铅酸蓄电池PPT课件
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ppt铅酸电池课件
应用领域
总结词
铅酸电池广泛应用于汽车、摩托车、电动车、船舶、航空航天等领域。
详细描述
由于铅酸电池具有高可靠性、低成本和资源丰富等优点，因此被广泛应用于汽 车、摩托车、电动车、船舶、航空航天等领域。此外，铅酸电池在通讯、电力 、军事等领域也有应用。
02
铅酸电池工作原理
电化学反应
正极反应
PbSO₄ + 2 - 4e⁻ → PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 4e⁻
表示电池存储的电量，通常以 Ah（安时）表示。
内阻
表示电池内部电阻，影响电池 的效率。
循环寿命
表示电池可以充放电的次数。
03
铅酸电池的优缺点
优点
可靠性高
铅酸电池技术成熟，可靠性高 ，被广泛应用于各类设备和系
统中。
成本低廉
铅酸电池制造成本相对较低， 价格较为亲民，适合大规模应 用。
安全性好
铅酸电池内部液体电解质相对 稳定，不易发生爆炸或起火等 安全事故。
详细描述
铅酸电池是一种常用的二次电池，其电极材料主要是铅及铅 的化合物，电解液为硫酸。由于其高可靠性、低成本和丰富 的铅资源，铅酸电池在许多领域都有广泛的应用。
历史与发展
总结词
铅酸电池自1859年诞生以来，经历了多次改进和发展，不断提高其性能和降低成 本。
详细描述
铅酸电池由法国物理学家普兰特于1859年首次制造出来，其目的是为了储存电力 。随着科技的发展，人们对铅酸电池进行了多次改进，以提高其性能和降低成本 。目前，铅酸电池已成为最广泛应用的二次电池之一。
性能和寿命。
智能化发展
随着物联网和智能技术的普及， 铅酸电池将进一步向智能化、集 成化方向发展，实现远程监控、
铅酸蓄电池基础知识培训.pptx
• 安全阀的要求：安全阀是关键部件影响电池寿命、一致性和安全性。可分为帽式、柱式 和伞形安全阀。
✓ 单向开阀 ✓ 单向密封，防止空气进入电池内部 ✓ 同一组电池各个安全阀间的开闭压力差不应超过平均值的20% ✓ 寿命不低于15年 ✓ 具有虑酸功能，可防止酸与酸雾从安全阀排气口排出 ✓ 隔爆，当电池外部遭遇明火是电池内部不应引爆 ✓ 抗震，运输和使用期间，不会因为震动和多次开闭而松动失效 ✓ 耐酸 ✓ 耐高低温
19
第20页/共25页
VRLA电池的使用与维护
➢VRLA蓄电池的使用：
蓄电池的浮充 ✓ VRLA电池主要的工作方式是浮充工作制。 ✓ VRLA电池浮充工作下，电池与整流器设备并联，电池组一般不放电。实际工作中电池存
VRLA蓄电池培训目录
基础知识
➢ 铅酸蓄电池的发展历史与现状 ➢ VRLA电池的基本定义与分类 ➢ VRLA电池的基本原理 ➢ VRLA电池的基本结构与设计 ➢ VRLA电池的基本性能参数
第2页/共25页
铅酸蓄电池的发展历史与现状
➢小范围应用
➢迅速推广
铅 酸 电 池
➢GNB发明MFX正 极板栅专利合金
蓄电池正常使用时保持气密和液密状态。当内部气压超过预定值时，单向安全阀自动开启 释放气体。当内部气压降低后，安全阀自动闭合使其密封，防止外部空气进入蓄电池内部。 蓄电池在使用寿命期间，正常使用情况下无需补加电解液。蓄电池具有防爆、防酸雾、耐 过充电能力。
➢VRLA蓄电池的分类 • AGM 电池： Absorbed Glass Mat
✓ 内阻值不是常数。欧姆内阻遵守欧姆定律，极化内阻随电流密度增加而非线性变大。
10
第11页/共25页
VRLA电池基本性能参数
➢VRLA蓄电池的性能参数：
✓ 单向开阀 ✓ 单向密封，防止空气进入电池内部 ✓ 同一组电池各个安全阀间的开闭压力差不应超过平均值的20% ✓ 寿命不低于15年 ✓ 具有虑酸功能，可防止酸与酸雾从安全阀排气口排出 ✓ 隔爆，当电池外部遭遇明火是电池内部不应引爆 ✓ 抗震，运输和使用期间，不会因为震动和多次开闭而松动失效 ✓ 耐酸 ✓ 耐高低温
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第20页/共25页
VRLA电池的使用与维护
➢VRLA蓄电池的使用：
蓄电池的浮充 ✓ VRLA电池主要的工作方式是浮充工作制。 ✓ VRLA电池浮充工作下，电池与整流器设备并联，电池组一般不放电。实际工作中电池存
VRLA蓄电池培训目录
基础知识
➢ 铅酸蓄电池的发展历史与现状 ➢ VRLA电池的基本定义与分类 ➢ VRLA电池的基本原理 ➢ VRLA电池的基本结构与设计 ➢ VRLA电池的基本性能参数
第2页/共25页
铅酸蓄电池的发展历史与现状
➢小范围应用
➢迅速推广
铅 酸 电 池
➢GNB发明MFX正 极板栅专利合金
蓄电池正常使用时保持气密和液密状态。当内部气压超过预定值时，单向安全阀自动开启 释放气体。当内部气压降低后，安全阀自动闭合使其密封，防止外部空气进入蓄电池内部。 蓄电池在使用寿命期间，正常使用情况下无需补加电解液。蓄电池具有防爆、防酸雾、耐 过充电能力。
➢VRLA蓄电池的分类 • AGM 电池： Absorbed Glass Mat
✓ 内阻值不是常数。欧姆内阻遵守欧姆定律，极化内阻随电流密度增加而非线性变大。
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第11页/共25页
VRLA电池基本性能参数
➢VRLA蓄电池的性能参数：
铅酸蓄电池原理讲解课件
02
它是一种常见的二次电池，适用 于各种电子设备、电动车和储能 系统等领域。
铅酸蓄电池的发展历程
铅酸蓄电池的发展历史可以追溯到 19世纪60年代，当时它被发明出来 用于电力储存和电动车的动力源。
在过去的一个世纪里，铅酸蓄电池经 历了多次改进和发展，使其在能量密 度、寿命和可靠性等方面得到了显著 提升。
铅酸蓄电池的容量与电压
容量
铅酸蓄电池的容量通常以Ah（安时）为单位，指的是在特定条件下，电池可以 提供的电量。例如，一个100Ah的铅酸蓄电池，理论上可以提供100A的电流 持续1小时。
电压
铅酸蓄电池的电压通常在12V到60V之间，这取决于电池的型号和设计。例如， 一个标准的12V铅酸蓄电池，其电压在完全充电的状态下可以达到13.8V。
01
02
03
航空航天
在航空航天领域，铅酸蓄 电池因具有较高的安全性 和可靠性而被广泛应用。
军事应用
在军事领域，铅酸蓄电池 作为备用电源和应急电源 被广泛使用。
电力设施
在电力设施中，铅酸蓄电 池作为备用电源和应急电 源，能够保障电力设施的 正常运行。
铅酸蓄电池的市场前景与发展趋势
市场前景
随着全球汽车保有量的增加和电动汽车市场的扩大，铅酸蓄电池的市场需求将持续增长。
铅酸蓄电池的负极
负极材料
铅酸蓄电池的负极主要由铅及其 氧化物制成，其中最常见的是海
绵状铅。
负极结构
负极的构造包括导电骨架和活性 物质，导电骨架通常由铅制成， 而活性物质则由海绵状铅和铅的
氧化物组成。
负极作用
负极在铅酸蓄电池中起到储存和 释放能量的作用，同时还能帮助
维持电池内部的电平衡。
铅酸蓄电池的电解液
它是一种常见的二次电池，适用 于各种电子设备、电动车和储能 系统等领域。
铅酸蓄电池的发展历程
铅酸蓄电池的发展历史可以追溯到 19世纪60年代，当时它被发明出来 用于电力储存和电动车的动力源。
在过去的一个世纪里，铅酸蓄电池经 历了多次改进和发展，使其在能量密 度、寿命和可靠性等方面得到了显著 提升。
铅酸蓄电池的容量与电压
容量
铅酸蓄电池的容量通常以Ah（安时）为单位，指的是在特定条件下，电池可以 提供的电量。例如，一个100Ah的铅酸蓄电池，理论上可以提供100A的电流 持续1小时。
电压
铅酸蓄电池的电压通常在12V到60V之间，这取决于电池的型号和设计。例如， 一个标准的12V铅酸蓄电池，其电压在完全充电的状态下可以达到13.8V。
01
02
03
航空航天
在航空航天领域，铅酸蓄 电池因具有较高的安全性 和可靠性而被广泛应用。
军事应用
在军事领域，铅酸蓄电池 作为备用电源和应急电源 被广泛使用。
电力设施
在电力设施中，铅酸蓄电 池作为备用电源和应急电 源，能够保障电力设施的 正常运行。
铅酸蓄电池的市场前景与发展趋势
市场前景
随着全球汽车保有量的增加和电动汽车市场的扩大，铅酸蓄电池的市场需求将持续增长。
铅酸蓄电池的负极
负极材料
铅酸蓄电池的负极主要由铅及其 氧化物制成，其中最常见的是海
绵状铅。
负极结构
负极的构造包括导电骨架和活性 物质，导电骨架通常由铅制成， 而活性物质则由海绵状铅和铅的
氧化物组成。
负极作用
负极在铅酸蓄电池中起到储存和 释放能量的作用，同时还能帮助
维持电池内部的电平衡。
铅酸蓄电池的电解液
《铅酸蓄电池介绍》课件
技术创新与突破
高性能铅酸蓄电池的研发
01
通过新材料、新工艺的研发和应用，提高铅酸蓄电池的能量密
度、循环寿命和安全性。
铅酸蓄电池回收再利用技术
02
通过回收再利用废旧铅酸蓄电池，实现资源的有效利用，降低
环境污染。
智能电池管理系统的应用
03
通过智能电池管理系统的应用，实现对铅酸蓄电池的实时监控
、保护和优化，提高电池的安全性和使用寿命。
对铅板进行再生处理，提取铅和其他有价值 的金属元素。
拆解
将铅酸蓄电池拆解成电池单体、塑料外壳、 铅板等部分。
资源化利用
将再生铅和其他金属元素用于生产新的铅酸 蓄电池或其他用途。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
REPORTING
特点
铅酸蓄电池具有可靠性高、原料 易得、价格便宜等优点，但同时 也存在能量密度低、充电次数少 、环境污染等问题。
铅酸蓄电池的种类
01
02
03
开口式铅酸蓄电池
电解液可以自由流动，易 于维护，但容易泄漏和蒸 发。
阀控式铅酸蓄电池
电解液被吸附在隔膜中， 不易泄漏和蒸发，维护简 单，但需要定期检查。
胶体铅酸蓄电池
电解液为胶状，不易泄漏 和蒸发，寿命长，但价格 较高。
铅酸蓄电池的应用领域
汽车行业
作为汽车启动电池和车 载电源的主要组成部分
。
工业领域
用于电力保障、备用电 源和能源存储等方面。
通讯行业
用于基站、交换机等设 备的电源供应。
家庭应用
用于太阳能发电系统的 储能和电动车的电源。
PART 02
铅酸蓄电池的工作原理
PART 05
蓄电池基础知识资料ppt课件
9实质上都是指阀控式铅酸密闭免维护蓄电池
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
铅酸蓄电池化学反应原理
1、基本原理：双极硫酸盐化理论
即蓄电池放电时正负极活性物质生成的产物都是硫酸 铅。
放电
反应原理：Pb+PbO2+2H2SO4
电池定义及基本组成
❖ 电池又叫化学电源，是一种将化学能转化为 电能的装置。
❖ 电池将化学能直接转变成低压直流电。 ❖ 电池基本组成：正极活性物质、负极活性物
质、电解质、隔膜、电池外壳、端子及其它 组件。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
2PbSO4+2 H2O
充电
2、电池内部氧循环原理
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
阀控式铅酸蓄电池特点
比能量表
电池类型
铅酸电池
镉镍电池
额定电压
2V/cell
1.2V/cell
比能量
普通25wh~45wh/kg 15~20wh/kg 密封30wh/kg~80wh 20~30wh/kg
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
VRLAB的优势（续）
❖ （2）价格低 ❖ 铅蓄电池由于原材料丰富，制造工艺简单，
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
铅酸蓄电池化学反应原理
1、基本原理：双极硫酸盐化理论
即蓄电池放电时正负极活性物质生成的产物都是硫酸 铅。
放电
反应原理：Pb+PbO2+2H2SO4
电池定义及基本组成
❖ 电池又叫化学电源，是一种将化学能转化为 电能的装置。
❖ 电池将化学能直接转变成低压直流电。 ❖ 电池基本组成：正极活性物质、负极活性物
质、电解质、隔膜、电池外壳、端子及其它 组件。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
2PbSO4+2 H2O
充电
2、电池内部氧循环原理
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
阀控式铅酸蓄电池特点
比能量表
电池类型
铅酸电池
镉镍电池
额定电压
2V/cell
1.2V/cell
比能量
普通25wh~45wh/kg 15~20wh/kg 密封30wh/kg~80wh 20~30wh/kg
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
VRLAB的优势（续）
❖ （2）价格低 ❖ 铅蓄电池由于原材料丰富，制造工艺简单，
铅酸蓄电池(精) ppt课件
ppt课件
9
E
(PbO2/PbSO4 )
(PbSO4
/
Pb)
RT F
ln
a(H2SO4 ) a(H2O)
பைடு நூலகம்
1. 铅酸蓄电池的电动势只与酸的浓度有关，与蓄 电池中含有的铅、二氧化铅或硫酸铅的量无关；
2. 正负极的稳定电势接近于它们的平衡电极电势， 故电池的开路电压与电池的电动势接近 .
负极中高度分散
2. 放电时：BaSO4是PbSO4的结晶中心, 降低 PbSO4结晶时的过饱和度、使生成的PbSO4覆盖 金属铅的可能性减小→推迟负极的钝化
3. 充电时：使生成的海绵状铅具有高度的分散 性→防止其收缩
ppt课件
18
• 有机添加剂的作用机理 1. 吸附在活性物质上，降低电极/溶液界面的自
E 酸密度g/cm3 0.84
ppt课件
10
铅酸蓄电池正常工作的条件
1. 电极反应可逆； 2. 氢气和氧气在电极上具有较高的过电位才有可能
使电池正常充放电；
3. 放电产物PbSO4在H2SO4水溶液中的溶解度较低。
ppt课件
11
三、二氧化铅电极
活性物质PbO2：疏松的多孔体 板栅：Pb合金铸造成的栅栏片状物体
弱酸性及碱 性溶液中， pH大约2～3
以上
尺寸较大、颗粒较硬，在 正极活性物质中可以形成 网络或骨骼，使电极具有 较长的寿命;但容量较低，
同时易向β-PbO2转化
强酸性溶液 β-PbO2 正方晶系 中，pH在2～
3以下 ppt课件
更稳定些；容量更高
13
正极板栅的腐蚀
• 正极板栅腐蚀的原因 正极板栅中的Pb和其他成分如Sb处于热力学不稳 定状态
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。
铅酸蓄电池PPT优秀课件
2008 PAPER -7 资料来源：《十一五时期我国经济社会发展的总体思路研究》国家发改委宏观经济研究院课题组
宏观环境——国家环保政策
铅蓄电池生产过程和废弃电池对环境产生的污染已引起我国政府高度重视。铅酸蓄电池被列入国家危险废物 ，在相关法律中对行业污水、大气污染等规定了排放标准限定，并于05年开始实施生产许可证制度
铅原料
铅酸蓄电池生产
下游需求领域
发展机会及驱 ➢ 我国铅资源丰富，约占全球铅储
动因素
量的16%
制约因素
➢ 下游铅酸蓄电池的增长带动铅原 料价格的上涨，企业生产成本提 高
➢ 未来铅价格下降可能性不大
2008 PAPER -13
➢ 06年市场规模达到420亿元，约 占电池市场的35%
➢ 产量持续增长，行业处于迅速成 长期， 01-06年年均复合增长率 约为24%
2008 PAPER -10
2008 PAPER -11
第一部分：行业概况 ➢行业界定 ➢分类
第二部分：宏观背景 ➢经济增长方式改变 ➢国家环保政策
第三部分：产业链环节分析 ➢综述 ➢上游原材料——铅 ➢铅酸蓄电池生产 ➢下游市场需求领域
结论 附件：专家访谈及清华优势
目录
产业链——综述
从铅酸蓄电池产业物流整体来看，下游需求领域，尤其是汽车和电动自行车的发展是其主要驱动力，而铅原 料由于占其成本70%以上，是行业利润的主要限制因素，目前我国铅供需总体平衡
类别
含义
开口式
无永久性盖子，产生的气体可以自 由逸出，只装有与壳体不固定的盖 板；以减少酸雾。现几乎被淘汰。
排气式
电池壳体与盖固定在一起；盖的注 酸口装有排气拴。
电池盖上装有防酸阻火拴，允许电 防酸隔爆式 池排气，但酸雾不逸出；遇有外界
宏观环境——国家环保政策
铅蓄电池生产过程和废弃电池对环境产生的污染已引起我国政府高度重视。铅酸蓄电池被列入国家危险废物 ，在相关法律中对行业污水、大气污染等规定了排放标准限定，并于05年开始实施生产许可证制度
铅原料
铅酸蓄电池生产
下游需求领域
发展机会及驱 ➢ 我国铅资源丰富，约占全球铅储
动因素
量的16%
制约因素
➢ 下游铅酸蓄电池的增长带动铅原 料价格的上涨，企业生产成本提 高
➢ 未来铅价格下降可能性不大
2008 PAPER -13
➢ 06年市场规模达到420亿元，约 占电池市场的35%
➢ 产量持续增长，行业处于迅速成 长期， 01-06年年均复合增长率 约为24%
2008 PAPER -10
2008 PAPER -11
第一部分：行业概况 ➢行业界定 ➢分类
第二部分：宏观背景 ➢经济增长方式改变 ➢国家环保政策
第三部分：产业链环节分析 ➢综述 ➢上游原材料——铅 ➢铅酸蓄电池生产 ➢下游市场需求领域
结论 附件：专家访谈及清华优势
目录
产业链——综述
从铅酸蓄电池产业物流整体来看，下游需求领域，尤其是汽车和电动自行车的发展是其主要驱动力，而铅原 料由于占其成本70%以上，是行业利润的主要限制因素，目前我国铅供需总体平衡
类别
含义
开口式
无永久性盖子，产生的气体可以自 由逸出，只装有与壳体不固定的盖 板；以减少酸雾。现几乎被淘汰。
排气式
电池壳体与盖固定在一起；盖的注 酸口装有排气拴。
电池盖上装有防酸阻火拴，允许电 防酸隔爆式 池排气，但酸雾不逸出；遇有外界
铅酸蓄电池的结构及工作原理pptx
数表示。
放电效率是指电池在放电过程 中能够输出的能量与充电时输 入的能量的比值，通常用百分
数表示。
充电效率和放电效率是衡量铅 酸蓄电池性能的重要指标之一
。
CHAPTER 04
铅酸蓄电池的优缺点及改进 方向
优点
总结词
可靠性高、可维护性好、性价比高、广泛的应用领域
详细描述
铅酸蓄电池具有较高的可靠性和可维护性，使用寿命长，适用于各种环境条 件。同时，由于其性价比高，广泛适用于电动汽车、电力系统中。在各个领 域中，铅酸蓄电池都得到了广泛应用。
特性
电解液具有高导电性和强腐蚀性，因此需要适当的密封和保护措 施。
电池壳
材料
通常由金属材料（如钢材）制 成。
功能
电池壳为电池的内部组件提供 保护，防止电池受到机械损伤
或外部环境的影响。
结构
电池壳通常分为两部分，底部 和顶部，中间留有空间用于容
纳活性物质和电解液。
电池盖
材料
通常由塑料材料制成。
功能
负极板
材料
通常由铅钙合金制成，表 面覆盖一层海绵状铅。
功能
在电池放电期间，负极板 上的活性物质会与电解液 中的硫酸发生反应，吸收 电子并生成氢气。
结构
负极板通常制成片状，以 增加表面积，提高电池的 电化学性能。
电解液
成分
通常由硫酸和蒸馏水混合而成，比例为1:1。
功能
在电池放电期间，电解液中的离子可以自由移动，形成电流。同 时，它也参与正负极板上的化学反应。
高效能电池
01
提高铅酸蓄电池的能量密度和功率密度，以增加其续航时间和
性能。
轻量化设计
02
通过采用更轻的材料和优化电池结构，减轻铅酸蓄电池的重量
放电效率是指电池在放电过程 中能够输出的能量与充电时输 入的能量的比值，通常用百分
数表示。
充电效率和放电效率是衡量铅 酸蓄电池性能的重要指标之一
。
CHAPTER 04
铅酸蓄电池的优缺点及改进 方向
优点
总结词
可靠性高、可维护性好、性价比高、广泛的应用领域
详细描述
铅酸蓄电池具有较高的可靠性和可维护性，使用寿命长，适用于各种环境条 件。同时，由于其性价比高，广泛适用于电动汽车、电力系统中。在各个领 域中，铅酸蓄电池都得到了广泛应用。
特性
电解液具有高导电性和强腐蚀性，因此需要适当的密封和保护措 施。
电池壳
材料
通常由金属材料（如钢材）制 成。
功能
电池壳为电池的内部组件提供 保护，防止电池受到机械损伤
或外部环境的影响。
结构
电池壳通常分为两部分，底部 和顶部，中间留有空间用于容
纳活性物质和电解液。
电池盖
材料
通常由塑料材料制成。
功能
负极板
材料
通常由铅钙合金制成，表 面覆盖一层海绵状铅。
功能
在电池放电期间，负极板 上的活性物质会与电解液 中的硫酸发生反应，吸收 电子并生成氢气。
结构
负极板通常制成片状，以 增加表面积，提高电池的 电化学性能。
电解液
成分
通常由硫酸和蒸馏水混合而成，比例为1:1。
功能
在电池放电期间，电解液中的离子可以自由移动，形成电流。同 时，它也参与正负极板上的化学反应。
高效能电池
01
提高铅酸蓄电池的能量密度和功率密度，以增加其续航时间和
性能。
轻量化设计
02
通过采用更轻的材料和优化电池结构，减轻铅酸蓄电池的重量
《铅酸蓄电池维护》课件
3
保养时
定期清洁蓄电池表面，检查电解液浓度，必要时添加电解液。
常见问题与解决方法
放电速率过快
可能是负载功耗过大，需优化电路设计或更换合 适的蓄电池。
电解液浓度不合适
可能是长时间使用导致液位下降，需及时检查并 调整电解液浓度。
充电时间过长
可能是充电参数选择有误，需按照蓄电池规格调 整充电电压和电流。
《铅酸蓄电池维护》PPT 课件
铅酸蓄电池是一种常见的储能设备，本课程将介绍铅酸蓄电池的特点、维护 方式以及常见问题的解决方法，帮助您更好地了解和使用蓄电池。
什么是铅酸蓄电池
铅酸蓄电池是一种电化学装置，将化学能转化为电能，常用于蓄电池组以提供瞬时电力。 铅酸蓄电池的特点包括体积小、重量轻、价格相对低廉，但其自放电率较高、充电时间较长。
维护方式
充电
采用适当的充电方法和参数， 确保蓄电池充电正常且安全。
放电
控制放电条件和方式，以延 长蓄电池寿命。
保养
定期进行蓄电池的清洁、电 解液检查和添加。
保养过程中需注意的事项
1
充电时
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
合理控制蓄电池温度，采取必要的安全措施，防止过热或意外发生。
2
放电时
控制放电深度，避免过度放电造成电池损坏，同时采取安全措施。
电池老化导致电容降低
可能是蓄电池寿命较长，需更换新的蓄电池以保 证性能。
总结
铅酸蓄电池在储能领域具有重要地位，正确维护蓄电池可以延长其使用寿命， 提高能量利用效率。
通过了解铅酸蓄电池的特点和维护方式，您可以更好地应用蓄电池，同时为 未来的绿色能源发展做出贡献。
【课件】铅酸蓄电池介绍ppt
什么是铅酸蓄电池？
铅酸蓄电池(Lead-Acid Battery, LAB)，是指正负极活性 物质分别 是铅和二氧化铅、由硫酸水溶液做电解液的二 次电池
分富液式和贫液式两大类，贫液式就是目前广泛应用的阀 控式密闭铅酸蓄电池，事实上它不并是完全密闭的
主要应用于交通、通信、后备电源等领域 具有价格低廉、可靠性高、维护简单等优点 由于铅对人体有害、硫酸污染环境、腐蚀设备，因此应用
领域受到限制 虽然有被镍氢、锂离子电池等取代的趋势，但由于价格、
安全、可靠性等原因仍将长期占据二次电池的大部分市场
铅酸蓄电池的历史
卢森堡第一座铅蓄厂 Trible双极硫酸盐化理论
1882年
1859年 法国Plante 发明铅酸蓄电池
1890年 Phillipart 管式极板
铅钙合金 Haring 1935年
– 外壳：一般是塑料外壳如ABS，PP等 ，也有外部再加钢壳的
– 正极：主要是红棕色氧化铅(PbO2) – 负极：主要是海绵状的金属铅(Pb) – 端子：铅或铜质，铜端子更常见 – 隔膜：AGM或胶体，吸附硫酸水溶液 – 安全阀：内部气体溢出通道，一般加
防爆石和滤酸器
• 高端电池有时配备排气孔和导气管， 保证电池柜内氢气的零积累
铅酸蓄电池结构示意图
特殊的阀控式铅酸蓄电池
卷绕式极板结构特点
装配紧密 极板更薄
优点
较宽的工作温度范围(-50~70℃) 大电流充放电性能更好 搞震性能良好 可靠性高
缺点
工艺复杂，造价高 不适用于浮充
适用范围
国防，医疗器械，仪表
阀控式铅酸蓄电池的结构
阀控式铅酸蓄电池介绍
Chris
铅酸蓄电池的维护与保养课件
电池连接检查
检查电池连接是否紧固， 确保电池正负极连接正确， 防止出现接触不良或短路 等问题。
电池液面检查
定期检查电池液面高度， 保持适当的液面高度，防 止因液面过低或过高影响 电池性能。
充电与放电管理
充电管理
遵循铅酸蓄电池的充电曲线，采 用适当的充电方式（恒流、恒压 、涓流等）进行充电，避免过充 或欠充。
详细描述
电池漏液可能是由于电池外壳破裂、密封圈老化或电池安 装不当等原因引起的。漏液会导致电池容量降低、性能下 降，甚至可能引起安全问题。
解决方案
定期检查电池外壳和密封圈的完好性，确保电池正确安装。 如发现漏液问题，应立即停止使用，并进行专业检修或更 换电池。
电池容量降低
01
总结词
随着使用时间的增长，铅酸蓄电池的容量可能会逐渐降低，影响车辆的
铅酸蓄电池的应用领域
01
02
03
04
汽车启动电源
用于汽车启动，提供大电流放 电。
电动车动力电源
为电动车提供动力，是电动车 的重要组成部分。
电力系统备用电源
用于电力系统备用，确保电力 系统的稳定运行。
其他领域
如通讯、铁路、航空、船舶等 领域的备用电源和应急电源。
铅酸蓄电池的工作原理
充电过程
铅酸蓄电池在充电过程中，正极 上的活性物质二氧化铅和负极上 的活性物质海绵铅同时发生氧化 反应，将电能转化为化学能储存
温度控制
铅酸蓄电池的最佳使用温度为20-30℃，过高或过低的温度都会影 响电池性能和寿命。
温度保护
在高温环境中使用时，应采取适当的散热措施，避免电池过热；在低 温环境中使用时，应采取适当的保温措施，避免电池性能下降。
04
《铅酸蓄电池》课件
电解液与隔膜
电解液
一般为硫酸溶液，是电池中的离子传 输介质。
隔膜
一种塑料薄膜，用于隔离正负极，防 止短路，同时允许离子通过。
电池壳与附件
电池壳
用于容纳电解液和其他组件，通常由硬质塑料或金属制成。
附件
包括电池连接器、温度传感器等，用于电池的装配和使用。
03 铅酸蓄电池的性能参数
电池容量
电池容量
的应用也逐渐增多。
铅酸蓄电池可以储存大量的电能， 并在电力需求高峰期释放，以平 抑电网负荷波动，确保电力系统
的稳定运行。
在可再生能源并网、智能微电网 等领域，铅酸蓄电池也发挥着重
要的作用。
其他领域应用
01
除了以上几个领域，铅酸蓄电池 还广泛应用于其他领域，如通信 、铁路、船舶、航空等。
02
在这些领域中，铅酸蓄电池因其 可靠的性能和低廉的成本，成为 许多设备的首选电源。
02 铅酸蓄电池的构造与材料
正极材料
正极活性物质
主要由铅的氧化物构成，是电池 放电过程中的氧化剂。
正极添加剂
用于改善正极活性物质的电化学 性能，如碳黑、金属氧化物等。
负极材料
负极活性物质
主要由铅的金属颗粒构成，是电池放电过程中的还原剂。
负极添加剂
用于改善负极活性物质的电化学性能，如石墨、玻璃纤维等 。
电动车动力电源
随着电动车市场的不断扩大，铅酸蓄 电池在电动车领域的应用也越来越广 泛。
与其他动力电池相比，铅酸蓄电池具 有较高的能量密度和可靠性，成本也 相对较低，因此在电动车领域具有一 定的竞争优势。
铅酸蓄电池作为电动车的动力电源， 为电机提供电能，使车辆能够正常运 行。
电力系统储能
铅酸蓄电池基础知识资料课件
电池的电压
01
02
03
04
开路电压
指电池在无负载状态下的端电 压，通常以伏特（V）为单位
进行衡量。
额定电压
指电池在标准工作条件下的电 压值，是电池的一个重要性能
参数。
工作电压
指电池在有负载状态下的电压 值，受到负载电流和内阻的影
响。
充电电压
指电池在充电过程中的电压值 ，通常比工作电压略高。
电池的内阻
电池容量
额定容量
指电池在规定的工作条件下能够输出的电 量，通常以安时（Ah）为单位进行衡量。
指电池在标准充放电条件下能够输出的电 量，是电池的一个重要性能参数。
实际容量
电池的容量衰减
指电池在实际工作条件下能够输出的电量 ，受到多种因素的影响，如充放电电流、 电解液浓度、温度等。
随着使用时间的增长，电池的容量会逐渐 减小，这是由于电池内部的化学反应和物 质消耗所导致的。
铅酸蓄电池基础知识资料课件
目录 CONTENTS
• 铅酸蓄电池概述 • 铅酸蓄电池工作原理 • 铅酸蓄电池的构造与材料 • 铅酸蓄电池的性能参数 • 铅酸蓄电池的维护与使用 • 铅酸蓄电池的发展趋势与未来展望
01
铅酸蓄电池概述
定义与特性
定义
铅酸蓄电池是一种以铅及其氧化 物为电极，硫酸溶液为电解液的 化学电源。
应用领域
汽车行业
主要用于汽车启动、照 明和点火系统，也是电 动汽车的重要电源之一
。
工业领域
用于电力系统的备用电 源、电动叉车、电动自
行车等。
通讯领域
用于电信、移动通信、 卫星通信等领域的备用
电源。
家庭领域
用于太阳能光伏系统、 UPS电源等家庭电器和
《铅酸蓄电池培训》课件
放电过程中的监测
密切监测电池的温度、电解液 的比重和电池电压，确保放电
正常进行。
充电放电的注意事项
01
注意安全
铅酸蓄电池充电和放电过程中会 产生氢气，因此要确保工作场所
通风良好，避免氢气聚集。
03
定期维护
定期检查铅酸蓄电池的外壳是否 有裂纹或损伤，并保持清洁干燥
。
02
控制温度
充电和放电过程中，电池的温度 会升高，应控制温度不超过40℃
2-8小时。
充电过程中的监测
密切监测电池的温度、电解液 的比重和电池电压，确保充电
正常进行。
放电过程
放电前的准备
确保电池充满电，并了解放电 的电流、电压和时间等参数。
放电方式
采用恒流或恒阻放电方式，使 电池按照规定的放电曲线进行 放电。
放电时间
根据放电电流的大小和容量来 决定，一般需要持续放电几小 时。
技术进步
近年来，铅酸蓄电池在提 高能量密度、充电速度和 寿命等方面的技术进步也 在不断取得突破。
应用领域
汽车工业
铅酸蓄电池广泛应用于各 类汽车，包括电动汽车、 混合动力汽车和传统燃油 车。
电力工业
在电力系统中，铅酸蓄电 池用于稳定电力系统和提 供紧急电源。
其他领域
铅酸蓄电池还广泛应用于 摩托车、船舶、航空器、 铁路车辆和储能系统等领 域。
电解液的浓度和成分对铅酸蓄电池的性能和寿命有着重 要影响。
电解液的主要功能是在正负极板之间传导离子，从而产 生电流。
电解液的渗透和流动也影响着蓄电池的充电和放电效率 。
隔板
隔板在铅酸蓄电池中起到分隔 正负极板的作用，以防止短路
。
隔板通常由微孔塑料或玻璃纤 维制成，其结构能够允许电解 液通过，但阻止正负极板直接
密切监测电池的温度、电解液 的比重和电池电压，确保放电
正常进行。
充电放电的注意事项
01
注意安全
铅酸蓄电池充电和放电过程中会 产生氢气，因此要确保工作场所
通风良好，避免氢气聚集。
03
定期维护
定期检查铅酸蓄电池的外壳是否 有裂纹或损伤，并保持清洁干燥
。
02
控制温度
充电和放电过程中，电池的温度 会升高，应控制温度不超过40℃
2-8小时。
充电过程中的监测
密切监测电池的温度、电解液 的比重和电池电压，确保充电
正常进行。
放电过程
放电前的准备
确保电池充满电，并了解放电 的电流、电压和时间等参数。
放电方式
采用恒流或恒阻放电方式，使 电池按照规定的放电曲线进行 放电。
放电时间
根据放电电流的大小和容量来 决定，一般需要持续放电几小 时。
技术进步
近年来，铅酸蓄电池在提 高能量密度、充电速度和 寿命等方面的技术进步也 在不断取得突破。
应用领域
汽车工业
铅酸蓄电池广泛应用于各 类汽车，包括电动汽车、 混合动力汽车和传统燃油 车。
电力工业
在电力系统中，铅酸蓄电 池用于稳定电力系统和提 供紧急电源。
其他领域
铅酸蓄电池还广泛应用于 摩托车、船舶、航空器、 铁路车辆和储能系统等领 域。
电解液的浓度和成分对铅酸蓄电池的性能和寿命有着重 要影响。
电解液的主要功能是在正负极板之间传导离子，从而产 生电流。
电解液的渗透和流动也影响着蓄电池的充电和放电效率 。
隔板
隔板在铅酸蓄电池中起到分隔 正负极板的作用，以防止短路
。
隔板通常由微孔塑料或玻璃纤 维制成，其结构能够允许电解 液通过，但阻止正负极板直接
《铅酸蓄电池》课件
电力系统备用电源
在电力系统中，铅酸蓄电池作为 备用电源，能够在主电源故障时
提供紧急电力。
铅酸蓄电池能够在短时间内提供 大量电能，保障重要设施和关键
设备的正常运行。
在备用电源领域，铅酸蓄电池具 有较高的安全性和稳定性，被广
泛应用于各种电力设施中。
其他应用领域
除了以上几个主要应用领域外，铅酸 蓄电池还广泛应用于其他领域，如船 舶、航空、铁路、通讯、数据中心等 。
采用高能量密度的电极材料，如 硅基材料和钛酸锂等，提高电池
的能量密度。
优化电池结构
通过改进电池设计，减小体积和 重量，提高能量密度。
电池管理系统优化
通过先进的电池管理系统技术， 提高电池的能量利用率和能量密
度。
提高循环寿命
深入研究电极反应机制
深入了解电极反应机制，优化电极材料和电解液配方，提高电池 的循环寿命。
强化电池制造工艺
提高电池制造工艺水平，确保电池的一致性和可靠性，延长电池的 循环寿命。
电池使用和维护
正确使用和合理维护电池，避免过充过放和高温等不利条件，延长 电池的循环寿命。
环保与可持续发展
研发绿色生产工艺
采用环保型的生产工艺和材料，降低铅酸蓄电池 生产过程中的环境污染。
回收再利用
建立完善的铅酸蓄电池回收体系，实现废旧电池 的资源化再利用，降低对环境的压力。
工作原理
通过负极板上的铅和正极板上的二氧 化铅与电解液中的硫酸进行化学反应 产生电流。
胶体铅酸蓄电池
定义
胶体铅酸蓄电池是一种使 用胶体电解液的铅酸蓄电 池。
工作原理
胶体中的硅凝胶可以固定 电解液，防止电解液的泄 漏和蒸发。
特点
寿命长，维护简单，对高 温环境有较好的适应性， 但价格较高。
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4.3 PbO2 正极
1
4.3.1 PbO2的结晶变体及其特性 晶体：一种是α-PbO2，一种是β-PbO2
α-PbO2为Z形排列，β-PbO2为线性排列
还有无定形的二氧化铅
2
3
α-PbO2与β-PbO2性能比较
α-PbO2——斜方晶系（铌铁矿型） β-PbO2 ——正方晶系（金红石型） 性能比较： 1.导电性：β-PbO2大于α-PbO2 2.稳定性： β-PbO2大于α-PbO2 3. 结晶颗粒： β-PbO2结晶细， α-PbO2结晶粗
海绵状铅，活性物质的收缩：海绵状Pb热力学不稳定； 充电时，再结晶表面收缩
1. 膨胀剂： 无机膨胀剂：硫酸钡、硫酸锶、炭黑。 放电：作为结晶中心 充电：高度分散，将Pb与Pb分开 有机膨胀剂：腐殖酸、木质素、木素磺酸盐等。 降低表面张力，防止铅负极比表面积收缩，推迟钝化。
7. α -PbO2量增加，有利于提高正极循环寿命
5
二氧化铅颗粒的凝胶-晶体理论
正极活性物质的最小单元为 PbO2颗粒 组成： α-PbO2+β-PbO2 +周围水化带
晶体区：α-PbO2、β-PbO2 水化带：PbO(OH)2
6
二氧化铅聚合物链和水化的聚合物链
7
晶体区好似一个小岛，在岛上整个体积内电子可以自由 移动。
(4) 溶胶Pb(OH)4部分脱水形成凝胶颗粒和晶体
nPb(OH) 4
[PbO(OH)2]n+nH2O
(5) [PbO(OH)2]n进一步脱水，形成PbO2
[PbO(OH)2]n
kPbO2 + (n-k) [PbO(OH)2]n+kH2O
17
4.3.3 正极自放电 （self-discharge)
理。
Pb
+
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
HSO4-
–
2e充电 放电
PbSO4 + H+
溶解沉淀：放电时发生阳极氧化，Pb2+离开电极表 面，当Pb2+的浓度与SO42-离子浓度积超过PbSO4浓度 积时，在铅电极附近产生PbSO4沉淀。
固相反应机理：当铅电极电位正向移动，其值超过固相 成核的过电位时，发生固相反应， SO42-离子直接与铅表 面碰撞生成固态的PbSO4，不经过溶解成离子的过程。
20
4.4.2 Pb负极的钝化
在常温小电流放电时，电池的容量受正极的控制。 在大电流放电时，特别是低温大电流放电时，电池的容
量转为受负极控制, 负极发生了阳极钝化
21
负极放电产物生成了致密的PbSO4层 ，过饱和硫酸铅 影响因素： 电流密度 温度 H2SO4浓度
22
4.4.3 负极活性物质的收缩和添加剂
晶体区与晶体区之间依赖水化聚合物链连接。岛上的电 子借助于水化聚合物形成的桥，在晶体区之间移动。
8
聚合物链的长度不足以去连接任意两个晶体区。 平行链间距离或链的密度对凝胶的电子导电有重要影响。
电导依赖于凝胶的密度和局外离子。局外离子可引起水 化聚合物链彼此分开(增加链间距离、电导下降)或引起 水化聚合物靠近(减少链间距离、促进电子传递)。
PbO(OH)+ + 3H+ + 2e
Pb2+ + 2H2O
Pb2+ + SO42-
PbSO4
10
(3) PbO2 + 4H+ + 2e
Pb2+ + 2H2O
2. 固相机理：首先还原为 PbOx(1.3<x<1.6)，然后这一中间氧化物 与H2SO4反应生成PbSO4 。
11
3. 胶体结构的反应机理
9
4.3.2 PbO2电极的充放电机理
一 、放电反应机理
1. 溶解沉积机理
(1) PbO2 + 4H+ Pb4+ + 2e
Pb4+ + 2H2O(溶解) 2Pb2+(电子转移)
Pb2+ + HSO4-
PbSO4 + H+(沉积)
(2) PbO2H2O PbO(OH)2 H+ PbO(OH)+ + H2O
(1) PbSO4先溶解。 (2) Pb2+离子扩散。
(3) 电化学反应：Pb2+ (4) 电中性化过程。
Pb4+
Pb(OH)4
(5) PbO2微粒形成，进一步长大，形成聚集物。
16
3、凝胶-晶体机理
(1) PbSO4先溶解 (2) Pb2+离子扩散
(3) 电化学反应：Pb2+
Pb4+
Pb(OH)4
自放电导致容量损失，并引起不可逆PbSO4析出， 失效。
PbO2的电极电位φ=1.685V。 (1) 析氧腐蚀
PbO2 + HSO4- + H+
PbSO4 + H2O + 1/2O2
18
(2)PbO2与板栅合金中Pb、Sb、Ag等接触腐蚀
PbO2 + Pb + H2SO4
2PbSO4 + 2H2O
14
二 、充电反应机理
PbSO4 + 2H2O – 2e
PbO2 + HSO4- + 3H+
1、 固态机理
正极放电结束后，总会残存一些被PbSO4包裹的不能放 电的PbO2，成为充电形成PbO2的生长中心，也有新的
PbO2生长中心形成，整个过程是固态反应过程。
15
2 、溶解沉积机理
PbSO4先溶解形成Pb2+，然后由Pb2+转化形成PbO2， 由五个步骤组成。
5PbO2+2Sb+6H2SO4
(SbO2)2SO4+5PbSO4+6H2O
PbO2 + 2Ag + 2H2SO4
PbSO4 + Ag2SO4 + 2H2O
(3)PbO2与H2作用 PbO2+H2+H2SO4
PbSO4+2H2O
(4)PbO2与Fe、Mn等杂质反应。电液要净化
19
4.4 铅负极
4.4.1、 铅负极的充放电机理——溶解沉淀和固相反应机
4
4. 生成pH值：(β -PbO2 )pH<2-3, ( α-PbO2 )pH >2-3
5. 在充放电过程中， α-PbO2与β-PbO2互相转化。一般 主α-要Pb发O生2 α-放 充P电 电bOP2转bS化O为4 β-放充P电电bOβ2-。PbO2 6. β -PbO2 比α -PbO2的电化学活性高。一般β-PbO2 的 放电容量是α-PbO21.5~3倍。
微孔聚集体上发生电化学反应； 大孔聚集体上进行离子的传递和形成PbSO4。
12
13
a) 电子从金属板栅通过腐蚀层到达正极活性物质； b) 电子沿着正极活性物质聚集体骨骼传递到A； c) H+和H2SO4从主体溶液沿着大孔结构进行传质； d) H+沿着聚集体的微孔传递至A； e) 发生电化学反应(1)； f) 发生化学反应(2)和形成PbSO4(溶液)； g) 在大孔结构中发生PbSO4的成核和长大； g) 水从A沿着大孔结构传递到主体溶液
1
4.3.1 PbO2的结晶变体及其特性 晶体：一种是α-PbO2，一种是β-PbO2
α-PbO2为Z形排列，β-PbO2为线性排列
还有无定形的二氧化铅
2
3
α-PbO2与β-PbO2性能比较
α-PbO2——斜方晶系（铌铁矿型） β-PbO2 ——正方晶系（金红石型） 性能比较： 1.导电性：β-PbO2大于α-PbO2 2.稳定性： β-PbO2大于α-PbO2 3. 结晶颗粒： β-PbO2结晶细， α-PbO2结晶粗
海绵状铅，活性物质的收缩：海绵状Pb热力学不稳定； 充电时，再结晶表面收缩
1. 膨胀剂： 无机膨胀剂：硫酸钡、硫酸锶、炭黑。 放电：作为结晶中心 充电：高度分散，将Pb与Pb分开 有机膨胀剂：腐殖酸、木质素、木素磺酸盐等。 降低表面张力，防止铅负极比表面积收缩，推迟钝化。
7. α -PbO2量增加，有利于提高正极循环寿命
5
二氧化铅颗粒的凝胶-晶体理论
正极活性物质的最小单元为 PbO2颗粒 组成： α-PbO2+β-PbO2 +周围水化带
晶体区：α-PbO2、β-PbO2 水化带：PbO(OH)2
6
二氧化铅聚合物链和水化的聚合物链
7
晶体区好似一个小岛，在岛上整个体积内电子可以自由 移动。
(4) 溶胶Pb(OH)4部分脱水形成凝胶颗粒和晶体
nPb(OH) 4
[PbO(OH)2]n+nH2O
(5) [PbO(OH)2]n进一步脱水，形成PbO2
[PbO(OH)2]n
kPbO2 + (n-k) [PbO(OH)2]n+kH2O
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4.3.3 正极自放电 （self-discharge)
理。
Pb
+
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
HSO4-
–
2e充电 放电
PbSO4 + H+
溶解沉淀：放电时发生阳极氧化，Pb2+离开电极表 面，当Pb2+的浓度与SO42-离子浓度积超过PbSO4浓度 积时，在铅电极附近产生PbSO4沉淀。
固相反应机理：当铅电极电位正向移动，其值超过固相 成核的过电位时，发生固相反应， SO42-离子直接与铅表 面碰撞生成固态的PbSO4，不经过溶解成离子的过程。
20
4.4.2 Pb负极的钝化
在常温小电流放电时，电池的容量受正极的控制。 在大电流放电时，特别是低温大电流放电时，电池的容
量转为受负极控制, 负极发生了阳极钝化
21
负极放电产物生成了致密的PbSO4层 ，过饱和硫酸铅 影响因素： 电流密度 温度 H2SO4浓度
22
4.4.3 负极活性物质的收缩和添加剂
晶体区与晶体区之间依赖水化聚合物链连接。岛上的电 子借助于水化聚合物形成的桥，在晶体区之间移动。
8
聚合物链的长度不足以去连接任意两个晶体区。 平行链间距离或链的密度对凝胶的电子导电有重要影响。
电导依赖于凝胶的密度和局外离子。局外离子可引起水 化聚合物链彼此分开(增加链间距离、电导下降)或引起 水化聚合物靠近(减少链间距离、促进电子传递)。
PbO(OH)+ + 3H+ + 2e
Pb2+ + 2H2O
Pb2+ + SO42-
PbSO4
10
(3) PbO2 + 4H+ + 2e
Pb2+ + 2H2O
2. 固相机理：首先还原为 PbOx(1.3<x<1.6)，然后这一中间氧化物 与H2SO4反应生成PbSO4 。
11
3. 胶体结构的反应机理
9
4.3.2 PbO2电极的充放电机理
一 、放电反应机理
1. 溶解沉积机理
(1) PbO2 + 4H+ Pb4+ + 2e
Pb4+ + 2H2O(溶解) 2Pb2+(电子转移)
Pb2+ + HSO4-
PbSO4 + H+(沉积)
(2) PbO2H2O PbO(OH)2 H+ PbO(OH)+ + H2O
(1) PbSO4先溶解。 (2) Pb2+离子扩散。
(3) 电化学反应：Pb2+ (4) 电中性化过程。
Pb4+
Pb(OH)4
(5) PbO2微粒形成，进一步长大，形成聚集物。
16
3、凝胶-晶体机理
(1) PbSO4先溶解 (2) Pb2+离子扩散
(3) 电化学反应：Pb2+
Pb4+
Pb(OH)4
自放电导致容量损失，并引起不可逆PbSO4析出， 失效。
PbO2的电极电位φ=1.685V。 (1) 析氧腐蚀
PbO2 + HSO4- + H+
PbSO4 + H2O + 1/2O2
18
(2)PbO2与板栅合金中Pb、Sb、Ag等接触腐蚀
PbO2 + Pb + H2SO4
2PbSO4 + 2H2O
14
二 、充电反应机理
PbSO4 + 2H2O – 2e
PbO2 + HSO4- + 3H+
1、 固态机理
正极放电结束后，总会残存一些被PbSO4包裹的不能放 电的PbO2，成为充电形成PbO2的生长中心，也有新的
PbO2生长中心形成，整个过程是固态反应过程。
15
2 、溶解沉积机理
PbSO4先溶解形成Pb2+，然后由Pb2+转化形成PbO2， 由五个步骤组成。
5PbO2+2Sb+6H2SO4
(SbO2)2SO4+5PbSO4+6H2O
PbO2 + 2Ag + 2H2SO4
PbSO4 + Ag2SO4 + 2H2O
(3)PbO2与H2作用 PbO2+H2+H2SO4
PbSO4+2H2O
(4)PbO2与Fe、Mn等杂质反应。电液要净化
19
4.4 铅负极
4.4.1、 铅负极的充放电机理——溶解沉淀和固相反应机
4
4. 生成pH值：(β -PbO2 )pH<2-3, ( α-PbO2 )pH >2-3
5. 在充放电过程中， α-PbO2与β-PbO2互相转化。一般 主α-要Pb发O生2 α-放 充P电 电bOP2转bS化O为4 β-放充P电电bOβ2-。PbO2 6. β -PbO2 比α -PbO2的电化学活性高。一般β-PbO2 的 放电容量是α-PbO21.5~3倍。
微孔聚集体上发生电化学反应； 大孔聚集体上进行离子的传递和形成PbSO4。
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a) 电子从金属板栅通过腐蚀层到达正极活性物质； b) 电子沿着正极活性物质聚集体骨骼传递到A； c) H+和H2SO4从主体溶液沿着大孔结构进行传质； d) H+沿着聚集体的微孔传递至A； e) 发生电化学反应(1)； f) 发生化学反应(2)和形成PbSO4(溶液)； g) 在大孔结构中发生PbSO4的成核和长大； g) 水从A沿着大孔结构传递到主体溶液