铅酸蓄电池板栅ppt课件
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铅酸蓄电池ppt课件
2008 PAPER -4 资料来源：天一信科科技有限公司
铅酸蓄电池行业概况——分类
铅酸蓄电池按照不同分类方法可以分为不同类别。其中全密封免维护铅酸蓄电池对环境影响较小
A） 按用途分类
产品系列名称
特性和主要用途
起动用
供各种汽车、拖拉机、柴油机起动 和点火、照明用；起动时要求大电 流放电，要求能低温起动、电池内 阻小。
有防酸防暴功能。
类别 干放电态
含义
极板为放电态，放在无电解液的 蓄电池槽中；开始使用时应灌入电 解液，并进行较长时间的初充电后 方可使用。
极板处于干燥的充电态的无电解 干荷电态 液的蓄电池槽中，使用时灌入电解
液，不需初充电即可使用。
带液充电态
充电态带电液的蓄电池
充电态，部分电液吸在极板和隔
湿荷电态
膜中，使用时灌入电液、不需要充 电。贮存时间不及干荷电态蓄电池
铅酸电池基本原理： ➢一个基本的铅酸蓄电池由正、负极板和浸润在它们之间的电解液中组成。 ➢铅酸电池放电过程，正极板上的二氧化铅得到电子，负极板上的铅失去电子，在各自极板上沉淀为硫酸铅；析出的氧离子和氢离子化和成水。随着放电的
进行，正、负极板上逐渐积累硫酸铅，电解液浓度下降。电池电压逐渐降低，直至终止放电。 ➢充电过程中，正极板上的硫酸铅溶解，生成二氧化铅；负极板上的硫酸铅还原成铅。随着充电的进行，极板上的硫酸铅逐步溶解，电解液浓度不断提高。
2008 PAPER -3 资料来源：《电池工业污染物排放标准》编制说明
铅酸蓄电池行业概况——工作原理
铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来，放电时将化学能转化为电 能供给外系统，由于其主要使用铅和硫酸作为原料，对环境污染较大
铅酸蓄电池行业概况——分类
铅酸蓄电池按照不同分类方法可以分为不同类别。其中全密封免维护铅酸蓄电池对环境影响较小
A） 按用途分类
产品系列名称
特性和主要用途
起动用
供各种汽车、拖拉机、柴油机起动 和点火、照明用；起动时要求大电 流放电，要求能低温起动、电池内 阻小。
有防酸防暴功能。
类别 干放电态
含义
极板为放电态，放在无电解液的 蓄电池槽中；开始使用时应灌入电 解液，并进行较长时间的初充电后 方可使用。
极板处于干燥的充电态的无电解 干荷电态 液的蓄电池槽中，使用时灌入电解
液，不需初充电即可使用。
带液充电态
充电态带电液的蓄电池
充电态，部分电液吸在极板和隔
湿荷电态
膜中，使用时灌入电液、不需要充 电。贮存时间不及干荷电态蓄电池
铅酸电池基本原理： ➢一个基本的铅酸蓄电池由正、负极板和浸润在它们之间的电解液中组成。 ➢铅酸电池放电过程，正极板上的二氧化铅得到电子，负极板上的铅失去电子，在各自极板上沉淀为硫酸铅；析出的氧离子和氢离子化和成水。随着放电的
进行，正、负极板上逐渐积累硫酸铅，电解液浓度下降。电池电压逐渐降低，直至终止放电。 ➢充电过程中，正极板上的硫酸铅溶解，生成二氧化铅；负极板上的硫酸铅还原成铅。随着充电的进行，极板上的硫酸铅逐步溶解，电解液浓度不断提高。
2008 PAPER -3 资料来源：《电池工业污染物排放标准》编制说明
铅酸蓄电池行业概况——工作原理
铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来，放电时将化学能转化为电 能供给外系统，由于其主要使用铅和硫酸作为原料，对环境污染较大
铅酸蓄电池的结构与维护 ppt课件
电池容量Q（安时）=I放×t放
I放为放电电流（安）
t放为放电时间（小时）
PPT课件
4
电量效率（安时效率）：输出电量与输入电量之间的 比叫做电池的电量效率，也叫作安时效率。
电量效率（%） =（Q放÷Q充）×100% =（I放×t放）÷（I充×I充）×100%
Q放和Q充：分别是放电和充电容量（安时）
PPT课件
25
（3）电解液
电解液是蓄电池的重要组成部份，它的作用是 传导电流和参加电化学反应；
电解液是由浓硫酸和净化水（去离子水）配制 而成的，电解液的纯度和密度对电池容量和寿 命有重要影响；
比重一般在1.24～1.30g/ cm3之间。 例如：汽车用铅酸蓄电池采用电解液密度为 1.280±0.005g/cm³(25℃)稀硫酸。
自由放电：由于电池的局部作用造成的电池容量的消 耗。容量损失搁置之前的容量之比，叫做蓄电池的自 由放电率 自由放电率（%）= （Q1－Q2）÷Q1×100% Q1为搁置前放电容量（安时） Q2为搁置后放电容量（安时）
使用寿命：蓄电池每充电、放电一次，叫做一次充放 电循环，蓄电池在保持输出一定容量的情况下所能进 行的充放电循环次数，叫做蓄电池的使用寿命。
汉语拼音字母含义汉语拼音字母含义表示电池用途的字母qq启动用表示电池特征的字母aa干荷电式gg固定用ff防酸式dd电池车fm阀控式nn内燃机车ww无需维护tt铁路客车jj胶体电液mm摩托车用dd带液式ks矿灯酸性jj激活式jc舰船用qq气密式bb航标灯hh湿荷式tk坦克bb半密闭式ss闪光灯yy液密式例
PPT课件
5
二、铅酸蓄电池的工作原理
电池表达式：
() Pb H2SO4 PbO2 ()
电池的化学反应：
I放为放电电流（安）
t放为放电时间（小时）
PPT课件
4
电量效率（安时效率）：输出电量与输入电量之间的 比叫做电池的电量效率，也叫作安时效率。
电量效率（%） =（Q放÷Q充）×100% =（I放×t放）÷（I充×I充）×100%
Q放和Q充：分别是放电和充电容量（安时）
PPT课件
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（3）电解液
电解液是蓄电池的重要组成部份，它的作用是 传导电流和参加电化学反应；
电解液是由浓硫酸和净化水（去离子水）配制 而成的，电解液的纯度和密度对电池容量和寿 命有重要影响；
比重一般在1.24～1.30g/ cm3之间。 例如：汽车用铅酸蓄电池采用电解液密度为 1.280±0.005g/cm³(25℃)稀硫酸。
自由放电：由于电池的局部作用造成的电池容量的消 耗。容量损失搁置之前的容量之比，叫做蓄电池的自 由放电率 自由放电率（%）= （Q1－Q2）÷Q1×100% Q1为搁置前放电容量（安时） Q2为搁置后放电容量（安时）
使用寿命：蓄电池每充电、放电一次，叫做一次充放 电循环，蓄电池在保持输出一定容量的情况下所能进 行的充放电循环次数，叫做蓄电池的使用寿命。
汉语拼音字母含义汉语拼音字母含义表示电池用途的字母qq启动用表示电池特征的字母aa干荷电式gg固定用ff防酸式dd电池车fm阀控式nn内燃机车ww无需维护tt铁路客车jj胶体电液mm摩托车用dd带液式ks矿灯酸性jj激活式jc舰船用qq气密式bb航标灯hh湿荷式tk坦克bb半密闭式ss闪光灯yy液密式例
PPT课件
5
二、铅酸蓄电池的工作原理
电池表达式：
() Pb H2SO4 PbO2 ()
电池的化学反应：
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
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
ppt课件
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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。
ppt课件
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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
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)
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
铅酸蓄电池原理讲解课件课件
PbO2 + 2H2SO4 + Pb
充电过程中，正、负极板上的有效物质逐渐恢复，电解液
H2SO4比重逐渐增加，所以从比重升高的数值也可以判断 它充电的程度。电解液中，正极不断产生游离的H+和 S移O动42，- ，S负O极42不-向断正产极生移S动O，42-形，成在电电流场。的作用下，H+向负极
到充电终期，PbSO4绝大部分反应为PbO2和海绵状Pb， 如继续充电，就要引起水的分解，正极放出O2，负极放出H2
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板栅的制造
传统的浇铸方式是将熔融的铅液注入板栅模具中铸造而成。一般
是一次铸成2片板栅，因凝固时间长，生产效率低下。另外，1mm
以下的薄型板栅铸造成形有一定的难度。但这种模具也有体积小 、便于倒班、成本低、设计灵活等优势。
第5页，此课件共35页哦
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1910年开始，铅酸蓄电池生产得到充分发展。
PbSO4 + 2H2O + PbSO4
放电过程是化学能变成电能的过程，这时正极的活性物质
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PbO2变为PbSO4，负极的活性物质海绵铅变为PbSO4，电解液
中H2SO4分子不断减少，逐渐消耗生成H2O，H2O分子相应增加，电 解液的相对密度降低。
(2)充电过程 ：
即将电能变成化学能。
解离充成离电H成时+P与，bO2负+H与极-S。板O在上42负-的。极P电b上S解，O液4充进中电人的时溶H负液2O极，解 板上的Pb2+这时获得两个电子，被还原 成Pb(以海绵状固态析出)，这时电解液 中的H+移向负极，在负极附近与SO42-结 合成H2SO4 。
PbSO4 Pb4+ +4OH-
充电过程中，正、负极板上的有效物质逐渐恢复，电解液
H2SO4比重逐渐增加，所以从比重升高的数值也可以判断 它充电的程度。电解液中，正极不断产生游离的H+和 S移O动42，- ，S负O极42不-向断正产极生移S动O，42-形，成在电电流场。的作用下，H+向负极
到充电终期，PbSO4绝大部分反应为PbO2和海绵状Pb， 如继续充电，就要引起水的分解，正极放出O2，负极放出H2
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板栅的制造
传统的浇铸方式是将熔融的铅液注入板栅模具中铸造而成。一般
是一次铸成2片板栅，因凝固时间长，生产效率低下。另外，1mm
以下的薄型板栅铸造成形有一定的难度。但这种模具也有体积小 、便于倒班、成本低、设计灵活等优势。
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1910年开始，铅酸蓄电池生产得到充分发展。
PbSO4 + 2H2O + PbSO4
放电过程是化学能变成电能的过程，这时正极的活性物质
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PbO2变为PbSO4，负极的活性物质海绵铅变为PbSO4，电解液
中H2SO4分子不断减少，逐渐消耗生成H2O，H2O分子相应增加，电 解液的相对密度降低。
(2)充电过程 ：
即将电能变成化学能。
解离充成离电H成时+P与，bO2负+H与极-S。板O在上42负-的。极P电b上S解，O液4充进中电人的时溶H负液2O极，解 板上的Pb2+这时获得两个电子，被还原 成Pb(以海绵状固态析出)，这时电解液 中的H+移向负极，在负极附近与SO42-结 合成H2SO4 。
PbSO4 Pb4+ +4OH-
《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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1 2 板栅的作用 3 4
板栅的作用
1.活性物质的载体 2.集流体
1 2 3 板栅设计 将板栅设计成不同的形状、不同的截
面积、不同的横筋与竖筋的结构。
4
板栅设计的目的
• 使板栅电压降减小 • 使板栅与活性物质结合力 • 使活性物质有最大的有效空间
板栅的结构
极耳 筋条（横筋、竖筋）
板栅设计的工艺
参考文献
[1]吴秋菊,周明明,杨新新,李厚训,柯娃,吴亮,戴贵平. 新型铅炭板栅合金的 研究进展[J]. 蓄电池,2015,(06):290-294. [2]任晴晴,王江林,刘计,沈浩宇,马永泉,伊廷锋,诸荣孙. 铅蓄电池铅合金板 栅材料的研究进展[J]. 电池工业,2013,(05):267-270. [3]陈旭耀. 卷绕式铅酸电池的研制及其板栅合金的研究[D].哈尔滨工业大学 ,2008. [4]柴树松. 铅酸蓄电池板栅设计的探讨[J]. 蓄电池,2008,(03):103-106. [5]吴敏,王梦阳,田李燕,王淑君. 铅酸蓄电池板栅设计与制造特点的比较[J]. 蓄电池,2007,(03):138-141. [6]隗玉林,郭生欢,丁毅,刘维民. 拉网式板栅的制造及常见故障[J]. 电池 ,2007,(02):152-154.
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SUCCESS
2019/5/6
铅－稀土多元合金
• 作用机理：稀土元素与氧、硫、氢、铝的亲和力较大。
• 例子：添加稀土铈和钇元素，能够提高板栅合金的析 氢及析氧过电位。同时，还能够降低深放电条件下合 金的阳极腐蚀及腐蚀膜的阻抗。
发展趋势
• 铅-稀土多元合金的改进 • 采用快速冷却技术制成板栅合金 • 轻型化板栅材料 • 双极性板栅
铅酸蓄电池中的板栅
1 板栅的简介
A W bstract 目录 ords
2 板栅的作用 3 板栅设计 4 板栅合金
1 板栅的简介
2 3 4
板栅的简介
• 正负极的骨架； • 占蓄电池总质量的
20% ~ 30% 。
板栅的发展史
最初的铅蓄电池是用两块铅板在硫酸溶液中通过反复多次的充放 电循环变为电池的正负极，无所谓板栅可言。 1880 年，Faure 提出了涂膏式极板，即将铅膏涂在薄铅板上， 铅板作为集流体。 1881年，Swan 首先提出板栅的概念，取代以前所用的铅板。 之后，Sellon发明了铅锑合金板栅，其它各种各样的板栅也相继 出现。
• 存在问题：该合金强度差，铸造困难应用困难
• 改进：添加其他元素，如铝、银、铋、锡等，可以针 对性地解决某些问题。其中，Pb-Ca-Sn合金是VRLA电 池最广泛采用的板栅合金。
铅炭板栅合金
• 优点：有效抑制负极的硫酸盐化，提高电池的循 环性能
• 分类：石墨烯铅合金、纳米铅炭合金、铅-石墨烯 合金、铅-石墨合金……
• 宽度大于高度； • 放射状和树枝状优于直线水平； • 重量轻，机械强度高，抗蠕变性能好； • 工艺性能好，利于浇铸成型。
板栅筋条的截面形状
三角形 脱模性能 好
圆形或椭圆 棱形 形
中等
差
铅膏结合保 差 持能力
中等
好
板栅的厚度
板栅厚度是根据蓄电池使用条件，放电 率，寿命等各种因素来确定
1）放电电流
不同用途板栅设计的特点
• 汽车用蓄电池板栅 • 大、中型密封阀控电池板栅 • 电动自行车电池板栅
汽车用蓄电池板栅
使用状态为瞬时大电流放 电, 最高可达400～600 A 。
( 1) 板栅厚度小, 一般不超过2 mm； ( 2) 板栅的细微结构会影响板栅的效果； ( 3) 高与宽的比例明显小于其它板栅； ( 4) 极耳的宽度比其他板栅的要大, 厚度与板栅同厚； ( 5) 筋条密集, 筋条粗细适中。
按制造方式对板栅分类
• 重力浇铸板栅 • 拉网式板栅 • 连铸辊压板栅
重力浇铸式板栅与拉网式板栅对比
重力浇铸式板栅
机械强度
高
活性物质稳定性
好
生产效率（自动化水平） 低
生产成本
高
循环寿命
长
能能量
高
耐腐蚀性
好
拉网式板栅
低 差 高 低 短 高 差
连铸辊压式板栅
• 能很大程度上克服在优 化板栅设计、微观结构 和性能上的局限性
( 1) 板栅不能过厚, 也不能太薄, 适中厚度为1.7～3.0 mm； ( 2) 板栅的高和宽基本上由槽体来确定； ( 3) 正负极厚度比较大； ( 4) 筋条偏疏, 筋条结构偏细。
1 2 3 4 板栅合金
分类
• 主流：低锑铅合金、铅钙合金 • 新型：铅炭板栅合金、铅-稀土多元合金
低锑铅合金
• 汽车起动用蓄电池极板厚度一般在2mm 以下； • 工业用蓄电池，极板厚度可较厚一些，可达到3mm以上。
2）使用寿命
• 备用电源等长寿命蓄电池板栅还要考虑金属铅的腐蚀速度。 • 蓄电池使用寿命要求达到10年以上时，正极板板栅厚度应大
于3mm以上。
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SUCCESS
2019/5/6
大、中型密封阀控电池板栅
大、中型密封2.5～4 mm。 ( 2) 放射筋结构对电池的性能影响不大； ( 3) 具体设计根据槽体。 ( 4) 筋条比较稀疏且偏粗。
电动自行车电池板栅
电动自行车电池的使用寿命适 中，容量要求高, 电池属于深 充/深放类型, 放电电压相对较 稳定, 充电状态良好, 放电状 况苛刻。
• 优点：明显地改善合金的抗拉强度、硬度和细化 晶粒，具有优良的铸造成型性
• 存在问题：锑从正极板上溶解，在负极板上累积， 增加析氢
• 改进： ①减小锑在合金中所占的质量分数； ②添加 锡、砷、镉等元素，可消除含锑合金的缺陷而保留其 优点，增加其抗蠕变和耐腐蚀性能
铅钙合金
• 优点：析氢过电位高、析氢量少。