蓄电池的结构及特性.
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。
蓄电池基础知识
蓄电池基础知识蓄电池是UPS电源中最关键、最昂贵、最易损坏的部件之一，它对UPS的品质有着重要的影响。
正确的使用和维护好蓄电池，是延长蓄电池的寿命,提高放电效率的关键。
下面再介绍一些铅蓄电池的小知识。
1. 铅酸蓄电池的结构及电动势的产生:铅酸蓄电池的构造：正极板（正极板上的活性物质为二氧化铅PbO2)、负极板（负极板上的活性物质为海绵状纯铅Pb)、电解液（电解液由水和硫酸[H2SO4］按一定的比例配制而成）、电池槽等.将制作好的正、负极板浸入装有电解液的电池槽中后，负板表面的铅离解产生二价的正铅离子和电子（Pb →Pb2+ + 2e），其中正二价的铅离子进入电解液中,电子留在负极板上，这样负极板和电解液之间形成电位差。
同样正极板上的二氧化铅在电解液中离解成正四价的铅离子和负氢氧根离子(PbO2 + H2O →Pb4+ + OH- ）,其中负的氢氧根离子进入电解液，正4价铅离子留在正极板上，这样在正极板和电解液之间形成电位差。
由于正、负极板与电解液都有电压差，所以正、负极板之间也存在电位差。
正、负这间电压的高低与电解液的浓度有关,铅酸蓄电池的每单元电压值可用公式表示:E = 0。
8 5 + d(15℃)式中0。
85—-——表示铅酸蓄电池的电动势常数，d（15℃)———表示15℃时极板活性质物质微孔中电解液的比重。
UPS电源中常使用的铅酸蓄电池标称电压为12V，它由6个单元组成。
2。
铅酸蓄电池的放电及常用的充电方法：2.1 蓄电池的放电：蓄电池向外电路供电叫蓄电池放电，放电时，负极板上的电子通过负载流向正极,随着放电的进行，负极板的铅和硫酸反应生成硫酸铅，正极上的氧化铅和硫酸反应生成硫酸铅，随着放电的进行，蓄电池的端电压逐惭下降,当端电压下降至临界电压时，就应终止放电,否则蓄电池的寿命将大缩短甚至损坏。
临界电压是蓄电池制造商为保护蓄电池免受不正常的放电而影响蓄电池的寿命，2。
2 恒流充电:这种充电方法在整个充电过程中,流过蓄电池的电流不变，充电器输出的充电电压随蓄电池的端电压上升而上升.这种充电方法有以下特点：充电时间短,但耗能大，充电后期易产生过压充电而缩短电池使用寿命。
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。
蓄电池的功用和结构特点
农 机 使 用 与 维 修
５ １
蓄 电 池 的 功 用 和 结 构 特 点
黑龙 江省桦 川县 农机推 广站 代 凤英
蓄 电池 又 称 电瓶 ， 是 一 种储 存 电 能 的 装 置 ， 能 实 现 电能 和化 学 能 的 转 换 ， 蓄 电池 充 电 时 ， 是 把 电能 转 为化学 能保存 ，而 当车 辆工 作时 ， 蓄 电池放 电 ， 再 把化 学 能转 为 电能 ，驱动 电动 机等运 转 。 蓄 电池 有两 大 类 ： 一 类 是 酸性 蓄 电 池 ， 又 称 铅 蓄 电池 。另一类 是碱 性 蓄 电池 。铅 蓄 电池 的优点 是 ， 制 造 费用低 、 内阻小 ， 能 提 供 强 大 的 电 流 。 因而 在 电动 类 车辆 中普遍 使用 。 蓄 电池 主要 由存 放 在 容 器 中的 电解 液 和 插 入 电 解 液 的正 、 负 电极 板组 成 。铅 蓄 电池 的 电解 液 为稀 硫 酸， 正极 和 负极之 间用 隔板 隔 开 。为 了使 蓄 电池 的容 量便 于增 减 ， 通常 按一 定容 器 生产 标定 电压 为 ２ Ｖ 的 单 格 电池 ， 然 后根 据需求 进 行 串联 连接 。
度 较夏 季稍 高 出 ０ ． ０ ２～０ ． ０ ４ ｇ Ｍ ＇ ｃ ｍ 。为 了检 查 和 添 加 电解 液 ， 蓄 电池 盖上都 备有 加液孔 。 ４ ． 外壳 用来 盛装 电解 液和 支承 极 板 ， 用硬 橡 胶 或塑 料 制 成， 壳 内分 成几 个单 格 ， 每个 单 格 内放 人极 板 组 ， 组 成 单 格 电池 。每 一 个 单 格 电 池 上 有 盖 子 ， 盖 上 有 三 个 孔， 两边 的孔 供 横 板 上 的 极 桩穿 出盖 外 ； 中间 的孔 用 来 加 注电解 液 ， 加 液 孔 上 有 一个 塑 料 小 盖 ， 盖 上 有 通 气孔 。 ５ ． 蓄 电池 的容 量 蓄电池 的容 量 与 放 电 电流 的 大 小 及 电 解 液 的 温 度 有关 ， 还 与充 电 电流 、 电解 液 的 相 对 密 度 和 纯度 有 关 。因此 ， 蓄 电池 出 厂 时 ， 标 定 容 量 是 在 一 定 的放 电 电流 ， 一 定 的 终 止 电 压 和 一 定 的 电 解 液 温 度 下 取 得 的。 蓄电池 容量 与各影 Ⅱ 向因素之 间的关 系 ： 一 是极 板 的活性 物质 愈多 ， 蓄 电池 的容 量 就愈 大 。极板 的尺 寸 愈大 ， 片数 愈多 ， 则 与 电解液 接 触 的面 积 愈大 ， 容 量 也 就 愈大 。在 活性 物质 数 量 相 等 ， 质 量 相 同 的情 况 下 ， 极 板愈 薄 ， 容量愈 大 。因为 薄 型极 板 电解 液 容易 渗 透 到 活性 物 质 的 内部 ， 使 较 多 的 活 性 物 质 参 与 化 学 变 化 。活 性物 质 多孔 性 愈 好 ， 电解 液 易 渗 透 ， 因 而 容 量 就 愈大 。二 是 电解 液 的温 度 对 蓄 电 池 的 容 量 影 响 很 大， 温度 降低 ， 容量 减 小 。反之 ， 容 量 增 大 。这是 因为 温 度 降低 时 ， 电解 液 的粘 度 增 加 ， 渗 入 极 板 较 慢 。但 温 度不 得超 过 ４ ０℃ ， 否 则将使 活 性物 质 松软 而 脱落 。 三 是 电解液 的 比重 愈 大 ， 容量 增加 。但 电解 液 的 比重 不 得超 过规 定 。否则极板 寿命 缩 短 ， 同时 由于 电解 液 比重过 高 ， 粘 度增 加 ， 其 容 量 反 而 降低 。 四是 充 电 和 放 电电流 的 大小 对 蓄 电池 容 量有 较 大 的 影 响 。当 蓄 电池用 强 电流充 电时 ， 化学 变 化不 能扩 展 到 板层 的 内 层， 这样 ， 不 能将 所 有 的硫 酸 铅 变 成 二 氧 化 铅 和 海 棉 状铅 ， 仅有 表 面一 层 发 生 变 化 ， 使 之 不 能 恢 复 原 来 的 容量 。放 电时 ， 放 电 电流愈 大 ， 则 容量 愈低 。 铅 酸蓄 电池 产 品 主要 有 下 列 几种 ， 其 用 途 分 布
试析铅酸蓄电池结构与充放电特性
试析铅酸蓄电池结构与充放电特性摘要：铅酸蓄电池分固定式和移动式两种。
移动式铅酸蓄电池主要用于车辆和船舶，设计时着重考虑使其体积小、重量轻、耐振动和移动方便；固定式铅酸蓄电池在设计时则可少考虑移动的要求，而着重考虑容量大、寿命长，可制成大容量蓄电池。
目前，发电厂中普遍采用固定式铅酸蓄电池，以下试析铅酸蓄电池基本构造及充放电特性等。
关键词：铅酸蓄电池；基本构造；充电；放电；特性1 铅酸蓄电池基本结构铅酸蓄电池的主要组成部分为正极板、负极板、电解液和容器。
正极板一般做成玻璃丝管式结构，增大极板与电解液的接触面积，以减小内电阻和增大单位体积的蓄电容量。
玻璃丝管内部充填有多孔性的有效物质，通常为铅的氧化物；玻璃丝管可以防止多孔性有效物质的脱落。
负极板为涂膏式结构，即将铅粉用稀硫酸及少量的硫酸钡、松香等调制成糊状混合物，填在铅质或铅合金栅格骨架上。
为了增大极板与电解液的接触面积，表面有棱纹凸起。
极板经过特殊处理加工后，正极板的有效物质为褐色的二氧化铅PbO2，负极板的有效物为灰色的铅棉。
为了防止极板之间发生短路，在正、负极板之间用微孔材料隔板隔开。
而正、负极板浸没于电解液中，上缘比电解液面低10mm以上。
电解液是由纯硫酸（H2SO4）和蒸馏水配制而成的稀硫酸。
电解液密度的高低，影响着蓄电池容量的大小。
电解液密度过小，产生的离子少，蓄电池的内阻相应加大，使放电时消耗的电能加大，容量减小。
电解液密度愈大，蓄电池容量愈大。
但如果电解液密度过高，蓄电池极板受腐蚀和隔离物损坏也就愈快，缩短了蓄电池的寿命。
2 蓄电池的充电特性蓄电池充电后，正极板恢复为原来的二氧化铅PbO2，负极板恢复为原来的铅棉Pb ，并生成硫酸H2SO4 ，电解液由稀变浓，即其密度将恢复为原来的规定值。
从充电和放电的化学反应式可看出，蓄电池的充电和放电过程是一个可逆的化学变化过程。
充电时，电解液变浓，密度增大，放电时，电解液变稀，密度减小。
2.1恒流充电特性当蓄电池以恒定不变的电流进行连续充电时，充电初期，两极板上立即有硫酸析出，有效物质细孔内的电解液密度骤增，蓄电池电动势很快上升，必须提高外加电压，才能保持恒定的电流充电。
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。
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。
简述蓄电池的结构及各部分的作用
简述蓄电池的结构及各部分的作用
蓄电池是一种用于供电的设备,它的主要作用是将电能储存到电能储备设备中,以便在需要时进行输出。
蓄电池通常由以下几个部分组成:
1. 正极:正极是蓄电池的核心部分,它通常是由铅和碳材料组成的。
正极的主要作用是将化学反应产生的能量转化为电能,并通过电解液将电能储存到蓄电池中。
2. 负极:负极是蓄电池的次要部分,它通常是由铜和锌材料组成的。
负极的主要作用是在蓄电池放电时将化学反应产生的电子传递到正极,以维持蓄电池的电能储存。
3. 电解液:电解液是蓄电池的重要组成部分,它由两种液体组成,一种是硫酸,另一种是氢氧化钠。
电解液在蓄电池内部通过化学反应将电能储存到蓄电池中。
4. 外壳:蓄电池的外壳是保护蓄电池的重要部分,它可以防止外部因素对蓄电池造成损害。
5. 电容:在蓄电池放电时,电容可以储存电荷,以维持蓄电池的电能储存。
除了以上五个部分外,蓄电池还有其他一些组成部分,例如电解质溶液、填充物等。
蓄电池的工作原理是通过电解液的化学反应将电能储存到蓄电池中。
蓄电池的储存时间取决于其质量、使用环境和使用方法等因素。
一般来说,蓄电池可以储存至少两年的时间,但是具体时间取决于多种因素。
此外,蓄电池的使用方法也会影响其储存时间,例如如果使用不当,可能会导致蓄电池损坏或者缩短其使用寿命。
因此,在使用蓄电池时,需要注意其使用方法和储存条件,以确保其正常运行和延长使用寿命。
铅酸电池的主要结构及原理
铅酸电池的主要结构及原理一、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。
本文将详细介绍铅酸电池的主要结构及其工作原理。
二、铅酸电池的主要结构铅酸电池由正极、负极、电解液和外壳等组成，下面将详细介绍每个部分的结构。
2.1 正极正极由铅二氧化物（PbO2）制成，通常涂覆在铅基体上。
它是电池的活性物质，负责电池的正极反应。
2.2 负极负极由纯铅（Pb）制成，也涂覆在铅基体上。
它是电池的活性物质，负责电池的负极反应。
2.3 电解液电解液是铅酸电池中的重要组成部分，它是硫酸（H2SO4）溶解在水中形成的溶液。
电解液负责传递离子，维持电池的电荷平衡。
2.4 外壳外壳是铅酸电池的外部包装，通常由塑料或金属制成。
外壳起到保护电池内部结构的作用，同时也起到固定电池的作用。
三、铅酸电池的工作原理铅酸电池的工作原理涉及到正极反应、负极反应和电解液的作用，下面将详细介绍每个方面的原理。
3.1 正极反应正极反应是指正极上发生的化学反应。
在铅酸电池中，正极反应是铅二氧化物与电解液中的硫酸发生反应，产生二氧化硫、水和硫酸铅。
正极反应方程式： PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O3.2 负极反应负极反应是指负极上发生的化学反应。
在铅酸电池中，负极反应是纯铅与电解液中的硫酸发生反应，产生铅二次硫酸和水。
负极反应方程式：Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2H+ + 2e-3.3 电解液的作用电解液在铅酸电池中起到传递离子的作用。
在电池工作过程中，硫酸分解成离子形式，正极和负极之间通过电解液中的离子流动来维持电荷平衡。
3.4 电池的工作过程当铅酸电池接通外部电路时，正极上的铅二氧化物被还原为硫酸铅，负极上的纯铅被氧化为铅二次硫酸。
这个过程产生的电子在外部电路中流动，完成电能的转换和传输。
四、铅酸电池的优缺点铅酸电池作为一种常见的蓄电池，具有以下优点和缺点。
4.1 优点•成本低：铅酸电池的制造成本相对较低，适合大规模生产和广泛应用。
简述蓄电池的结构
简述蓄电池的结构
蓄电池是一种储存电能的设备,通常用于汽车、电动车、发电机等动力设备的电源供应。
它的主要结构包括正极、负极、电解液和隔膜等组成部分。
1. 正极:正极是蓄电池的电极部分,通常是由沉积在电极表面上的铅和铜合金组成。
当电流通过正极时,其中的铅会转化成电能,并储存在蓄电池中。
2. 负极:负极是蓄电池的电极部分,通常是由沉积在电极表面上的铅和铜合金组成。
当电流通过负极时,其中的铅会转化成电能,并储存在蓄电池中。
3. 电解液:电解液是蓄电池中储存电能的部分,通常是由含有多种离子的液体组成。
在蓄电池放电时,电解液会分解成氢气和氧气,同时释放出电能。
4. 隔膜:隔膜是蓄电池电解液部分的分隔层,通常起到防止正负极短路的作用。
当电流通过蓄电池时,电解液会沿着隔膜流动,从而保证正负极之间的电压一致。
此外,蓄电池的结构还受到温度、湿度等因素的影响。
在温度较低的情况下,蓄电池可能会发生变形或失效,因此需要采取相应的措施进行维护和保养。
蓄电池是电动汽车等动力设备中不可或缺的组成部分。
了解其基本结构以及日常维护方法,对于确保设备的正常运行至关重要。
蓄电池的结构和充放电原理
蓄电池的结构和充放电原理
蓄电池的结构和充放电原理简述如下:
1. 蓄电池的基本结构包括正极、负极、隔膜和电解液。
2. 正极通常采用二氧化锰、氧化铅、氧化镍等作活性物质;负极常用金属锂、锌、铅等。
3. 隔膜用于将正负极电解质隔离,但允许离子传导。
4. 充电时,在外加电压作用下,正极发生氧化反应释放电子,负极发生反应获取电子。
5. 放电时,正负极发生反向反应,正极获取电子,负极释放电子,外部形成电流。
6. 两电极的氧化还原反应伴随着离子的移入和移出,保证电中性。
7. 电池内部化学反应可逆,完成电能与化学能之间转换。
8. 常见锂离子电池的正极为碳酸钴锂,负极为石墨烯。
9. 电池的充放电性能与材料、电解质、隔膜设计直接相关。
10. 目前广泛研究新型电极和电解质,提升电池性能。
汽车电力的源泉——蓄电池结构与工作原理解析
汽车电力的源泉——蓄电池结构与工作原理解析蓄电池是汽车电力系统中不可或缺的组成部分，它为汽车提供起动和供电能力。
了解蓄电池的结构和工作原理对于维护和保养汽车电力系统至关重要。
本文将对蓄电池的结构和工作原理进行解析，以帮助读者更好地理解汽车电力的来源。
一、蓄电池的结构蓄电池主要由正极板、负极板、电解液、隔膜和外壳等部分组成。
1. 正极板：蓄电池的正极板通常由铅钙合金制成，其表面覆盖有活性物质，具有良好的导电和化学反应性能。
2. 负极板：蓄电池的负极板一般由铅制成，同样具有良好的导电性能。
正负极板之间通过隔膜隔开，以防止短路。
3. 电解液：蓄电池的电解液通常是硫酸溶液，其中含有浓度适宜的硫酸。
电解液能够在化学反应中起到传导离子的作用。
4. 隔膜：蓄电池中的隔膜通常使用聚乙烯或其他合成材料制成，其主要功能是将正负极板隔开，防止直接接触，从而避免短路。
5. 外壳：蓄电池的外壳通常由塑料或金属制成，能够承受电池内部的化学反应和外界环境的影响，同时也起到固定和保护电池的作用。
二、蓄电池的工作原理蓄电池通过化学反应将化学能转化为电能，并在负载电路中输出电流。
当蓄电池连接到电器回路中时，化学反应开始发生。
在正极板上，铅钙合金与电解液中的硫酸发生氧化反应，生成正极离子和电子。
同时，在负极板上，铅与电解液中的硫酸发生还原反应，接受正极离子和电子。
这些正极离子和电子通过电解液中的隔膜传导，在外部电路中形成电流。
当负载电路上的电器依靠这些电流工作时，蓄电池的化学能转化为电能，为电器提供所需的电力。
同时，电子流从负极板到正极板，将原本在正极板上积聚的电子中和，使蓄电池维持稳定的电势差。
这个过程可以理解为电池的充电，因此蓄电池也可通过外部电源进行充电。
三、蓄电池的维护与注意事项为了保持蓄电池的良好工作状态并延长其使用寿命，以下是一些维护和注意事项：1. 检查电解液水平：定期检查蓄电池的电解液水平，确保液位在标记线之上。
如果电解液过低，可添加蒸馏水进行补充，但不要超过标记线。
蓄电池的结构与型号
1－绿色（充电程度为65％或更高） 2－黑色（充电程度低于65％） 3－浅黄色（蓄电池有故障）4－蓄电池盖 5－观察窗 6－光学的荷
3——表示蓄电池特征，用A——干荷电铅蓄电池；H—— 湿荷电铅蓄电池；W——免维护铅蓄电池； S——少维护 铅蓄电池
4——指20h放电率的额定容量，用阿拉伯数字表示，单位 为A·h（安培.小时）；
5——特殊性能，用汉语拼音字母表示，G——高起动性能； S——塑料槽用；D——低温起动性好
常用蓄电池规格型号：
2、对隔板的要求 隔板的材料应具有多孔性，以便电解液渗 透，而且化学性能应稳定，具有良好的耐酸 性和抗氧化性；免维护蓄电池隔板做成袋式 隔板
3、隔板的构造
隔板为厚度小于1mm的长方形薄片，长度和宽度 比极板略大一点。隔板插放在正、负极板之间， 以防止正、负极板互相接触造成短路。隔板应耐 酸并具有多孔性，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。 其中，木质隔板耐酸性较差，微孔橡胶隔板性能 最好但成本较高，微孔塑料隔板孔径小、孔率高、 成本低，因此被广泛采用。 注意点：安装隔板时，应使隔板上带沟槽的一面 朝向正极板。
镉成环境污染。
5、钠硫电池
钠硫蓄电池也是近期普遍看好的电动 汽车菩电池，美国福特汽车公司的 Mnivan电动汽车就是使用钠硫蓄电
池 的。它已被美国先进电池联合体 (USMABC)列为中期发展的电动汽车 蓄电池，德国ABB公司生产的B240K 型钠硫蓄电池，其质量为17.5kg，
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。
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
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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
镍镉蓄电池的工作原理及特性
镍镉蓄电池的工作原理及特性镍镉蓄电池为碱性蓄电池，它具有机械强度高、循环寿命长、耐过充电及过放电、自放电小和比能量大等优点。
缺点是材料利用率低、价格昂贵、长期充放循环有记忆效应等。
1、镍镉蓄电池的结构镍镉蓄电池主要由正负极板组、隔离物、电解液和容器组成。
2、镍镉蓄电池的工作原理镍镉蓄电池的正极活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成，石墨不参与化学反应，它的主要作用是增强导电性。
负极活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成。
电解液为氢氧化成钠（ＮａＯＨ）或者是氢氧化钾（ＫＯＨ）水溶液，环境温度较高时，用１５℃时密度为１．１７～１．１９ｋｇ／Ｌ的氢氧化钠溶液；环境温度较低时，用１５℃时密度为１．１９～１．２１ｋｇ／Ｌ的氢氧化钾溶液。
隔膜采用耐碱的硬橡胶绝缘棍、多孔的聚氯乙烯瓦楞板和尼龙等，作用是防止正、负极板相碰。
充、放电的化学反应式为从化学反应式可以看出，放电后，正极活性物质为氢氧化亚镍Ｎ，负极活性物质为氢氧化镉Ｃｄ（ＯＨ）２。
充电后正极活ｉ（ＯＨ）２性物质为氢氧化镍ＮｉＯＯＨ，负极活性物质为金属镉Ｃｄ。
电解液不直接参与反应，只起导电作用。
此外，充电过程中由水分子生成，放电过程中由水分子消耗，在充放电过程中电解液的密度只有微小变化，所以不能用电解液密度来判断电池的充放电程度。
充放电程度通常应根据蓄电池的端电压来判断。
3、镍镉蓄电池的主要特性（1）充电特性曲线镍镉蓄电池采用标准充电率（４小时率）充电时，充电特性曲线如下图中曲线１所示。
▲镍镉蓄电池充放电特性曲线充电过程中，蓄电池端电压的变化可分为两个阶段：第一阶段，蓄电池的端电压从１．４５Ｖ缓慢上升到１．５Ｖ；第二阶段，蓄电池的端电压迅速上升到１．７５～１．８Ｖ，并稳定下来。
因此，把１．７５～１．８Ｖ规定为镍镉蓄电池的充电结束电压。
（2）放电特性曲线镍镉蓄电池以标准放电率（８小时率）放电时，放电特性曲线如上图中曲线２所示。
放电过程中，蓄电池的平均工作电压为１．２Ｖ，端电压下降到１．１Ｖ时应停止放电，否则，端电压迅速下降，造成深度放电。
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C10=I10×10
例如，12V/100Ah（C10）的电池是指该电池能够以10A（0.1C10） 的电流恒定放电至终止电压10.5V，可连续放电10小时。
必须注意，电池放电时间与放电电流不是线性关系，放电电流越大则可放出的容量越小。 如10小时放电率100AH电池以100A的电流放电，只有45分钟左右；而以1A的电流放电，则 会超出100小时（AGM电池不推荐此放电方式）。同理，10小时放电率100AH电池以5A的电 流放电，则放电时间会超过20个小时。
加端子套2
加端子套3
装箱1
装箱2
装箱4
卡板包装
阀控式铅酸蓄电池的安装使用要求
• • • • • • • •
采用恒压限流方式进行充电。 避免蓄电池出现过充电或过放电。 应安装在室内/机柜内使用，避免受到阳光直晒。 安装场所温度变化范围可控——应安装空调或暖气。 蓄电池之间保持8mm~10mm安装间距进行通风散热。 蓄电池组内部的温度差不高于3℃。 不能在完全密闭的场合安装蓄电池，以免氢气积聚爆炸。 定期进行浮充电压巡检，必要时进行均衡充电。
大电流放电检测
“本森”式安全阀
• 本森式气阀 • 航天级EPDM三元乙丙橡胶材料
蓄电池的安全阀在存储、浮充运行状态下很少开启
12V电池的独立排气阀-池塞
加池塞、安全阀
HAZE 采用独立池塞结构的12V电池
优点：降低加注电解液的阻力，独立排气阀工作更稳定
烙字
丝印
丝印烘烤
贴纸
加端子套1
C20=I20×20 例如，12V/100Ah（C20）的电池是指该电池能够以5A 的电流恒定放电至终止电压10.5V，可连续放电20小时。
蓄电池的放电安时容量
定义：电池的安时容量=放电电流×放电时间=放电电量
也可以采用10小时放电率（C10）的安时数表示电池额定容量的 大小，即蓄电池在20℃/25℃下以恒定电流I10放电10小时至终止电压 （2V电池终止电压1.80V，12V电池终止电压10.5V），总放电安培 小时数即为该电池的10小时放电率安时容量。
常温下 均衡充电时间=（ 2×放电Ah容量/最大充电电流）+3小时
浮充电
——维持蓄电池长期保持100%满电状态运行的充电方式：
由于蓄电池存在自放电现象，因此浮充电时需要保持蓄电池 与充电机长期并联在一起运行，充电机使用的充电电压就成为浮 充电压。 从阀控式密封铅酸蓄电池中的水的分解速度来说，充电电压 越低越好。 一般情况下，全浮充电压定为2.23～2.27V／单体（25℃）比 较合适（国标）。 如果采用2.35V／单体（25℃），则连续充电4个月就会出现 热失控；采用2.30V／单体（25℃），连续充电6～8个月就会出现 热失控。 热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气，电池失去放 电功能，最后只有报废。
极板骨架----板栅
正板栅 负板栅
生极板
正极板 负极板
熟极板
正极板
负极板
经过充放电化成工序之后生极板会转变为熟极板
AGM电池隔板
GEL电池隔板
胶体电池采用“S”纹 PVC高分子微孔隔板
特殊的双层复合结构 隔板
HAZE Batteries
电槽1
海志公司电池槽全部使用最优质的高强度ABS工程塑料制造
向中盖胶接缝倒双组分封盖胶
封盖
送入烘箱烘烤使封盖胶固化
电池倒端子胶
20
倒红黑胶结果 1
倒红黑胶结果 2
烘烤红黑胶
AGM铅酸电池定量加酸
加酸
胶体电池抽真空加胶
胶体电池内部
将电池浸入水冷却槽进行充放电化成
HAZE-蓄电池内化成生产工艺的特点
优点： 1. 生产过程不产生废酸，无酸雾污染问题。 2. 蓄电池极板中α晶态PbO2含量高，活性物质不易脱落， 电池循环使用寿命提升30%。 3. 全水冷化成，蓄电池均衡性好。 缺点： 1. 生产设备、设施投入高： • 需对注入电池的酸液/胶液预冷却，必须增设专 用的冷冻设备； • 对大、中型电池的化成需要进行水冷，需要修建 专用水冷却槽。 2. 生产周期加长72小时。
HAZE蓄电池的基本结构
电池盖
内螺纹铜端子
滤酸片 安全阀 汇流排
极 组：极板+隔板
支撑底桥
电槽
HAZE 蓄电池的拱形底桥
HAZE 蓄电池的生产流程
铸造板栅 涂板、 固化(生极板） 制造铅粉 装配、高压测试
电池内化成
注冷酸/胶
焊端子、封壳
性能测试
包装
出厂
自2005年开始海志7AH以上蓄电池产品全部使用电池内化成工艺
2.44 2.41 2.39 2.37 2.35 2.33 2.31 2.28
环境温度偏离25 ℃标准温度5 ℃以上就应当对充电电压进行温度补偿。
蓄电池的放电曲线
220V蓄电池组的放电曲线
蓄电池的放电安时容量
定义：电池的安时容量=放电电流×放电时间=放电电量
电池的容量，一般用 “安时”表示。用20小时放电率（C20） 的安时数代表电池额定容量的大小，即在20℃/25℃下以恒定电流I20 放电20小时至终止电压1.75V/单格，该电池的容量即为：
阀控式密封铅酸蓄电池的充电曲线
蓄电池单体的环境温度-充电电压对照表
操作温度 ℃ 浮充电压V/单体 均衡充电电压 V/单体
0
5 10 15 20 25 30 35 40
温度补偿值：-3mV~-5mV/单体/ ℃
2.37
2.34 2.31 2.29 2.27 2.25 2.23 2.21 2.18
2.47
电槽2
海志公司电池槽全部使用最优质的高强度ABS工程塑料制造
对焊件 / 铅柱头/端子
“S”包板(AGM电池)
极组底部
胶体电池极组(已焊接好汇流排和极柱头)
极组入槽至封盖过程
（极组入槽）
（极组焊接）
（封盖）
（焊端子）
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烧焊效果
Hale Waihona Puke 烧对焊效果隔板“S”纹路 垂直于电槽便 于灌注胶体
极组高压测试： 检测隔板是否破损或夹焊渣等异物
均衡充电
——解决电池浮充电压均衡性的维护性充电：
在电池的浮充运行过程中，因为电池的个体差异（自放电率 差异）、温度差异等原因造成电池端电压不平衡，为了避免这种 不平衡趋势的持续恶化影响蓄电池性能，需要定期提高电池组的 充电电压，使端电压偏低而未完全充满的电池得到完全充电。
均衡充电属于恒电压充电操作，每次均衡充电时间10~24小 时，一般3~6个月进行一次。 均衡充电的概念最早是在富液式铅酸电池使用中提出的：由 于富液式铅酸电池内部酸分层现象非常显著，电池需要定期进行 进行均衡充电操作以便消除电解液层化的问题。