蓄电池基础知识..

合集下载
  1. 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. 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. 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)。
各位同仁
晚上好!
铅酸蓄电池基础知识 培训教材
目录
1、电池定义及基本组成 2、电池的发展 3、铅酸蓄电池发展历史和现状 4、电池分类 5、铅酸蓄电池应用分类 6、容易混淆的几类电池称呼 7、铅酸蓄电池化学反应原理 8、阀控式铅酸蓄电池特点
wk.baidu.com 目录
9、VRLAB的优势 10、 VRIAB特点 11、 VRIAB特点 12、阀控式铅酸蓄电池的性能参数 13、铅酸蓄电池基本结构 14、主要铅酸蓄电池类型 15、蓄电池命名方法 16、铅酸蓄电池生产工艺流程
铅酸蓄电池应用分类(续)
6、根据带电性能分: A、干荷电池: 出厂前不加酸,使用时加酸。用于汽车、摩托车上。 特点是未加酸时电池不会损坏;不足这处是极板pb 被有机物包裹,多少影响O2阴极吸收。 B、湿荷电池: 出厂前酸已加好,用于UPS及其它电子设备。 注:干荷电池、湿荷电池各有所长,根据不同的使 用要求而定。
比能量
工作电压范围
普通25wh~45wh/kg 密封30wh/kg~80wh
1.8~2.5V/cell
15~20wh/kg 20~30wh/kg
0.85~1.75V/cell
VRLAB的优势
1、良好的电气性能 ①电压高2.0V/单体,且放电电压平稳(有长时间的2.0V左 右的工作电压),碱电池电压低,仅1.25V/单体。 ②电池内阻小,仅0.001~0.0001Ω,大电流放电性好。碱 电池内阻大,约是相同容量电池的2倍。 ③温度对容量影响较小,低温放电性能好。碱电池温度对 容量影响大,低温放电时容量显著下降。 ④效率高,比能量大。碱性电池效率低,特别是瓦特—小 时效率低,重量比能量小。 应该着重提及,铅电池电压高(比碱电池高60%), 这正是电子元件对电池的要求,所以是上佳电源。它 不仅提供了大功率电能,也节约了电池用量。
铅酸蓄电池的发展历史和现状 (续页)
3、电池壳: 第一代电池壳用木头;发展到用橡胶槽, 用沥青粘合;60年代后,改用PP塑料, 用高温粘合;SHAMAS用ABS工程塑料外 壳,有漂亮光洁的外观,用胶水或高温粘 合。

铅酸蓄电池发展历史和现状 (续页)

日本科学家提出: (1)阳极吸收原理:2H2O电解2H2+O2 第一级电解:H2O 2H++O2— O2在正极板表面上产生,通过隔离板中的通道到达负极板, 被负极板吸收,从而抑制H2的溢出。 (2)吸附或隔离板的使用: 由PVC微孔塑料隔板发展到超细玻璃纤维棉。利用毛细现象, 吸附大量硫酸,实现了自由液,非自由液的转化。
铅酸蓄电池应用分类





1、根据使用场合和不同特性要求分: A、启动动型: 汽车、摩托车、轮船、拖拉机等启动和照明用,特点是需要短时 间提供大电量,即高倍率放电性能良好。 B、固定型: 邮电、电信、银行等部门用的不间断电源系统的后备电池,特点 是工作场所相对固定,浮充寿命长。 C、牵引型: 电动车、叉车用,要求循环寿命、浮充寿命长。主要用于各种蓄 电池车、叉车、铲车等动力电源 D、铁路用蓄电池 主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力 E、储能用蓄电池 主要用于风力、太阳能等发电用电能储存。
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。

电池的发展
自1859年普兰特(R,G,Plante)试制成功铅酸电池,1868 年法国勒克朗谢(G,lechance )制成锌锰干电池以来,化学电 源经历了100多年的发展历史,现已形成独立完整的科技与工业 体系,全世界已有1000多种不同系列和型号规格的电池产品。 化学电源已成为人民生活中应用极为广泛的方便能源。今天, 人造卫星、宇宙飞船、火车、汽车、潜艇、鱼雷、军用导弹、 火箭、飞机,哪一样都离不开电源技术的发展。电源技术的进 步,大大加速了现代移动通信、家用电器乃至儿童玩具的发展 速度。随着高新技术的发展和为了保护人类生存的环境,对新 型化学电源又提出了更高的要求。可以预言:产量大、价格低、 应用范围广的锌---锰电池,铅酸蓄电池仍将占有世界上电池的 大部分市场,并且近年来市场保持 10%的增长,而性能优越的锂 离子电池,金属氢化物 --镍电池,可充无汞碱性锌--锰电池, 燃料电池将是21世纪最受欢迎的绿色电池并挤占电池市场。随 着人民生活水平的提高和电池技术的发展,以电池为能源的电 动自行车将代替摩托车,电动汽车将逐步取代燃油汽车,新型化 学电源的时代已经到来。

容易混淆的几类电池称呼
1、自由液电池:普通的汽车,摩托车电池,起动型, 固定型中经常需加水,加酸的。 2、铅锑电池:是一种需要维护的电池,即自由液电池。 3、干荷电池:包括干荷自由液,干荷密闭电池。 4、全密闭电池。 5、免维护电池。 6、阀控式电池。 7、贫液电池。 8、铅钙电池。 9、阴极吸收式电池。 说明:1、2两种实质上是一种电池;4、5、6、7、8、 9实质上都是指阀控式铅酸密闭免维护蓄电池
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, 价格不及碱电池一半。

VRIAB特点




普通铅蓄电池有着许多不足,如密封性差,有酸雾、酸液外泄, 自放电率大及需加水补液等。这些缺点极大的限制了其应用推 广。VRLAB阀控式密封电池正是发扬了普通铅电池优点又克 服了它缺点的新产品,是铅电池的一次革命,它具有许多独特 的优点。 ①密封反应效率高达95%以上,析气量较小,没有酸雾逸出。 电池内部产生的O2可在负极复合为水。无酸雾与液体外泄。 不伤害人员与设备,可以在设备人员密集的地方使用,由于失 水量小(不到普通铅电池的1/10),免维性高,不需经常加水 补液。 ②自放电率低,普通铅电池自放电率约每月25%。VRLAB仅 5%。 ③高倍率放电性能好。普通铅电池约为3—4C。VRLAB可达 10C即电池额定容量的10倍电流放电。 ④无流动电解液,电解液被高吸收性隔板全部吸收。因而电池 可以任意方向位置放置。 ⑤寿命长,为普通铅电池3倍以上。
铅酸蓄电池应用分类(续)



2、按蓄电池极板结构分类 有形成式、涂膏式和管式电池。 3、按蓄电池盖和结构分类 有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池。 4、按蓄电池维护方式分类 有普通式、少维护式、免维护式蓄电池 5、根据电池容量分:

小密系列:6V1.3AH—12V38AH 中密系列:12V40AH—12V200AH 大密系列:2V100AH—2V3000AH(2V系列)
阀控式铅酸蓄电池的性能参数 (续页)


能量:电池的能量是指在一定放电制度下,蓄电池所能给出的电能, 通常用瓦时(Wh)表示。电池的能量分为理论能量和实际能量。 功率与比功率:电池的功率是指电池在一定放电制度下,于单位时 间内所给出能量的大小,单位来W(瓦)或KW(千瓦)。单位质量电 池所能给出的功率称为比功率,单位为 W/Kg 或KW/Kg 。比功率也是 电池重要的性能指标之一。一个电池比功率大,表示它可以承受大 电流放电。蓄电池的比能量和比功率性能是电池选型时的重要参数。 因为电池要与用电的仪器、仪表、电动机器等互相配套,为了满足 要求,首先要根据用电设备要求功率大小来选择电池类型。当然, 最终确定选用电池的类型还要考虑质量、体积、比能量、使用的温 度范围和价格等因素。 电池的使用寿命:在规定条件下,某电池的有效寿命期限称为该电 池的使用寿命。蓄电池发生内部短路或损坏而不能使用,以及容量 达不到规范要求时蓄电池使用失效,这时电池的使用寿命终止。蓄 电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。使用期限是指蓄电池可 供使用的时间,包括蓄电池的存放时间。使用周期是指蓄电池可供 重复使用的次数。
铅酸蓄电池基本结构 (小密电池)
构成铅酸蓄 电池的主要 部件是正负 极板、电解 液、隔膜、 电池壳和盖、 安全阀,此 外还一些零 件和端子、 连接条,极 柱等。
铅酸蓄电池基本结构(续页) (中密电池)
铅酸蓄电池基本结构(续页)
(大密电池)

铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、隔板、 电解液、电池槽、接线端子等六部分组成。 正、负极板是由板栅支撑活性物质。正极 活性物质是二氧化铅(PbO2);负极活 性物质是多孔海绵状铅(Pb)。隔板的品 种有橡胶、塑料(PVC)、超细玻璃纤维 或聚丙烯隔板。电解液密度范围有1.23、 1.260、1.280、1.300.1.325.1.335g/cm3。
电解液(稀硫酸)的作用

是在由化学能转换为电能的电化学反应中, 电离成离子,起导电作用并参与电化学反应。 从反应式可以看出,在放电过程中,电解液 中硫酸因消耗而使密度降低;在充电过程中, 电解液中硫酸因增加而使密度升高。
隔板

起隔离作用,防止正、负极板短路。它是多 孔体,能使电解液离子传导、极板顺利地进 行电化学反应,并具备较高的孔率和杂质少, 耐酸性好,抗氧化性强等条件。
阀控式铅酸蓄电池的性能参数



电池容量:电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量,以符 号C表示。常用的单位为安培小时,简称安时(Ah)或毫安时(mAh),电 池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。 额定电压:又叫标称电压,铅酸蓄电池的额定电压为2V。 开路电压:外电路没有电流流过时电极之间的电位差。 工作电压:又称放电电压或负荷电压,是指有电流通过外电路时,电池两 极间的电位差。 终止电压:电池放电时,电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压称为 终止电压。 放电电流:通常用放电率表示,放电率指放电时的速率,常用“时率”和 “倍率”表示。“时率”是指以放电时间(h)表示的放电速率,或讲以一 定的放电电流放完额定容量所需的小时数。例如电池的额定容量为30AH, 以2A电流放电则时率为30AH/2A=15h,称电池以15小时率放电。 “倍率” 是指电池在规定时间内放出其额定容量时所输出的电流值,数值上等于额 定容量的倍数。 电池的内阻:电池内阻有欧姆电阻(RΩ )和电极在化学反应时所表现的极 化电阻(Rf)、欧姆电阻、极化电阻之和为电池的内阻(Ri)。
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 充电 2、电池内部氧循环原理 2PbSO4+2 H2O
阀控式铅酸蓄电池特点
比能量表 电池类型 额定电压 铅酸电池 2V/cell 镉镍电池 1.2V/cell
铅酸蓄电池发展历史和现状

铅酸蓄电池1859年由普兰特发明,到现在有140年有历 史。 蓄电池:将两根铅板插入稀H2SO4,有1V多的电压产 生。化学变化。 电容器:将电荷存贮起来,只是物理变化。 铅酸蓄电池达到实用——福尔:涂膏式极板的发明。 1881年,福尔发现插入H2SO4中的铅板只是表面层发 生变化,若扩大铅板表面积,产生的电荷就会成倍增加。 于是福尔将板栅做成格状,将铅粉(PbO)加上稀硫酸, 形成膏状。再将铅膏涂满在格状板栅上,形涂膏式极板, 具有很大的比表面积,与H2SO4充分反应。
电池分类


按电池工作性质、电解质及电极材料分为四类: 原电池(又叫一次电池,生产历史最久,产量最大,应用最广, 不能 用简单方法再生,不能充电,用后废弃,如干电池)。 蓄电池(又叫二次电池,可以循环充放电使用,如铅酸电池、镉镍电池、 镍氢电池、锂离子电池等)。 贮备电池(电解质被隔离,使用前才加入电解质予以激活放电,如MgAgCl电池由海水激活)。 燃料电池(将燃料如氢气、甲醇、一氧化碳等和氧化剂如氧气,分别作 为电池两极的活性物质保存在电池本体之外,当反应物连续通入电池时, 电池可连续放电,如H2-O2燃料电池)。 按电解液酸碱性分为两类: 酸性电池(电解液呈酸性,如铅酸蓄电池)。 碱性电池(电解液呈碱性,如镍氢蓄电池)。
相关文档
最新文档