作原理和工作特性 蓄电池的容量及影响因素 蓄电池的充电 蓄电池常见故障及其排除方法 蓄电池的使用与维护 新型蓄电池
蓄电池的结构与型号 蓄电池的工作原理和工作特性 蓄电池的容量及影响因素 蓄电池的充电 蓄电池常见故障及其排除方法 蓄电池的使用与维护 新型蓄电池
参考教材p9
第三节 蓄电池的工作原理和工作特性
学习内容 工作原理 工作特性
4、充电特性 蓄电池的充电特性是指在在恒流充电过程
概述 蓄电池的结构与型号 蓄电池的工作原理和工作特性 蓄电池的容量及影响因素 蓄电池的充电 蓄电池常见故障及其排除方法 蓄性
学习内容 工作原理 工作特性
蓄电池端电压的测量： 一般发动机未工作时测量蓄电池电压为开 路电压为12V。 一般发动机工作时测量蓄电池电压为充电
概述 蓄电池的结构与型号 蓄电池的工作原理和工作特性 蓄电池的容量及影响因素 蓄电池的充电 蓄电池常见故障及其排除方法 蓄电池的使用与维护 新型蓄电池
概述 蓄电池的结构与型号 蓄电池的工作原理和工作特性 蓄电池的容量及影响因素 蓄电池的充电 蓄电池常见故障及其排除方法 蓄电池的使用与维护 新型蓄电池
将完全充足电的蓄电池以20h放电率的电
流进行放电，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， 即得到放电特性曲线。
第三节 蓄电池的工作原理和工作特性
蓄电池
(3)应经常清除蓄电池表面的灰尘污物，保持蓄电池表面 清洁、干燥。
(4)经常检查电解液液面高度，必要时用蒸馏水或电解液 进行调整使其保持在规定范围内。
蓄电池技术状况的检查
为了保证蓄电池合理使用和正确维护，及时检查电解液液面 高度、确定蓄电池的充放电程度非常重要。 1. 电解液液面高度的检查 对于塑料壳体的蓄电池，可以直 接通过外壳上的液面线检查，电解液 液面应保持在高、低水平线之间。对 于橡胶壳体的蓄电池，可以用孔径为 3~5mm的透明玻璃管测量电解液高出 隔板的高度来检查。
蓄电池放电过程具有以下特征： ①正、负极板上的活性物质逐渐转变为PbSO4。
②随着放电的进行，电解液中的H2SO4 减少，水增多， 电解液密度下降。
③随着PbSO4的增多，蓄电池内阻增大。同时，由于 PbSO4 附着于极板表面，使电解液与PbO2 和Pb 接触面越来 越少，蓄电池的供电能力逐渐下降。
1.初充电 对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电， 称为初充电。初充电过程分两个阶段进行。第一阶段的充 电电流约为额定容量的1/15，充电至单格电池端电压达 2.4V，而且电解液中放出气泡，再进行第二阶段的充电。 第二阶段的充电电流为第一阶段的1/2，充电至电解液剧烈 放出气泡(沸腾)，电压和电解液密度在3h内稳定不变为止。
干荷电铅蓄电池有如下优点:
（1）储存时间长，极板组在干燥状态下能够较长期 （一般为2年）地保存制造过程中所得到的电荷，使其有 效储存时间比一般蓄电池长一年左右。 （2）使用方便，在规定的保存期(两年)内如需使用， 只要灌入规定密度的电解液，搁臵l5min、调整液面高度 至规定标准后，不需进行初充电即可使用。
蓄电池的容量及影响因素
蓄电池的容量是标志蓄电池对外放电能力的重要参数， 也是选用蓄电池的重要依据。 蓄电池的标称容量可分为额定容量和储备容量两种。
蓄电池
2.定压充电 充电过程中,加在蓄电池两 端的电压保持不变的充电方法。 特点:
充电过程中，充电电压保 持不变。充电开始，充电电流 很大，随着蓄电池电动势的为 断升高，充电电流逐渐减小， 直至为零。
单格电池充电电压通常选 择为2.5V。
3.脉冲快速充电 脉冲快速充电电流波形如图 所示。
特点：
（1）充电速度快、充电时间短； （2）可以增加蓄电池的容量。 （3）去硫化效果好。 （4）充电过程中产生大量气泡, 对活性物质的冲刷力强,易使活性 物质脱落,蓄电池的使用寿命下降。
三、 蓄电池的容量及影响因素
主要内容： 1.蓄电池的容量 2.蓄电池容量的影响因素
蓄电池的容量
定义：蓄电池在完全充足电的情况下，在允许放电的 范围内对外输出的电量，单位为安培小时（A· h）。 类型：额定容量、起动容量 （1）额定容量 完全充足电的蓄电池在电解液平均温度为25℃的 情况下，以20h率放电电流连续放电至单格电压降至 1.75V时所输出的电量.
充电过程：
电路连接 充电时，外接直流电源 的正极接蓄电池的正极板，电源的负极 接蓄电池的负极板。 电流流向 当直流电源的电动势高 于蓄电池的电动势时，电流将以放电电 流相反的方向流过蓄电池。 充电结果 正极板上的正二价铅离 子失去2个电子成为正四价铅离子，与水 反应生成二氧化铅，附着在正极板上， 电位升高； 负极板上的正二价铅离子得到2个电 子生成一个铅分子而附着在负极板上； 从正、负极板上电离出来的硫酸根离 子与水中的氢离子结合生成硫酸。
且与底部垂直，以便充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极 板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器 底部。
3. 电解液
作用：由纯净硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成。 密度一般为1.24～1.30 g/cm3。
蓄电池结构及工作原理
理论上极板上PbO2和Pb全部变成PbSO4为止，放电结束，实
际上电解液不能渗透到极板活性物质最内层，即使蓄电池 无电提供，极板上的活性物质只能一部分变成硫酸铅。
极板要Байду номын сангаас可能薄，面积大。
3. 增大放电电流：单格电池内， 多组正、负极板并联提高极板 孔隙度，减少极板厚度。 4. 充电过程与放电过程相反
Uc = E +IcRn
U c Ej 。
（ 当 电 压 到 2.3-2.4V 时 ， PbSO4 几乎反应为 PbO2 和 Pb ， 继续充电，2H2O2H2 +O2， 产生气泡，沸腾。）
判断蓄电池充足的三个准则： 1.充电电压Uc达到max，且2h不再增加； 2. 电解液密度25C达到max，且2h不再增加； 3.蓄电池激烈放出大量气泡，电解液沸腾
二、燃料电池
燃料电池原理 它是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。 其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和 正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一 般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制 了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含 活性物质，只是个催化转换元件。电池工作时， 燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只 要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电 池就能连续地发电。
•放电特性
放电特性是指恒流充电蓄电 池端电压Uf、电动势E和 随 t时间的变化关系。
Uf = E - IcRn
放电的3个阶段： 开始放电：2.11-2.0 切断电源 持续放电：2.0-1.85 稳定 继续放电 迅速下降：1.85-1.75 曲线 判断放电终止的两个现象： 1.单格电池电压降到放电终 止电压（如表）； 2. 最小许可值1.1g/cm3。
1.蓄电池
第一章,蓄电池 第一章,
上海师范大学
第一章,蓄电池
主要内容
概述 构造与型号 工作原理和特性 蓄电池的容量 蓄电池的充电 常见故障 维护与使用 免维护蓄电池
上海师范大学
第一章,蓄电池
§1-1,概述
蓄电池(俗称"电瓶")是一种将化学能转 换成电能的装置,是可逆的低压直流电源.
一,蓄电池的分类
上海师范大学
第一章,蓄电池
§1-6,蓄电池的常见故障
一,极板硫化
(教材P15)
蓄电池长期处于充电,放电状态,在极板上 会生成一层白色的粗晶粒的硫酸铅,在正常充电 时,不能转化为二氧化铅和铅,称为"硫酸铅硬 化",简称"硫化".极板硫化的蓄电池的特征 为:充电快,放电也快. 产生的原因:详见教材P15.
普通型
上海师范大学
放射型
第一章,蓄电池
为了增大蓄电池的容量,每个单格蓄电池都由 多个正,负极板组成极板组.每个正极板都处于两 片负极板之间,使正极板两侧充,放电均匀.
极板组 上海师范大学
单格蓄电池极板组
12V蓄电池极板组
第一章,蓄电池
2,隔板
正,负极板之间装有绝缘隔板,以防止极板 之间短路. 隔板应具有多孔性,以便电解液的自由渗透. 隔板采用耐酸性和抗碱性的木质,微孔橡胶,微 孔塑料及浸树脂纸质材料制成. 近年来,还将微孔塑料隔 板做成袋状,紧包在正极板的 外部,防止活性物质的脱落.
普通蓄电池
铅酸蓄电池
免维护蓄电池 干荷电蓄电池 胶体蓄电池
镍碱蓄电池
上海师范大学
铁镍蓄电池 镉镍蓄电池
第一章,蓄电池
二,蓄电池的作用
(教材P1)
蓄电池工作原理
蓄电池工作原理蓄电池是一种能够将化学能转化为电能，并能够在需要时释放电能的装置。
它在我们日常生活中扮演着非常重要的角色，例如用于汽车、手机、笔记本电脑等设备中。
那么，蓄电池是如何工作的呢？接下来，我们将深入探讨蓄电池的工作原理。
首先，让我们来了解一下蓄电池的结构。
蓄电池通常由正极、负极和电解质组成。
正极和负极之间通过电解质相互隔离，但又能够让离子在其中传递。
当蓄电池处于充电状态时，电流会通过外部电路流入蓄电池，导致正极发生化学反应，将电能转化为化学能并储存在蓄电池中。
而在放电状态下，蓄电池会释放储存的化学能，将其转化为电能，并通过外部电路输出电流。
其次，我们来详细了解蓄电池的工作原理。
在充电过程中，正极会发生氧化反应，负极会发生还原反应，将电能转化为化学能储存起来。
而在放电过程中，正极和负极的化学物质会发生反应，将储存的化学能释放出来，转化为电能输出。
这个过程是通过正极和负极之间的化学反应来实现的，电解质则起着传递离子的作用，促进化学反应的进行。
此外，蓄电池的工作原理还与其内部材料密切相关。
常见的蓄电池材料包括铅酸、锂离子、镍氢等。
不同的材料会导致蓄电池的工作原理有所不同，例如铅酸蓄电池是通过铅和二氧化铅之间的化学反应来储存和释放能量的，而锂离子电池则是通过锂离子在正极和负极之间的移动来实现能量转化的。
总的来说，蓄电池的工作原理是通过化学能和电能之间的转化来实现的。
在充电状态下，化学能被转化为电能并储存起来；在放电状态下，储存的化学能被释放出来，转化为电能输出。
蓄电池的工作原理是由正极、负极和电解质共同作用实现的，不同的材料和化学反应方式也会导致不同类型的蓄电池工作原理有所差异。
总之，蓄电池作为一种能够储存和释放电能的装置，在现代社会中有着广泛的应用。
通过深入了解蓄电池的工作原理，我们可以更好地理解其在各种设备中的作用，以及如何更好地使用和维护蓄电池。
希望本文能够帮助读者对蓄电池有更深入的了解。
蓄电池的工作原理和工作特性
图2-14 恒流充电特性曲线源自 谢谢观看！汽车电器设备与维修
图2-11 电解液温度对容量的影响
（4）电解液密度。电解液密 度与容量的关系如图2-12所示。
适当增加电解液的密度, 可 以提高蓄电池的电动势及电解液 的渗透能力, 并减小电解液的内 阻, 使蓄电池容量增加。但密度 过大, 其黏度增加, 渗透能力降 低, 内阻增大, 蓄电池端电压及 容量将减小。电解液密度偏小有 利于提高放电电流和容量。冬季 使用的电解液, 在不使其结冰的 前提下, 尽可能采用较小密度的 电解液。
3）蓄电池的容量 蓄电池的容量标志着蓄电池对外供电的能力，是指蓄电池在完全充足 电的条件下，在允许的放电范围内所输出的电量，单位为安培小时（ A·h）。当蓄电池以恒定电流放电时，其容量C为 C=If·tf 式中，If为放电电流（A）；tf为放电时间（h）一般蓄电池容量包含以 下类型: 理论容量。 实际容量。 额定容量。 储备容量。 起动容量。
蓄电池的工作原理和工作特性
2.1 蓄电池的工作原理
1 .蓄电池电动势的建立 极板浸入电解液后，由
于少量的活性物质溶解于电 解液，产生了电极电位，并 且由于正、负极板的电极电 位不同而形成了蓄电池的电 动势，如图2-8所示。
图2-8 电动势的建立
2 .蓄电池的充电过程
铅酸蓄电池充电时, 应 外接一直流电源（充电机或 整流器）, 使正、负极板在 放电后生成的物质恢复成原 来的活性物质状态, 并把外 界的电能转化为化学能储存 起来, 如图2-9所示。
充、放电时化学反应总方程式为:
2PbSO4＋ 2H2O→ PbO2＋Pb ＋ 2H2SO4
3 .蓄电池的放电过程
铅酸蓄电池放电时, 在蓄电池的电位差作用 下, 负极板上的电子经 负载进 入正极板形成 电流。同时 在蓄电池 内部进行化学反 应, 如 图2-10所示。
3-蓄电池的工作原理与特性
开路电压(静止电动势)公式
1)当温度为25℃时：
Es=0.84+ρ25℃(V)
式中：Es—静止电动势(V)
0.84—温度换算系数
ρ25℃--25℃时的电解液密度(g/cm3)
汽车用蓄电池的电解液密度普通在1.12-1.30g/cm3之
间，因此ES=1.97~2.15(V)
2)当温度不为25℃时，密度修正为：
ρ25℃=ρ+β(t-25)
式中：ρ—实测密度(g/cm3)
β—密度的温度换算系数。数值为0.00075g/cm3.含义为：电解液温升1℃，密度下降0.00075g/cm3.
t—实测温度(℃)
(3)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。
度过高、过低时，电
解液的电阻都会增大。
因此，适当采用低密度电解液和提高电解液温度(如冬
季对电池采取保温措施)，对降低蓄电池内阻、提高起动性
能十分有利。
2、蓄电池的内阻
(1)组成
电解液电阻、极板电阻、隔板电阻、联条与极柱接触电
阻等。
(2)影响因素1)放电程度
放电程度越高，PbSO4越多，极板电阻越大。
电解液的电阻与其密度和温度有关。如6－Q－75型铅酸蓄电池在温度为+40C时的内阻为0.01Ω，而在－20C时内阻为0.019Ω，可见，内阻随温度降低而增大。
电解液电阻与密度的关系如图2-22所示。由图可见，
电解液密度为
1.20g／cm3(15C)
时其电阻最小。同时，
在该密度下，电解液
的粘度也比较小。密
1)开路电压：在发机电未正常工作时测量的蓄电池端电压为开路电压。普通为12V。
蓄电池结构、工作原理
铅蓄电池构造
1、极板 、 2、隔板 、 3、 3、电解液 4、外壳 、 5、铅连接条 、 6、极柱 、
铅蓄电池构造
铅蓄电池一般 由3个或6个单 格电池串联而 成，每个单格 电池标称电压 为2V,3格串联 为6V。结构如 图所示：
负极桩 封口料
加液孔螺塞 联 条 正极柱 衬 套
隔 板 外壳 防 护 片 正极板
理论上， 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， 的活性物质被耗尽为止 ， 但由于生成的 PbSO4 沉附于极板表面， PbSO4 沉附于极板表面 ， 阻碍电解液向活 性物质内层渗透， 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， 少电解液而不能参加反应，因此在使用中 被称为放完电蓄电池的活性物质利用率只 有 20％ ～ 30％ 。 因此 ， 采用薄型极板 ， 增 ％ ％ 因此， 采用薄型极板， 加极板的多孔性， 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。 用率，增大蓄电池的容量。
蓄电池作用
蓄电池作用
1）起动发动机时，向起动 系和点火系供电。2）当发 动机低速运转，向用电设备 供电。3）当发动机中、高 速运转，将发电机的剩余电 能储存起来。4）当发电机 过载时，协助发电机向用电 设备供电。5）蓄电池还吸 收电路中的瞬时过电压，保 持汽车电器系统电压的稳定， 保护电子元件。
蓄电池分类
铅蓄电池的充电
当充电接近终了时， 当充电接近终了时，PbSO4已基本还原成 PbO2和Pb，这时，过剩的充电电流将电解水， ，这时，过剩的充电电流将电解水， 正极板附近产生O 从电解液中逸出， 使正极板附近产生 2从电解液中逸出，负极板 附近产生H 从电解液中逸出,电解液液面高度降 附近产生 2从电解液中逸出 电解液液面高度降 因此，铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。 低。因此，铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。 蓄电池充足电的标志是： 蓄电池充足电的标志是： 气泡冒出 状态； （1）电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态； ）电解液中有大量气泡冒出， 沸腾状态 （2）电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规 ） 定值，且在2～ 内保持不变 内保持不变。 定值，且在 ～3h内保持不变。
蓄电池的工作原理
蓄电池的工作原理
蓄电池是一种能将化学能转化为电能并能存储电能的装置。
它的工作原理基于化学反应产生电荷。
蓄电池通常由两个电极（正极和负极）以及介于两个电极之间的电解质组成。
正极通常由一个化学反应物质构成，负极则由另一个化学反应物质构成。
这两个反应物质在电解质的存在下发生化学反应，产生所需的电荷。
当蓄电池不与外部电路连接时，正极和负极之间的化学反应短暂停止。
然而，一旦将蓄电池连接到外部电路，就会形成一个闭合回路，使得电荷可以自负极流动到正极。
在电解质中，正极上的化学反应会释放带有正电荷的离子，而负极上的化学反应会释放带有负电荷的离子。
这些离子的流动形成了一个电流，使电能得以传输。
蓄电池最终的放电过程是由于正负极材料中发生化学反应物质的消耗，这时电池的电荷会逐渐耗尽。
如果要再次充电，需要将蓄电池连接到一个外部电源，通过反向电流的流入来恢复化学反应物质的原始状态。
这种循环充放电的过程可以反复进行，使蓄电池不断地存储和释放电能。
通过调整蓄电池中正负极材料的组合以及电解质的性质，可以实现不同类型的蓄电池，如铅酸蓄电池、锂离子电池和镍镉电池等。
每种类型的蓄电池都有不同的工作原理，但都基于将化学能转化为电能的基本原理。
蓄电池工作原理详解
蓄电池工作原理详解蓄电池是一种能够将化学能转化为电能，并在需要时进行反向转化的装置。
它广泛应用于汽车、电动车、UPS等领域，成为现代生活中不可或缺的电力储备设备。
本文将详细介绍蓄电池的工作原理以及其内部的化学反应过程。
一、蓄电池的构成和基本原理蓄电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。
正极通常由过渡金属氧化物如二氧化铅（PbO2）、四氧化三锰（MnO2）等制成，负极通常由活性物质如海绵铅（Pb）等构建。
电解液由硫酸溶液或盐酸溶液组成，隔膜用于隔离正负极，防止短路。
蓄电池的基本原理是靠正负极之间的化学反应来产生电能。
正极上的金属氧化物可以从电解液中抽取电子，而负极上的活性物质则能够接收这些电子。
当外部电路处于闭合状态时，电子从正极顺着电路流向负极，同时在电解液中发生化学反应。
这种反应一部分将正极氧化物还原，而另一部分将负极活性物质氧化，产生的化合物将在电解液中溶解。
二、蓄电池的充放电过程1. 充电过程在充电过程中，外部电源的正极连接到蓄电池的正极，负极连接到负极，使电流从外部电源进入蓄电池。
这时，蓄电池的正负极发生了变化，负极变为正极，正极变为负极。
充电时，电解液中的SO4离子在正极被还原为SO2离子，与正极反应得到硫酸铅（PbSO4）。
同时，负极上的PbSO4被氧化为Pb2+离子并溶解在电解液中。
这个过程是可逆的，即在放电时可以逆转。
2. 放电过程在放电过程中，蓄电池的正负极与外部电路相连，并开始输出电能。
这时，通过外部电路的负载会从蓄电池的负极获取电子，使负极氧化为PbSO4并溶解在电解液中。
同时，正极上的PbSO4被还原为Pb2+。
这个过程是蓄电池提供电能的过程。
三、蓄电池的特点和应用1. 蓄电池具有可充电性和可重复使用性的特点。
它可以通过外部电源进行充电，然后释放储存的能量，在需要时再次进行充电。
2. 由于蓄电池的便携性和较长的使用寿命，它被广泛应用于汽车、电动车、手机和应急电源等领域。
3. 蓄电池的能量密度相对较低，储存的电能有限。
蓄电池-3讲解
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大纲
1 蓄电池的作用
2 蓄电池的特点
3 蓄电池的参数
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4 充放电特性
`
5 维护注意事项
6 小结
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××部
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五、蓄电池维护注意事项
1、蓄电池运行环境要求： 阀控式密封蓄电池（包括UPS 蓄电池）可不专设电池室，
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二、蓄电池结构特点—安全阀
1、安全阀（排气阀）的作用：“单向节流性”
电池中气体压力超过开启压力时，排气阀便打开阀门，及时排 出，以减小内压。
在正常浮充状态下，由安全阀逸散微量气体，以防止电池气体 聚集，确保安全。
当压力下降到闭阀压时阀门自动关闭，防止外部空气进入蓄电 池内，避免加速自放电。
三、蓄电池基本参数
5、标称容量（额定容量）
容量：指电池的电量，用“C”表示。单位为安时（用“Ah” 表示）
额定容量
固定电池在25oC下，以10Hr放电至终止电压为1.8v/只时，应
该放出最低限度的电量称为额定容量。用“C10”表示。
10小时率称标准放电率，其电流值为：I10=C10/10=0.1C10
2、安全阀（排气阀）的性能：“开阀压和闭阀压”
开阀压为10～35kPa，闭阀压为3～15kPa。
开阀压过高，外壳易膨胀或鼓裂；
开阀压过低，则易因失水过多而造成失效；
排气阀必须具有氧气不透过性能；
阀门关闭不及时，空气易进入蓄电池，加速自放电。
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二、蓄电池结构特点—电池壳体
蓄电池工作原理
蓄电池工作原理蓄电池（也称为电池）是一种常见的电源装置，用于储存并提供电能的装置。
它由一个或多个电池单元组成，每个电池单元都由正极、负极和电解质组成。
蓄电池通过一系列的化学反应将化学能转化为电能，并在需要时将其释放出来。
本文将详细介绍蓄电池的工作原理。
一、电池反应和电解质蓄电池的工作基于电化学原理。
它包含两种主要类型的电池反应：离子在电解质中的溶解和金属在电极上的氧化还原反应。
在蓄电池的正极上，正极活性物质（如铅酸蓄电池中的二氧化铅）与电解质中的硫酸结合，形成带正电荷的离子。
在蓄电池的负极上，负极活性物质（如铅酸蓄电池中的金属铅）与电解质中的硫酸结合，形成带负电荷的离子。
当蓄电池连接到外部电路时，离子在电解质中流动，正极离子向负极移动，而负极离子向正极移动。
这种移动产生了一种差异电位，使得电流在电池内部流动，形成了电化学反应。
这种化学反应会将电池中的化学能转化为电能，使蓄电池充电。
二、蓄电池的充电和放电充电是指向蓄电池提供电能，使其储存能量的过程。
在充电时，外部电源施加一个大于电池内部电压的电势差，使电流流向电池，而且反向于放电时的电流流向。
通过这种反向的电流，电池的正极离子将被还原为金属，并向电池内部存储化学能。
放电是指从蓄电池中提取电能的过程。
在放电时，电流沿着放电方向流动，正极离子在化学反应作用下氧化成离子，并将其电子释放到电路中。
这些自由电子在电路中形成电流，以供给外部设备使用。
蓄电池的电能在放电过程中被转化为其他形式的能量。
三、蓄电池的内阻和电压蓄电池具有内阻，这是指电流在电池内部流动时所遇到的阻力。
内阻会使电池的电压下降，并且随着电池的使用时间而增加。
内阻主要由电池内部电解质以及正负极之间的电阻构成。
当电流流经蓄电池时，内阻会导致能量损失和电池的发热。
电池的电压是指电池两端的电势差，它是衡量电池能量的重要指标。
蓄电池的标称电压是指在特定工作条件下，电池正负极之间的电势差。
然而，在实际使用中，蓄电池的电压可能会因内阻和使用条件的变化而发生变化。
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教案首页
编号 3
课题蓄电池的工作原理及工作特性授
课
日
期
09年 2月 16 日
课时 2 编写日期09年 2月 14日第 2 周星期1 授课班级汽修1、2班
教学
目的与要求1.掌握蓄电池的工作原理
2.熟悉蓄电池的工作特性
本课
重点
蓄电池的工作原理
本课
难点
蓄电池工作原理
教学类型讲授
运用
教具
教材
课内作业见教案
课外
作业
见教案
教研
组长
(主任)
签字
签名年月日教师
后记
蓄电池的充、放电过程比较难以理解，讲授过程中可结
合充、放电终了的现象说明。
一、导入新课
想一想：充足电的蓄电池为什么能使起动机转动？使用一段时间后还能使起动机转动
吗？
二、蓄电池的工作原理
1.电动势的建立
正极板上附着有正四价铅离子,使正极板具有2.0V的正电位；负极板上为正二价铅离
子，使负极板具有-0.1的负电位正、负极板间有2.1V的电位差。
质疑：正、负极板上的铅离子是如何产生的？
2.放电过程
在电位差的作用下，电流从正极流出，经过灯泡流回负极，使灯泡发光。
结论：放电过程中，正极板上的正四价铅离子逐渐变成正二价铅离子，其电位逐渐降。
低；负极板上电子不断流出，其电位逐渐升高，放电过程结束，两极板间的电位差减小为
“0”，外接电路中的灯泡“熄灭”。
电解液中的水不断增多,使得电解液的密度下降。
3. 充电过程
外接直流电源的正极接蓄电池的正极板，电源的负极接蓄电池的负极板。
当直流电源
的电动势高于蓄电池的电动势时，电流将以放电电流相反的方向流过蓄电池。
结论：充电过程中，正极板上的正二价铅离子失电子成为正四价铅离子，电位上升；
负极板上的正二价铅离子得到电子成为铅分子，电位降低。
正、负极板间的电位差加大。
电解液的密度不断升高。
质疑：充、放电过程中，极板上活性物质是否有所减少？
三、蓄电池的工作特性
蓄电池的工作特性包括：静止电动势、内阻、充电特性和放电特性。
1.静止电动势
定义：蓄电池在静止状态下（充电或放电后静止2～3小时），正负极板间的电位差
(Ej)表示．
称静止电动势，用E
测量方法：
（1）用直流电压表或万用表的直流电压档直接测得；
（2）测出电解液密度，然后用经验公式求得。
2.内电阻
铅蓄电池的内电阻包括:电解液电阻、极板电阻、隔板电阻、联条电阻。
3.蓄电池的充电特性
定义:在恒流充电过程中,蓄电池的端电压V、电动势E和电解液密度随时间变化的规
律。
充电过程可分为以下四个阶段: 迅速上升阶段、稳定上升阶段、急剧上升阶段和急剧
下降阶段。
4．蓄电池放电特性
定义：在恒流放电时,蓄电池的端电压、电动势和电解液密度随时间变化的规律。
放电过程可分为以下四个阶段:开始放电阶段、相对稳定阶段、迅速下降阶段、电压
回升阶段。
四、课内思考
1.充电过程中，单格蓄电池电压为什么能达到
2.7V？
2.放电过程中，单格蓄电池电压下降到1.7V时能否继续放电？
五、课外作业
1.为什么说蓄电池是一个可逆电源？
2.蓄电池放电过程中，极板上的活性物质分别有什么变化？。