电动汽车用铅酸蓄电池培训课件
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精选电动汽车动力电池培训课件
❖1911年，查尔斯·科特林(Charles Kettering)发明了 内燃机自动启动技术；1908年，福特汽车公司推 出了T型车，并开始大批量生产，内燃机汽车的成 本大幅度下降，1912年电动车售价1750美元，而 汽油车只要650美元。
❖ 1913年，福特(Ford)建立了内燃机汽车装配流水线 ，几乎使装配速度提高了8倍，最终使每工作日每 隔10秒钟就有一台T型车驶下生产线。内燃机汽车 进入了标准化、大批量生产阶段。亨利-福特以大
图片小贴士
❖ 1969年宝马生产的电动汽车
❖ 意大利为了降低空气污染，20世纪80年代末建立 了电动汽车车队，共投入52辆电动汽车试验，所 有车均用铅酸电池。1990年菲亚特汽车公司生产 “熊猫一览 lef/ra”，载重量为1330kg，车速为 70km/h，续驶里程为100km，采用铅酸电池，或 改用镍镉电池车速可达100km/h ，续驶里程达 180km。
力的后轮驱动的子弹头型电动汽车，创造了时速 68mile (110km)的记录，并且续驶里程达到了约 290km。这也是世界上第一辆时速超过100公里的 汽车。
图片小贴士
❖ 卡米勒·杰纳茨驾驶的子弹头型电动汽车
图片小贴士
❖ 1900年，BGS公司生产的电动汽车创造了单次充 电行驶180mile的最长里程纪录。
❖ 1901年爱迪生发明了Fe-Ni电池；
❖ 1984年波兰的飞利浦（Philips）公司成功研制出 LaNi5储氢合金，并制备出MH-Ni电池。
图片小贴士
❖ 发明大王爱迪生和他的铁 镍电池
❖ 1991年，可充电的锂离子蓄电池问世，实验室制 成的第一只18650型锂离子电池容量仅为600mA·h ；
装了两台驱动电机 ，能以20mile/h的 速度行驶 25mile 。
❖ 1913年，福特(Ford)建立了内燃机汽车装配流水线 ，几乎使装配速度提高了8倍，最终使每工作日每 隔10秒钟就有一台T型车驶下生产线。内燃机汽车 进入了标准化、大批量生产阶段。亨利-福特以大
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❖ 1969年宝马生产的电动汽车
❖ 意大利为了降低空气污染，20世纪80年代末建立 了电动汽车车队，共投入52辆电动汽车试验，所 有车均用铅酸电池。1990年菲亚特汽车公司生产 “熊猫一览 lef/ra”，载重量为1330kg，车速为 70km/h，续驶里程为100km，采用铅酸电池，或 改用镍镉电池车速可达100km/h ，续驶里程达 180km。
力的后轮驱动的子弹头型电动汽车，创造了时速 68mile (110km)的记录，并且续驶里程达到了约 290km。这也是世界上第一辆时速超过100公里的 汽车。
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❖ 卡米勒·杰纳茨驾驶的子弹头型电动汽车
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❖ 1900年，BGS公司生产的电动汽车创造了单次充 电行驶180mile的最长里程纪录。
❖ 1901年爱迪生发明了Fe-Ni电池；
❖ 1984年波兰的飞利浦（Philips）公司成功研制出 LaNi5储氢合金，并制备出MH-Ni电池。
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❖ 发明大王爱迪生和他的铁 镍电池
❖ 1991年，可充电的锂离子蓄电池问世，实验室制 成的第一只18650型锂离子电池容量仅为600mA·h ；
装了两台驱动电机 ，能以20mile/h的 速度行驶 25mile 。
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
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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。
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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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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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。
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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
铅酸蓄电池培训教材
电压是单体电池电压与电池数量的乘 积。
位表示。容量大小与电池的结构、极板面积、 活性物质的多孔性等因素有关。
铅酸蓄电池的内阻是指电池在工作时， 电流通过电池内部所受到的阻力。内阻 大小直接影响电池的输出功率和能量效 率，内阻越小，电池性能越好。
放电特性曲线解读
放电时间
放电特性曲线描述了电池在不同放电电流下的放电时间。放电时间越长，说明电池容量越大，能够持续供电的时间也 越长。
装配工艺流程简述
01
02
03
电池组装
将不同型号不同厂家的极 板经过称重、配组后插入 电池槽中，经过焊接或连 接条连接构成电池组。
上盖密封
将安全阀、极柱等与电池 盖组合后，通过热封或胶 封技术使之成为一个整体。
端子焊接
将正负极汇流排与端子焊 接在一起，构成一个完整 的电池。
化成、充电和检测环节说明
铅酸蓄电池应在适宜的温度范围内使用， 避免高温或低温环境对电池性能造成不良 影响。
常见故障排查及处理方法
电池漏液
如发现电池漏液，应立即停止使用，并用干布擦拭干净，检查电池外 壳是否破裂，必要时更换电池。
充电不足
若电池充电后使用时间明显缩短，可能是充电器不匹配或电池老化导 致，应更换合适充电器或对电池进行更换。
电力储能系统应用（太阳能、风能等）
太阳能储能系统
微电网系统
铅酸蓄电池作为太阳能储能系统的重 要组成部分，将太阳能转化为电能并 储存起来，以供夜间或阴雨天使用。
铅酸蓄电池在微电网系统中发挥重要 作用，平衡分布式电源的出力波动， 提高微电网的稳定性和可靠性。
风能储能系统
在风能发电系统中，铅酸蓄电池储存 风力发电机产生的电能，确保在无风 或风力不足时能够持续供电。
铅酸蓄电池培训课件
精选教课课件设计| Excellent teaching plan铅酸蓄电池培训讲义一、铅酸蓄电池基来源理1．蓄电池也称为二次电池，是相对于原电池（一次电池）而言。
原电池是将化学能转变为电能的装置，当其内部参加化学反响的物质耗费到必定程度，其寿命便告停止，没法再将本来的化学能予以恢复。
蓄电池是其将储藏化学能转变为电能后（放电：化学能转变为电能），当采纳充电装置对其输入直流电能时，又可将耗费的化学能予以恢复（充电：电能转变为化学能）。
能够达成多次充放电循环。
2．铅酸蓄电池是以铅及其合金、硫酸为主要原料的蓄电池，其正极活性物质为深褐色或棕褐色二氧化铅，负极活性物质为灰色绒状铅，电解质为稀硫酸。
阀控式密封铅酸蓄电池基本构造为：电池槽盖、正负极板、汇流排、玻璃纤维隔板、稀硫酸电解液、铅部件、端极柱、安全阀等。
3．铅酸蓄电池的型号命名与辨别，见表1。
表 1符号含义G固定型或管式干荷电（负极板无氧状态A干燥）防酸或阀控（电池盖上装F有防酸帽或安全阀）M密封式型号举例GAF-300：固定型、干荷式、防酸隔爆型， 10h 率额定容量为 300Ah加入电解液后，无需初充电，可直接使用GFF-2000：传统防酸电池，帽有阻拦电池中酸雾窜至空间作用GFM-500：固定型阀控密封式， 10h 率额定容量为500Ah精选教课课件设计| Excellent teaching planQ起动型（汽车起动电源）N内燃机车用T铁路客车用D电力机车用DZ电动助力型4．铅酸蓄电池充放电机理：6-QA-60：3 个单格串连，干荷式起动电池， 20h 率额定容量为 60Ah NM-450 ：内燃机车用密封电池，5h 率额定容量为450Ah6-TM-60 ：6 个单格串连，铁路客车用密封电池，10h 率额定容量为 60Ah DM-170 ：电力机车用密封电池， 10h 率额定容量为 170Ah6-DZM-10 ： 6 个单格串联，电动助力车用密封电池， 2h 率额定容量为10Ah放电：加负载将蓄电池正负极连通后，因为正极电势高，电子从负极流向正极，经过负载产生电流。
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
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• 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
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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。
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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
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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
电动车蓄电池使用必备培训资料PPT(共 30张)
• 在贮存和转运期间电池要密封，防止受潮及空气进入电池内 部。
• 干荷电蓄电池，使用方便，可节省大量的时间、人力和电能， 有利于提高汽车的运输效率，故对无充电条件的长途汽车及 个体汽车而言更为适宜。干荷电蓄电池日常补充充电和补充 水较少，在较低环境温度下能迅速起动汽车，电气性能好， 使用寿命长，因此深受广大汽车驾驶员的欢迎。
包装材料
塑压
蓄电池槽 蓄电池盖
穿壁焊 短路测试
入库
成品蓄电池
包装
气密检测
极柱焊
封盖
二 铅酸蓄电池用电解液
JB/T10052-1999《铅酸蓄电池用电解液》技术要求。 一般起动用铅酸蓄电池用电解液密度ρ 25℃= 1.28 ±
0.01 g/mL，温度较高的地区可以采用1.26～1.27 g/mL。 检验可用5%～10%NH4SCN显色反应定性测试铁含量， 溶液不变色该指标合格，溶液变红该指标不合格；可 用1%AgNO3测试氯含量，溶液不出现白色混浊该指标合 格，溶液出现白色混浊该指标不合格。
四 起动用铅酸蓄电池加液和补充电
（一） 起动用铅酸蓄电池加液
1. 加液前复测电解液密度和温度，密度为 1.275g/ml～1.285g/ml（25℃），灌入电池的电 解液温度不高于35℃。
2. 拧下气塞，盲孔气塞务必穿透排气孔， 有密封垫 或密封签的灌酸后要去掉。
3. 电解液液面应高出最低液面线10～15mm，无液面 线的应高出隔板顶部10～15mm。
（二）干荷电蓄电池的使用
在未加注电解液时，切忌打开通气孔塞、封签或拧开加液口孔塞，以防 干荷电蓄电池内部受潮而影响其性能。
电解液必须使用纯净的硫酸和无离子水配制，以防止干荷电蓄电池自放 电而降低容量。
• 干荷电蓄电池，使用方便，可节省大量的时间、人力和电能， 有利于提高汽车的运输效率，故对无充电条件的长途汽车及 个体汽车而言更为适宜。干荷电蓄电池日常补充充电和补充 水较少，在较低环境温度下能迅速起动汽车，电气性能好， 使用寿命长，因此深受广大汽车驾驶员的欢迎。
包装材料
塑压
蓄电池槽 蓄电池盖
穿壁焊 短路测试
入库
成品蓄电池
包装
气密检测
极柱焊
封盖
二 铅酸蓄电池用电解液
JB/T10052-1999《铅酸蓄电池用电解液》技术要求。 一般起动用铅酸蓄电池用电解液密度ρ 25℃= 1.28 ±
0.01 g/mL，温度较高的地区可以采用1.26～1.27 g/mL。 检验可用5%～10%NH4SCN显色反应定性测试铁含量， 溶液不变色该指标合格，溶液变红该指标不合格；可 用1%AgNO3测试氯含量，溶液不出现白色混浊该指标合 格，溶液出现白色混浊该指标不合格。
四 起动用铅酸蓄电池加液和补充电
（一） 起动用铅酸蓄电池加液
1. 加液前复测电解液密度和温度，密度为 1.275g/ml～1.285g/ml（25℃），灌入电池的电 解液温度不高于35℃。
2. 拧下气塞，盲孔气塞务必穿透排气孔， 有密封垫 或密封签的灌酸后要去掉。
3. 电解液液面应高出最低液面线10～15mm，无液面 线的应高出隔板顶部10～15mm。
（二）干荷电蓄电池的使用
在未加注电解液时，切忌打开通气孔塞、封签或拧开加液口孔塞，以防 干荷电蓄电池内部受潮而影响其性能。
电解液必须使用纯净的硫酸和无离子水配制，以防止干荷电蓄电池自放 电而降低容量。
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课件
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)
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)
电动汽车动力电池及电源管理课程教学课件 第三章 铅酸动力电池及其应用
表3-5 中国电动自行车产量
年份
1998年 1999年 2000年 2001年 2002年
电 动 车 配 套 电 配套电池 年份 电 动 车 配 套 电 配套电池
为了增加铅酸电池的容量．一般由多块极板组成 极群，即多块正极板和多块负极板分别用连接条( 汇流排)焊接在一起，共同组成电池(Battery) 。传统内燃机汽车用的12V铅酸起动电池就是6 个独立的铅酸电池单体组成的。
图3-2阀控密封铅酸蓄电池构造与原理
【课堂活动】 阀控密封铅酸蓄电池的优缺点剖析
3)气体析出阶段。
电池已完满，电池中进行水的电解和自放电反应。由于在密封的阀控 免维护铅酸电池中，具有氧循环的设计，即正极板上析出的氧在负极 板上被还原重新生成水而消失，因此析气量很小，不需要补充水。
图3-1铅酸电池反应原理
铅酸电池的结构
正负极板是蓄电池的核心部件，是蓄电池的“心 脏”，分为正极和负极。正极活性物质主要成分 为二氧化铅，负极活性物质主要成分为铅。
活动目的：探索阀控式密封铅酸电池是否具有无 酸雾逸出、无需定期补水、自放电小、浮充寿命 长等优点，巩固铅酸蓄电池结构与原理知识
所需材料：阀控铅酸蓄电池结构与原理挂图、纸 笔等
活动方式：小组讨论
活动过程：认真分析阀控密封铅酸蓄电池的结构 与工作原理，探索阀控密封铅酸蓄电池的优缺点 。
2.铅酸动力电池的性能及检测
真正降低，并且随放电过程的进行，电池内阻增 加，电池温度会逐步增加；充电时两种热效应叠 加，电池温度也会升高。
温度对蓄电池的容量和电动势影响很大，电解液 温度高时扩散速度增加、电阻降低，其电池电动 势也略有增加．因此铅酸电池的容量及活化物质 利用率随温度的增加而增加。反之，电解液温度 降低时，其黏度增大，使离子运动受到较大阻力 ，扩散能力降低。在低温下电解液的电阻也增大 ，电化学反应的阻力增加，结果导致蓄电池容量 下降。
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》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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2PbSO4 + 2H2O
铅
二氧化铅 硫酸 charge 硫酸铅 水
（负极） （正极） （电解液）
4
电池的结构图
GEL battery
AGM battery
5
电池的结构组成
正极板和负极板 正极板和负极板都是由铅钙合金格子体和活性物质组成。
隔板 隔板由玻璃纤维組成，主要是吸附电解液，隔开正极板和负极板。
内应进行充电；对于放电深度超过60%的情况，当天就应 该进行充电。
6. 对于有涓流放电情况的充电 有的车辆由于没有辅助电源，因此在停车时电池组会
以一个很小的电流在放电以维持电子设备的工作，如果有 这种情况，当车辆长期存放时，要特别注意定期充电。
260 180 270 273 260 180 270 273 260 180 280 280 260 180 280 280 326 167 165.3 168.3 332 176 214 218 407 174 210 216 485 170 241 241
额定容量（Ah） 10hr 5hr 3hr 2hr
210 200 180 160 230 220 200 176 170 145 135 112 175 166 150 133 81 77 70 62 115 110 100 88 140 133 120 106 175 166 150 133
VRLA电池的工作及密闭原理
discharge
Pb + PbO2 + 2H2SO4
固化室
充放电机
电池组装现场
电池的出厂检验
• 电池需要通过有资质的检测机构的检测； • 出厂前需要经过100%的容量检测； • 出厂前需要对电池进行配组，保证组内电池的
容量偏差在3%以内，开路电压偏差在60mV以 内； • 电池外观清洁，无明显物理损伤。
电池的选型
• 放电时间与放电电流的关系（25 ± 5℃），铅酸蓄电 池放电电流（A）与放电时间（h）的关系符合Peukert 经验式In·t = k，我公司电池的参数n可取1.20；
电动汽车用铅酸蓄电池
电动汽车用动力电池分类
• 从全球新能源汽车的发展来看，其动力电源主要包括铅酸电池、 镍氢电池、锂离子电池、燃料电池、超级电容器。
• 铅酸蓄电池是目前唯一批量使用的动力电池，锂离子动力电池 是目前最为市场看好的一种。
• 目前动力铅酸电池可分为：富液式电池、AGM技术阀控式电池 和胶体电池
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
-20 -10
0
10
20
30
40
50
温 度 T（ ℃ ）
电池的使用与维护
• 电池的工作温度：-20℃~45℃ • 电池的安装
1. 端子螺栓扭矩10~15N·m； 2. 电池间距离应大于10mm； 3. 蓄电池与支架之间应紧密接触，且应安装缓冲部件； 4. 电池应尽量安装在同一空间内，该空间不得密闭； 5. 电池应与热源隔开； 6. 不得用有机溶剂擦拭电池。
18
电池的使用与维护
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电池的使用与维护
• 电池的充电
1. 最佳充电温度：10~30℃； 2. 充电模式对电池寿命的影响；
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电池的使用与维护
3. 充电曲线介绍
我公司现行充电曲线
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电池的使用与维护
4. 温度补偿
22
电池的使用与维护
5. 充电的及时性 对放电深度不足30%的情况不必每天充电，但在3天
我公司电动汽车用铅酸电池的规格
型号
3-EVF-180 3-EVF-200 4-EVF-135 4-EVF-150 6-EVF-70 6-EVF-100 6-EVF-120 6-பைடு நூலகம்VF-150
额定电 参考重
压
量
（V） （Kg）
6
35
6
36
8
35
8
36
12
26
12
36
12
43
12
52
参考尺寸（mm） 长 宽 高 总高
安全阀 当电池由于过充电或者被滥用的情況下，电池內部的气压增加，当压 力超过安全阀设定的压力的时候，安全阀会打开泄放压力。当內部压 力恢复正常的时候，安全阀关闭，防止外面的气体进入电池內部。
电槽和中盖 电槽和中盖一般由ABS 或者PP 材料组成，具有很高的強度和耐酸性。 电槽和中盖被密封起来，防止电解液和气体泄露。
• 通过路试取得不同车速下的运行电流、以及启动和爬 坡时的电流，根据电动车的设计里程等要求即可选择 合适的电池容量；
• 考虑环境温度对于对容量的影响； • 考虑电池循环容量的衰减。
放电时间与放电电流的关系曲线
10.0 6DM120 6DM150 3DM180
1.0
放电时间（ h）
0.1 10
100
动力铅酸蓄电池技术参数
• 执行标准：QC/T 742-2006,GB/T 18332.1-2009； • 比能量：3hr体积比能量不低于90wh/L，3hr质量比能量不
低于33wh/kg； • 循环使用寿命：循环寿命不低于400次； • 低温容量：-20℃ 3hr容量不低于0.55C3； • 大电流放电：1 C3（A）放电时间不低于40min； • 快速充电能力：1h充电后放出容量不低于 0.7C3； • 容量保存率：存放28天容量不低保持率不得低于0.85C3 ； • 过放电容量恢复：不低于0.7C3。
1000
放 电 电 流 （ A）
电动汽车实际工况数据
80
190
电压/V
电流/A
70
140 60
50
电 压
40
/
V
30
90 电 流 /
40 A
20 (10)
10
0
(60)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
时间/min
境温度对于对容量的影响
C（ T） /C（ 25 ）
1.2
1.1
1.0
电解液 主要由稀硫酸組成，电池中电化学反应和离子的传导媒介。
6
电池的生产流程简介
铅粉制造 板栅铸造
制水、配酸 铅膏制造
涂板
固化、干燥
封盖
焊过桥
极群入槽
焊接
包片
分板修板 称片配组
焊端子
端子封胶
配酸
加酸
充电
配组
包装
铅粉机
电池的主要生产设备
板栅铸造机
电池的主要生产设备
和膏机
涂板机
电池的主要生产设备
电池的使用与维护
• 电池的放电
1. 电池的放电深度与寿命的关系：放电深度越浅循环 寿命越 长； 2. 选择合理的放电深度：考虑到频繁充电会带来不必要 的水损失，建议放电深度设定在30%~80%之间； 3. 保护电压的设定，建议1.75V/Cell(对于12V电池为 10.5V)； 4. 保护电流建议不大于3C。