铅酸蓄电池结构详解
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。
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
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。
铅酸蓄电池的结构与原理ppt课件
（2）铅酸蓄电池的结构
内部结构：开式、密封式。又可分为：湿式、干式或胶体式
正极板：以铅锑合金为骨架，网栅上涂二氧化铅
负极板：海棉状铅板。在同一个电池内同极性的极板片数超过两片的， 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 片数的多少，随其容量（蓄电能力）的大小而异
正极：2H2O O2 ↑ +4 H+ + 4 e¯ 负极：4 H+ +4 e¯ 2 H2 ↑ 电池：2H2O 2 H2 ↑ + O2 ↑ 在充电过程的最后，水（H2O）分解为氢气和氧气。 这些气体从蓄电池中逸出，使得电解液失水。
氢-氧混合则成为一种爆炸物（爆炸气体）！
电池容量和放电率
蓄电池的实际容量与放电制度（放电率，温度，终止电压）和电池 结构有关。放电率低，电压下降缓慢，放出的实际容量高。温度高， 放电容量大。
电解液：铅蓄电池的电解液是用蒸馏水稀释高纯度浓硫酸而成。它的密 度高低视电池类型和所用极板而定，一般在15℃条件下，密度为1.2－ 1.3g／cm3，浓度: 27～ 37%。蓄电池用的电解液（稀硫酸）必须保 持纯净，不能含有重金属等有害于铅酸蓄电池的杂质。
铅蓄电池
铅酸蓄电池的化学反应
PbSO4 + 2He2O= P=bP+bS+OP-4b2 O2 2H2SO4
(体积度)大）
① 已充电的蓄电池 正极 负极
： PbO2 ： Pb
电解液 ： H2SO4 + H2O (浓度高)
② 已放电的蓄电池 正极
： PbSO4
负极
： PbSO4
电解液 ： H2O + H2SO4 (浓度低)
铅酸蓄电池的工作原理和结构分析
铅酸蓄电池的工作原理和结构分析铅酸蓄电池是一种广泛应用于汽车、电动车和UPS等领域的重要电池类型。
本文将对其工作原理和结构进行详细分析。
一、工作原理铅酸蓄电池通过化学反应将化学能转化为电能。
它采用了正极活性物质为二氧化铅（PbO2），负极活性物质为海绵铅（Pb），电解液是硫酸溶液。
在充电过程中，外部直流电源通过正极，使其发生氧化反应，并转化为二氧化铅。
同时，负极发生还原反应，将铅转化为铅酸盐和连续的硫酸铅溶液。
电解液中的硫酸铅溶液饱和度增加，产生大量的正极材料和负极材料。
在放电过程中，正负两极上发生化学反应，将储存的化学能转化为电能。
正极的二氧化铅与负极的海绵铅反应生成过渡产物氧气和硫酸铅。
同时，硫酸铅溶液被它们稀释，此过程中产生了电流。
由于铅酸蓄电池的工作涉及到正极和负极的氧化还原反应，因此常被称为“铅酸电池”。
二、结构分析铅酸蓄电池的结构由正负极板、电解液、隔膜和壳体等组成。
1. 正负极板：正极板由具有催化作用的铅-锡合金制成。
这种合金可以增强正极的电导率和整体反应速度。
负极板由纯铅制成。
这是因为铅在还原反应中的活性更高，能够迅速还原成铅。
2. 电解液：电解液由硫酸溶液组成，通常浓度为1.28g/cm3。
硫酸固降低冷却剂的冰点，可以防止电池过冷冻。
3. 隔膜：隔膜是正极和负极之间的隔离层，防止电极短路。
隔膜通常使用的是纤维素材料，具有良好的孔隙性和电导率。
4. 壳体：壳体由塑料或金属材料制成，起到固定电解液和电池内部结构的作用。
以上是铅酸蓄电池的主要结构组成。
它们相互配合，形成了一个完整的闭合系统，以实现电能的存储和释放。
铅酸蓄电池的优点包括成本低廉、容量大、寿命长等。
然而，也存在一些缺点，如自放电速度快、充电时间长等。
近年来，随着科学技术的发展，新型蓄电池技术的兴起，铅酸蓄电池在某些领域正逐渐被其他类型的蓄电池所取代。
总的来说，铅酸蓄电池的工作原理是通过正负极的氧化还原反应将化学能转化为电能，结构上由正负极板、电解液、隔膜和壳体组成。
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。
铅酸蓄电池工作原理
铅酸蓄电池工作原理铅酸蓄电池是一种常见的电池类型，广泛应用于汽车、UPS电源等领域。
它的工作原理基于化学反应和电化学原理。
本文将详细介绍铅酸蓄电池的工作原理，包括电池的结构、化学反应和充放电过程。
一、电池结构铅酸蓄电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。
1. 正极：正极由铅二氧化物（PbO2）制成，是电池中的氧化剂。
2. 负极：负极由纯铅（Pb）制成，是电池中的还原剂。
3. 电解液：电解液是硫酸溶液，它提供了离子导电的介质。
4. 隔膜：隔膜用于隔离正负极，防止短路。
二、化学反应铅酸蓄电池的工作原理基于正极和负极之间的化学反应。
在充电过程中，电池的正极发生如下反应：PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O在这个反应中，正极的铅二氧化物（PbO2）被还原成硫酸铅（PbSO4），同时释放出两个氢离子（H+）和两个电子（2e-）。
负极的反应如下：Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2H+ + 2e-在这个反应中，负极的纯铅（Pb）被氧化成硫酸铅（PbSO4），同时产生两个氢离子（H+）和两个电子（2e-）。
这些反应导致了电池正负极之间的电子流动，形成了电流。
三、充放电过程铅酸蓄电池的充放电过程是一个可逆的化学反应。
在充电过程中，外部电源提供电流，使正极和负极的化学反应逆转，恢复到初始状态。
充电过程中，正极和负极的反应方程式与上述化学反应相反。
在放电过程中，电池供电，正极和负极的化学反应进行，释放出电能。
放电过程中，电池的正极和负极逐渐转化为硫酸铅（PbSO4），同时释放出电子和氢离子。
四、注意事项1. 充电时，使用适当的充电器，以避免过充。
2. 放电时，避免过度放电，以免损坏电池。
3. 定期检查电池的电解液水平，保持正常水平。
4. 铅酸蓄电池的寿命受到循环次数和充放电深度的影响，适当控制充放电深度，可以延长电池的寿命。
5. 铅酸蓄电池在使用过程中会产生气体，应保持通风良好，以防止气体积聚引起爆炸。
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是一种常见的蓄电池类型，广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能电池组等领域。
它的构造和工作原理是理解其性能和应用的关键。
以下是对铅酸电池的构造及工作原理的详细介绍：一、铅酸电池的构造1.正极板和负极板：铅酸电池的正极板和负极板通常由铅制成，正极板上覆盖着过氧化铅（PbO2），负极板上覆盖着鬲（Pb）。
2.隔板：隔板通常由聚乙烯或纸质材料制成，用于隔离正负极板，防止直接接触。
3.电解液：铅酸电池的电解液是稀硫酸溶液，在电池充放电过程中起着传递离子的作用。
4.容器：铅酸电池的容器通常采用聚丙烯或聚氯乙烯制成，用于容纳电解液和电极，同时防止漏液。
5.连接件：连接件一般由铅制成，用于连接正负极板与外部电路。
以上是铅酸电池的基本构造，它们的合理组合和安装是确保电池性能的重要因素。
二、铅酸电池的工作原理1.充电过程：当铅酸电池接通充电电源时，正极板上的过氧化铅（PbO2）会被还原成Pb，而负极板上的鬲（Pb）将被氧化成PbO2。
电解液中的硫酸会分解成氧气和水，氧气释放出来，而水分子中的氢离子则会在电解液中游离。
这样，电池内部会生成一定数量的Pb 和PbO2，并且电解液中的硫酸会逐渐减少。
2.放电过程：当铅酸电池连接到外部负载时，电池内部的Pb和PbO2会发生化学反应，重新生成硫酸。
此时，正极板上的PbO2会被还原成Pb，而负极板上的鬲（Pb）将被氧化成PbO2。
与此电解液中的硫酸会逐渐增加。
这样，电池会释放出电能，驱动外部负载工作。
3.放电状态与充电状态之间的转化：在不同状态下，铅酸电池的内部化学反应会不断转化，从而实现充电和放电的过程。
铅酸电池的工作原理是利用正负极板材料的化学反应和电解液中离子的传递来完成充放电过程，从而实现电能的储存和释放。
这种设计结构简单、制造成本低、可靠性高的特点使得铅酸电池在工业和民用领域得到广泛应用。
以上是对铅酸电池的构造及工作原理的详细介绍，希望能帮助您更好地理解铅酸电池的基本原理和应用。
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。
铅酸电池构造
铅酸电池构造铅酸电池是一种常见的电池类型，广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能等领域。
它具有体积小、重量轻、价格低廉等优点，因此被广泛使用。
本文将介绍铅酸电池的构造及其工作原理。
一、铅酸电池的基本构造铅酸电池由正极、负极、电解液和隔膜等组成。
1. 正极：正极由铅二氧化物（PbO2）制成，通常涂覆在铅质的电极板上。
正极的主要作用是储存和释放正极反应中产生的电子。
2. 负极：负极由纯铅（Pb）制成，同样涂覆在铅质的电极板上。
负极的主要作用是储存和释放负极反应中产生的电子。
3. 电解液：电解液是铅酸溶液，是铅酸电池中的重要组成部分。
它提供了正极和负极之间的离子传输通道，同时也参与了电池化学反应。
4. 隔膜：隔膜是一种特殊的薄膜，将正极和负极隔离开来，防止直接接触和短路。
同时，隔膜也允许离子在正负极之间传输。
二、铅酸电池的工作原理铅酸电池的工作原理是通过正负极之间的化学反应产生电能。
1. 放电过程：当铅酸电池连接到外部电路时，正极上的PbO2与电解液中的H+离子反应，产生PbSO4和H2O，同时释放出电子。
在负极上，纯铅（Pb）与电解液中的H+离子反应，生成PbSO4和H2O。
这些反应释放出的电子通过外部电路流动，产生电流，驱动外部设备工作。
2. 充电过程：当外部电源连接到铅酸电池时，电流通过电解液，使得正极上的PbSO4被还原为PbO2，负极上的PbSO4被还原为纯铅。
同时，电解液中的H2O被分解为H+离子和OH-离子。
这些反应将电池中的化学能转化为电能，实现电池的充电。
三、铅酸电池的优缺点铅酸电池作为一种成熟的电池技术，具有以下优点和缺点。
1. 优点：(1) 价格低廉：铅酸电池相比其他类型的电池，制造成本相对较低，价格更加亲民。
(2) 可靠性高：铅酸电池具有较好的循环寿命和深度放电能力，适用于长时间供电需求。
(3) 安全性好：铅酸电池的内阻较高，对短路电流有较好的抑制作用，减少了安全风险。
2. 缺点：(1) 能量密度低：相比于锂离子电池等新型电池技术，铅酸电池的能量密度较低，无法满足某些高能量密度需求。
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（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｡。
铅酸蓄电池的组成结构
隔板
有玻璃纤维隔板、微孔橡胶隔板、塑料隔板等，用于吸收电解液，并将正负极板隔开，防止短路。
5
电池槽
用于盛装电解液和极板组，使蓄电池构成一个整体。
6
电池盖
封闭电池槽，保护内部组件，通常设有通气孔以供放气。
7
联条（连接条）
将多个单格电池串联起来，提高整个蓄电池的端电压。
8
接线端子（接线柱）
蓄电池与外部电路的连接点，分正负极，通常标有“+”或“P”为正，“-”或“N”为负。
铅酸蓄电池的组成结构
序号
部件名称
描述与功能
1
正极板
阳极板，发生氧化反应的电极。以结晶紧密、疏松多孔的二氧化铅作为存储电能的活性物质，正常颜色为红褐色。
2
负极板
阴极板，发生还原反应的电极。以海绵状的金属铅作为存储电能的物质，正常颜色为深灰色。
3
电解质
铅酸蓄电池的电解液是稀硫酸溶液，传导溶液的正负离子，参与电化学反应，扩散极板在反应时产生的温度。
9
安全阀
大而损坏。
10
外壳
保护蓄电池内部结构，通常用硬橡胶或塑料制成。
铅酸电池构造
铅酸电池构造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。
它由正极、负极、电解液和隔板等组成，以下将对铅酸电池的构造进行详细介绍。
1. 正极（正极板）：正极采用铅钙合金制成，具有较高的电导率和耐腐蚀性。
正极板上涂有活性物质——过氧化铅（PbO2），过氧化铅是正极活性物质，能够与电解液中的硫酸反应产生正极活性物质——二价铅（Pb2+）。
2. 负极（负极板）：负极采用纯铅制成，其主要作用是与电解液中的硫酸反应，产生二价铅（Pb2+）。
负极板上涂有活性物质——海绵铅（Pb），海绵铅的存在增加了负极表面积，提高了电池的放电能力。
3. 电解液：铅酸电池的电解液是一种稀硫酸溶液，其中含有硫酸（H2SO4）和蒸馏水。
电解液的主要作用是提供离子传导通道，使正负极之间能够形成电荷流动的闭合回路。
4. 隔板：隔板是位于正极板和负极板之间的一种隔离材料，它通常采用纤维素或硅酸盐制成。
隔板的主要作用是防止正负极之间的直接接触，避免短路。
5. 包装壳体：铅酸电池的外壳通常采用聚丙烯或ABS塑料制成，具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性。
外壳的设计通常考虑到电池的安全性和便携性。
以上是铅酸电池的基本构造，下面将对电池的工作原理进行简要介绍。
铅酸电池的工作原理是通过正负极之间的化学反应来产生电能。
在充电过程中，外部电源的正极连接到铅酸电池的正极，负极连接到负极，外部电源提供的电能使正负极之间的化学反应逆转，将二价铅（Pb2+）和过氧化铅（PbO2）还原为铅（Pb）和硫酸（H2SO4），同时将电池内部的电荷储存起来。
在放电过程中，正极和负极之间的化学反应继续进行，铅（Pb）和硫酸（H2SO4）再次反应生成二价铅（Pb2+）和过氧化铅（PbO2），同时释放储存的电荷，产生电能供外部电路使用。
铅酸电池的构造和工作原理使其具有一定的优点，如成本低、容量大、放电深度高等，但也存在一些缺点，如自放电速度快、重量大、体积大等。
因此，在选择使用铅酸电池时，需要根据具体的应用场景和需求综合考虑。
- 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、"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、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)。
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 2 3 4 51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。