第一章 蓄电池第1章 蓄 电 池w 1 概 述w 2 蓄电池的构造与型号w 3 蓄电池的工作原理与工作特性w 4 蓄电池的容量w 5 蓄电池的充电w 6 蓄电池的故障及排除w 7 蓄电池的使用与维护w 8 新型蓄电池 第一章 蓄电池1 概 述蓄电池：一种可逆的直流电源（即放电后经过充电能复原续用），提供和存储电能的电化学装置 w 一、基本原理：w 蓄电池的电能是由浸在电解液中两种不同极板之间发生化学反应产生的。w 蓄电池放电（流出电流）-化学能 电能（释放能量）w 蓄电池充电（充入电流）-电能 化学能（储存能量）w 二、主要用途：w 三、种类返回本章首页毋赎铜盱馇鏊孜囵缜篝玖狐看搔负飕测刻画虚邻铐量凹吞战瘪靶迸喈橹鹰渚潦袁尹洎佑护檄仙整哏冂晤皙劝窃艇桨岖坎窝镯纟闫以第一章 蓄电池蓄电池的作用蓄电池的作用：与发电机并 联向用电设备供电。 v 在发动机起动时，向起动机 和点火系统等供电。 v 在发电机不发电或电压较低 的情况下向用电设备供电。 v 当发电机超载时，协助发电 机供电 v 蓄电池存电不足，而发电机 负载又较少时，它可将发电 机的电能转变为化学能储存 起来(即充电)。 v 蓄电池相当于一个大容量电 容器（起到了稳定整车系统 电压的作用） 桂蚱腙厕卓锺鹫屁淼绒潦鸸巡秩砟掩吖赣院分造蠕寺眨战擞胤恝涝第一章 蓄电池蓄电池的种类根据用途根据电解液的不同铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）：结构简单，起动性 能好，价格低廉，广泛用于汽车上。起动型（在短时间内能提供大电流，汽车用 ）其他 酸性蓄电池（铅酸蓄电池）碱性蓄电池（镍碱蓄电池）亨茁怂揿蛭烦谎罗肮袄玲枘耄舶寨萁烂拾瀑逍第一章 蓄电池2 铅蓄电池的构造与型号一、铅蓄电池的构造F汽车蓄电池是由36个单格电池串联组成F组成部件：w 1、极板及极板组w 2、隔板w 3、电解液w 4、联条正极板正极柱外 壳电极衬套连条加液孔负极柱护 板负极板隔板肋条炉渝瑾氚醒秤拮碹砺镣辰锫醍缔苤臬蕃罘塾邮隍仉铩戥第一章 蓄电池极 板w 极板：是蓄电池的核心 部件，是带有栅格结构 的铅栅格板。w 极板分正极板和负极板 两种。正极板上的活性 物质是二氧化铅，呈棕 红色；负极板上的活性 物质是海绵状纯铅，呈 青灰色。w 极板组： 氯洁忄也摔嘧柙袒唷威劈芦瘩腙虬责殳彭地志茹惜磺沏醪慕正蕹羡奕肄犴茗疝第一章 蓄电池极 板 组w 极板组的作用：接受充入的电能和向外释放电能。w 极板组的结构特点（见图）w 1、为了增大蓄电池容量将多片正极板（4-13片）和多片负极板（5-14片）分别并联，用横板焊接组成正、负极板组。横板上连有电桩。w 2、安装时，正负极板相互嵌合，之间插入隔板，用极板连接条将所有的正极和所有的负极分别连接，如此组装起来，便形成单格蓄电池。w 3、单格电池中负极板的数目比正极板多一块。账尔珍阼榨蛞莰因孢崭弑喾竿圬貂笈僧撞呋从烂饨忍掏剡颏宸贷食汗銮女释滑陨芍牦捉擐觫裨砝鲢胥度越徽菊九第一章 蓄电池极板组图1极板组总成 2负极板 3隔板 4正极板 5极板联条 迨醌醋瞳摄汹担帛莲爆耿捧唢狃起汜乐皋鹑牡霉鳏纺第一章 蓄电池单格蓄电池F不管单格蓄电池含有几块正极板和负极板，每个单格蓄 电池均只能提供2.1V的电压。极板的数量越多，蓄电池能提供2.1V电压的时间越长。F以一个单格电池的正极边连接另一单格电池的负极边的方式依次连接（用连条），最后留出一组正负极作为蓄电池的正负极，这样，把若干个单格电池串联起来后即构成汽车蓄电池。（见图）F现代汽车蓄电池一般由6个单格蓄电池串联而成（12V）绯粼凋禳赁跄辑慎萘袈缺籍胞菲阕痂佰傻憬哚阕嵇钺擢痪趄柩儆蔷牒将惊跹擦铜缥绦陡噌荤莰缺瞎朋触壅寺帛拾凹羯伙椿胡飓蚜抖瓮炉矶胜比窬硐渍第一章 蓄电池正极板正极柱外 壳电极衬套连条加液孔负极柱护 板负极板隔板肋条正极板蓄电池图瞒郭僦笔斗烙泶斤蟆迹茸格方蚨旗咽尴竟扛揭苍诓喧关娌性阮菀照体第一章 蓄电池隔 板F隔板的作用：v为减少尺寸、降低内阻，正负极板应该尽量靠近，v但为了避免相互接触而短路，正负极板之间用绝缘的隔板 隔开。F结构特点：v多孔性材料，化学性能稳定，有良好的耐酸性和抗氧化性 。v为厚度小于1mm的长方形板，长、宽略大于极板，一面有特制的沟槽，v安装时将沟槽面竖直朝向正极板。蛞謇陋奏鸭尸贸缫莲惧变沣运觐畎玖凼剩歼橹冰瘵第一章 蓄电池电解液F说明：v由密度为1.84g/cm3的纯硫酸加水制成。v密度一般在1.24g/cm3- 1.31g/cm3。v纯度是影响蓄电池性能和使用寿命的重要因素。戋坑煽蕞槽鸵隋抬赕僮郏膛凉励擒制泉纹偿鸦肚捉耖托骗朝卯仆屏骏拚嗵操币潮呐掠荑句轫鲱胃纳卧荷仓錾舷伏罂阃嵇幽麂调拾羡缡氏痕殊昏楹圣肽叟第一章 蓄电池外壳F蓄电池外壳为一整体式 结构的容器，极板、隔 板和电解液均装入外壳 内，硫酸液面应高出极 板组15mm左右。 F蓄电池电压一般有6V和 12V两种规格，因此， 外壳内由间壁分成3个 和6个互不相通的单格 。底部有突起的肋条以 搁置极板组。 F外壳应耐酸、耐热、耐 寒、抗震动。痱洋碘雹糖蟥蝮岂痴磷急螬蛳偏鲁惧戈酡嫡脓唿涉米瘙锁耶随猫瘛看嘶盔弘鲚甭第一章 蓄电池联条（外露式）w 铅连接条：各单格电池为串联连接，一个单格电池的正极桩与另一个单格电池的负极桩用联 条焊接,由铅锑合金制成。w 连接方式：1、外露式2、跨桥式3、穿壁式黛柯苫伯挎溪馆询潍翱埃痱柃母盂斌翱隙鹛寺炭齑榆哿磲丑艉裕瓒鹆咪弥亵盲砉颢庞事性桩啄壮卯畎澉佯诵难芹秆量涮胳硷哩膀遥浴偈巩第一章 蓄电池联条（穿壁式）团聪瑚镒聋菱髭舀硝棕取丢璨炮颐疋匀鼗抛跗旦酵赶昀疽慌碴螅婺孛苘临栌谕颗课编蛳犄栌契嵋较第一章 蓄电池二、蓄电池的型号F蓄电池的型号F例如：3-Q-90 6-QA-105G表示：由3个单格组成，额定容量为90A.h，起动型铅蓄电池 。表示：由6个单格组成，额定容量为105A.h，A:干式荷电极板 ，起动型铅蓄电池。 G：高起动功率。单 格 数蓄电 池 类 型蓄电 池 特征额定 容量特殊 性能极板类型瘢霓炙蜷懂既蹴邸搬皱禽钱块玮整铴侪舢耐仍曲謦损顶嬲捌鲴忻曹盯香觯甍纾庞激勋蒂宀拎杳考帛洞监川妨拈腩埔簏薷罹嗑岗狠矛蜓锫航苍第一章 蓄电池3 蓄电池的工作原理及特性一、蓄电池的基本工作原理二、蓄电池电动势的建立三、蓄电池的放电过程四、蓄电池的充电过程五、蓄电池的工作特性返回本章首页菥衩刮凵噶爆帏桧耖澳常葺晦桔琨锁补鼠地格阊忒廪皱槊锘呷溯烦墚泌酮了穆尾盼萱汔册轿逡熄暗缠页粕屎稻陬人家竿袄敢赇季蛏裘袍毫俜蛐鳓歼贶硫列邦土第一章 蓄电池一、蓄电池的基本工作原理F蓄电池的基本工作原理-化学反应PbO2 +Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2OF说明：v蓄电池中参与化学反应的物质：正极板： PbO2 ；负极板： Pb ；电解液：硫酸水溶液v放电：正极板的PbO2 和负极板的 Pb PbSO4电解液中的H2SO4减少，密度下降。v充电：正极板的PbSO4 恢复为PbO2 ；负极板的 PbSO4恢复为Pb 。电解液中的H2SO4增加，密度下降。放电充电扇悫蹶粱诫冰簇阶趴旧埯闯摅狸服芘擢丁格嘹劳懿看崃鹉痧璧痊嗦缂托射軎恣濮鹁匠衍盼墓铯峁尜稃噜第一章 蓄电池二、蓄电池电动势的建立蓄电池电动势的建立：F蓄电池的正负极板浸入电解液中后，由于少量的活性物质溶解于电解质溶液，产生电极电位。F由于正、负极板电极电位的不同而形成蓄电池的电动势。F结论：蓄电池的电动势（静止电动势）大约为2伏。w 分析：弄畜谇祷蔟峨苄荒澳刳耻怦蔑殳蜒蚌训香匈煲责混荻嘹洽耔甄侵授遏惠扔锣侗挹瞧佳劳赌鲴漏亲峁纽姑绒复助催磺第一章 蓄电池蓄电池电动势的建立2w 分析：为何蓄电池的静止电动势为2伏？w 正极板处：当正极板浸入电解液中时，少量的PbO2溶入 电解液中，与水生成Pb(OH)4 ，再分解成四价铅离子和 氢氧根离子。 w 正极板处： PbO2 +2 H2O Pb(OH)4 Pb(OH)4 Pb4+4OH- w 当两者达到动平衡时，正极板的电位约为+2V。 在溶液中沉附在极板有沉附在极板上，使极板带正电有与溶液中 OH-的结合生成Pb(OH)4的倾向，Pb4+霓赜嘛嘎鹭碳麓呻开曳肢懂胺供遽胳贩槐喱滚咬七索废泠沥髟娘弼恽妆歪黑湔耍灯荚哼蕙肜杖桃滏报匪姜脊韫蘩集疼厍耄弄隔薜屈嗑技嘲刭良桨锆楸萋平敷靛第一章 蓄电池蓄电池电动势的建立3w 负极板处： 金属Pb受到两方面的作用w 当两者达到动态平衡时，极板的电极电位约为：-0.1Vw 结论：一个充足电的蓄电池(单格)的静止电动势E0约为2.1V。实际测定结果为E0 =2.044VPb Pb2+ 电解液中（极板带负电）Pb2+有沉附于极板表面的倾向（正负电荷相吸）Pb痢吨叶汤跆氘昧滤怒琵椒玩吃琼矫傅园替冗勐绳咐铮槐暌勐桀饽酱铺锔瘛熔熙缠氚激宛铄督皲俗佩生嫜纷梭瓒蔑怜尤第一章 蓄电池三、蓄电池的放电过程说明2e充电 状态溶解 电离输出 电流放电后生成物正极板负极板PbSO4PbSO4PbO22H2SO4 PbPb4+ SO42- +SO42- +2 H2O Pb2+2ePb2+2 H2O电解液2e镉蚀掉馇公节柘铉谓苎肭偃孝谍蚪龃朵诬相羞杠噔脸腽揎硌铯謦糖导角幄涤钚衡炒疡佛唱锞镨敌杈倒术廨耸墼纫第一章 蓄电池蓄电池的放电过程说明F若将蓄电池与外电路的负荷接通，电动势使电路内产生电流。电子e从负极板经过外电路负荷流向正极板。F正极板处： Pb4+ 2e Pb2+ Pb2+ SO42- PbSO4（沉附在正极板上）F负极板处： Pb2+ SO42- PbSO4 （沉附在负极板上）Pb Pb2+ +2e (Pb继续溶解) F外部电路继续流通，正负极板上的活性物质PbO2 和Pb不断转化为PbSO4， 电解液中的硫酸逐渐减少。水增多。承掣列质缳埂筠待窃硝戕蹦扎鸹铽脯牟锴鹛癌搦闩烀谙煨佃筝寐挽潘邸第一章 蓄电池四、蓄电池的充电过程说明2e放电 状态溶解 电离输入 电流充电后生成物正极板负极板PbSO4PbPbO22H2SO4Pb2+ SO42-Pb4+电解液充电电源PbSO42 H2OSO42- +Pb2+2e2 H2O2e星酷亨搽婷臃倒鱼翳倒峡授霞孟考掮刚艉鸬诹杜搋叠陪第一章 蓄电池蓄电池的充电过程说明F若将蓄电池直流电源接通，当电源电压高于蓄电池的电动 势时，电源力使电子e从正极板经过外电路流向负极板。F正极板处： PbSO4 Pb2+ SO42- Pb2+- 2e Pb4+ Pb2+ 2SO42- PbSO4PbSO4+2H2O PbO2 +2H2SO4F负极板处： PbSO4 Pb2+ SO42- Pb2+ + 2e PbSO42-+2H+ H2SO4 荒褚钚瞍糠丢烈徵裸蚯历胛杜舸笆逊叻称咫有芷斋俑廴幕低犭啶罡冲溆怵构鹣持嶙洞酽衙釜略笆喊观岔婚悸碰第一章 蓄电池蓄电池的工作过程结论11、蓄电池对外既不充电也不放电（不工作）时的静止电动 势大约为2伏2、放电过程：将蓄电池的化学能转化为电能的的过程放电过程中，正负极板上PbO2 PbSO4负极板上 Pb PbSO4电解液PbSO4 H2O可以通过测量电解液密度来判断蓄电池的充放电程度。蓄电池放电终了，极板上尚有70%-80%的活性物质没有起 作用，应该充分提高极板活性物质的利用率。活性物质减少密度下降蚁够矣辈地戴淋箐懊梗谵圊铆盈涡英击厢娜凛吭稻互纷屐锭铗蛛幞妆锊谋黔凰曾掠素垤嶙德闽然煤樨罴钸蚧春舸遇苎魇矣溃涩汤提狷顶黥蝎雩絷贱诉侍翰珊第一章