第二章__铅蓄电池.ppt
《第二章__铅蓄电池.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章__铅蓄电池.ppt(40页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章第二章 铅蓄电池铅蓄电池第一节第一节 蓄电池概述蓄电池概述第二节第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量铅蓄电池的工作原理和电池容量第三节第三节 电解液的配制及蓄电池的充电电解液的配制及蓄电池的充电第四节第四节 铅蓄电池的维护、故障诊断与处理铅蓄电池的维护、故障诊断与处理一、铅蓄电池的用途一、铅蓄电池的用途 起动型铅蓄电池在汽车上与发电机并联连接起动型铅蓄电池在汽车上与发电机并联连接(见见图图2-1),其用途,其用途是是:.发动机起动时,向起动机提供强大电流发动机起动时,向起动机提供强大电流(一般为一般为200600A,有,有的柒油机起动电流可达的柒油机起动电流可达1000 A以上以上),并
2、同时向点火系等用电设备,并同时向点火系等用电设备供电。供电。.发电机电压过低发电机电压过低(低于蓄电池端电压低于蓄电池端电压)时,向用电设备供电。时,向用电设备供电。.发电机电压高于蓄电池电动势时,将发电机多余的部分电能变为发电机电压高于蓄电池电动势时,将发电机多余的部分电能变为化学能储存起来化学能储存起来(充电充电)。.发电机过载时,协助发电机供电。发电机过载时,协助发电机供电。第一节第一节 蓄电池概述蓄电池概述下一页.蓄电池相当于一个大的电容器,能吸收电路中出现的瞬时过电压,蓄电池相当于一个大的电容器,能吸收电路中出现的瞬时过电压,保持汽车电系电压稳定,保护电路中的电子元件。保持汽车电系电
3、压稳定,保护电路中的电子元件。二、起动型铅蓄电池的结构二、起动型铅蓄电池的结构 铅蓄电池一般由三个或六个单格电池串联而成,每单格的额定电压铅蓄电池一般由三个或六个单格电池串联而成,每单格的额定电压为为2V。普通铅蓄电池的结构如。普通铅蓄电池的结构如图图2-2所示。所示。1.极板极板 极板的活性物质与电解液反应,完成蓄电池的充放电化学反应。极板的活性物质与电解液反应,完成蓄电池的充放电化学反应。铅蓄电池的极板分为正极板和负极板,它们都是由栅架和涂在栅架铅蓄电池的极板分为正极板和负极板,它们都是由栅架和涂在栅架上的活性物质构成的。正、负极板的外形相同。极板栅架由铅锑合金上的活性物质构成的。正、负极
4、板的外形相同。极板栅架由铅锑合金浇铸而成。浇铸而成。第一节第一节 蓄电池概述蓄电池概述下一页上一页第一节第一节 蓄电池概述蓄电池概述活性物质是极板的工作物质,正极板上的活性物质是暗棕色的二氧化活性物质是极板的工作物质,正极板上的活性物质是暗棕色的二氧化铅铅(PbO2),负极板上的活性物质是青灰色的海绵状纯铅,负极板上的活性物质是青灰色的海绵状纯铅(Pb)。为了。为了使电解液能顺利渗入极板内部,极板的活性物质具有多孔性。使电解液能顺利渗入极板内部,极板的活性物质具有多孔性。将正、负极板各一片,浸入标准密度的电解液内,就可以获得约将正、负极板各一片,浸入标准密度的电解液内,就可以获得约2.1V的电
5、动势。为了增大蓄电池的容量,在单格电池中,将多片正、的电动势。为了增大蓄电池的容量,在单格电池中,将多片正、负极板分别焊接成正、负极板组负极板分别焊接成正、负极板组见见图图2-3(a),然后将正、负极板,然后将正、负极板组交错装插在一起,形成单格电池的极板组组交错装插在一起,形成单格电池的极板组见见图图2-3(b),在一个,在一个单格电池内负极板总是比正极板多一片。单格电池内负极板总是比正极板多一片。2.隔板隔板 隔板安装在正、负极板之间,其作用是使正负极板尽量靠近而又隔板安装在正、负极板之间,其作用是使正负极板尽量靠近而又下一页上一页第一节第一节 蓄电池概述蓄电池概述不至于接触短路,以缩小蓄
6、电池的体积。隔板多采用微孔塑料、橡胶、不至于接触短路,以缩小蓄电池的体积。隔板多采用微孔塑料、橡胶、纸质及玻璃纤维等材料制成。纸质及玻璃纤维等材料制成。3.电解液电解液 电解液的作用是形成电离,使极板活性物质与电解液反应,完成蓄电解液的作用是形成电离,使极板活性物质与电解液反应,完成蓄电池的充、放电过程。它是由纯净的专用硫酸电池的充、放电过程。它是由纯净的专用硫酸(H2SO4)和蒸馏水配制和蒸馏水配制而成的,其相对密度一般在而成的,其相对密度一般在1.241.28之间,应根据制造厂的要求和之间,应根据制造厂的要求和当地的气温条件选择当地的气温条件选择(见见表表2-1)。4.外壳外壳 外壳用来盛
7、放电解液和极板组,并使蓄电池构成一个整体。外壳的外壳用来盛放电解液和极板组,并使蓄电池构成一个整体。外壳的材料有硬质橡胶和聚丙烯塑料两种,由间壁将其分为三个或六个材料有硬质橡胶和聚丙烯塑料两种,由间壁将其分为三个或六个下一页上一页相互分离的单格,底部有凸起的筋条支撑极板组,凸筋之间的空间用相互分离的单格,底部有凸起的筋条支撑极板组,凸筋之间的空间用来容纳极板脱落的活性物质,以防极板短路。来容纳极板脱落的活性物质,以防极板短路。橡胶外壳的每一单格有一个小盖橡胶外壳的每一单格有一个小盖;塑料外壳采用整体盖。普通蓄电塑料外壳采用整体盖。普通蓄电池每单格的中间有一个电解液加液孔,平时拧装一个螺塞,螺塞
8、上有池每单格的中间有一个电解液加液孔,平时拧装一个螺塞,螺塞上有一个通气小孔,在使用时应保持其畅通。一个通气小孔,在使用时应保持其畅通。5.联条与极桩联条与极桩 联条的作用是将各单格电池串联起来,极桩用来与外部电路连接接联条的作用是将各单格电池串联起来,极桩用来与外部电路连接接线。线。传统蓄电池的联条是外露式的,用铅材料铸造而成传统蓄电池的联条是外露式的,用铅材料铸造而成;整体盖蓄电池整体盖蓄电池的联条在电池内部,多采用穿壁式或跨接式结构。的联条在电池内部,多采用穿壁式或跨接式结构。下一页上一页第一节第一节 蓄电池概述蓄电池概述 极桩有锥台型和极桩有锥台型和L型等形式型等形式(见见图图2-4)
9、。为便于识别,极桩的上方或。为便于识别,极桩的上方或旁边标刻有旁边标刻有“+”(或或P)、“-”(或或N)标记,或者在正极桩上涂红色油标记,或者在正极桩上涂红色油漆。漆。三、起动型铅蓄电池的型号三、起动型铅蓄电池的型号 按按JB2599-1985铅蓄电池产品型号编制方法铅蓄电池产品型号编制方法的规定,铅蓄的规定,铅蓄电池的型号由三大部分组成,各部分之间用破折号分隔,其内容及排电池的型号由三大部分组成,各部分之间用破折号分隔,其内容及排列如下列如下:串联单格电池数、电池类型和特征、额定容量及特殊性能。串联单格电池数、电池类型和特征、额定容量及特殊性能。下一页上一页第一节第一节 蓄电池概述蓄电池概
10、述.串联单格电池数用阿拉伯数字表示。串联单格电池数用阿拉伯数字表示。电池类型起动型蓄电池用电池类型起动型蓄电池用“Q”表示表示(“起起”字的第一个拼音字母字的第一个拼音字母)。电池特征用字母标注。无特殊特征时,该项省略不标电池特征用字母标注。无特殊特征时,该项省略不标;当产品同时具有当产品同时具有两种特征时,应按两种特征时,应按表表2-2的顺序将两个特征代号并列标注。的顺序将两个特征代号并列标注。.额定容量是指额定容量是指20h放电率时的额定容量,用阿拉伯数字表示放电率时的额定容量,用阿拉伯数字表示(不标不标单位单位),单位是安培小时,单位是安培小时(Ah)。.特殊性能如高起动率蓄电池用特殊性
11、能如高起动率蓄电池用“C”表示,低温起动性能好的蓄电表示,低温起动性能好的蓄电池用池用“D”表示,塑料外壳蓄电池用表示,塑料外壳蓄电池用“S”表示等等。表示等等。例如,夏利轿车用例如,夏利轿车用6-QA-40S型蓄电池,是由型蓄电池,是由6个单格电池组成,个单格电池组成,额定电压为额定电压为12 V,额定容量为额定容量为40 Ah,采用塑料外壳的干荷电起动型,采用塑料外壳的干荷电起动型铅蓄电池。铅蓄电池。返 回上一页第一节第一节 蓄电池概述蓄电池概述下一页第二节第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量铅蓄电池的工作原理和电池容量一、铅蓄电池的工作原理一、铅蓄电池的工作原理 铅蓄电池的充放电过程是可
12、逆的。电池充满电时,正极板活性物质铅蓄电池的充放电过程是可逆的。电池充满电时,正极板活性物质为二氧化铅为二氧化铅(PbO2),负极板的活性物质为海绵状纯铅,负极板的活性物质为海绵状纯铅(Pb);放电时,放电时,正、负极板的活性物质都逐渐变为硫酸铅正、负极板的活性物质都逐渐变为硫酸铅(PbS04),消耗电解液中的,消耗电解液中的硫酸而产生水。其反应方程式为硫酸而产生水。其反应方程式为:二、铅蓄电池的容量二、铅蓄电池的容量 铅蓄电池的容量是在规定条件下,充足电的蓄电池所能输出的铅蓄电池的容量是在规定条件下,充足电的蓄电池所能输出的电量,用电量,用C来表示,单位是安培小时来表示,单位是安培小时(Ah
13、),容量,容量C等于放电电流与放等于放电电流与放电时间的乘积电时间的乘积:C=Ift式中式中:C容量容量;If放电电流放电电流;t放电时间。放电时间。起动型铅蓄电池的容量可分为额定容量与储备容量两种。起动型铅蓄电池的容量可分为额定容量与储备容量两种。(1)额定容量蓄电池的额定容量与每片极板的面积和每单格电池额定容量蓄电池的额定容量与每片极板的面积和每单格电池极板的片数成正比,与单格电池数无关。国产蓄电池极板已经标准化,极板的片数成正比,与单格电池数无关。国产蓄电池极板已经标准化,每片正极板的额定容量可按每片正极板的额定容量可按15Ah估算。估算。第二节第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量铅蓄电
14、池的工作原理和电池容量下一页上一页一般地,说某蓄电池是一般地,说某蓄电池是N片的,是指它每单格电池内共有片的,是指它每单格电池内共有N片极板,其片极板,其中正极板的片中正极板的片数为数为(N-1)/2,则该电池的额定容量可按下式估算,则该电池的额定容量可按下式估算:(2)储备容量指完全充足电的蓄电池在电解液温度为储备容量指完全充足电的蓄电池在电解液温度为252时,时,以以25 A电流放电,至电流放电,至6V蓄电池端电压下降到蓄电池端电压下降到(5.250.02)V,或,或12 V蓄电池端电压下降到蓄电池端电压下降到10.50.05V时,放电所持续的时间,用时,放电所持续的时间,用氏表示,单位为
15、氏表示,单位为min(分钟分钟)。储备容量说明当汽车电源系统失效时,。储备容量说明当汽车电源系统失效时,蓄电池能提供蓄电池能提供25 A电流的时间。电流的时间。储备容量与储备容量与20 h放电率容量之间的关系,按下式进行换算放电率容量之间的关系,按下式进行换算:第二节第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量铅蓄电池的工作原理和电池容量下一页上一页 当当 或或 时,上式不适用。时,上式不适用。(3)影响铅蓄电池容量的因素影响铅蓄电池容量的因素,一个是单影响铅蓄电池容量的因素影响铅蓄电池容量的因素,一个是单格电池内极板的片数和结构等方面的因素,另一个是使用方面的因素,格电池内极板的片数和结构等方面的因
16、素,另一个是使用方面的因素,我们主要讨论使用因素的影响。我们主要讨论使用因素的影响。.放电电流放电电流越大,蓄电池愉出的容量越小,见放电电流放电电流越大,蓄电池愉出的容量越小,见图图2-5(a)。在使用起动机时,必须严格控制起动时间,每次接入起动机的时在使用起动机时,必须严格控制起动时间,每次接入起动机的时间不得超过间不得超过5s,两次起动应间隔,两次起动应间隔5s以上。以上。.电解液温度电解液温度降低,蓄电池愉出的容量减小,见电解液温度电解液温度降低,蓄电池愉出的容量减小,见图图2-5(b)。一般地,在正常范围内,电解液温度每下降。一般地,在正常范围内,电解液温度每下降1,容量约下降,容量约
17、下降1%(但温度过高,将造成极板拱曲变形、活性物质脱落、诱发但温度过高,将造成极板拱曲变形、活性物质脱落、诱发下一页上一页第二节第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量铅蓄电池的工作原理和电池容量电池自放电等故障,所以蓄电池电解液温度不宜过高电池自放电等故障,所以蓄电池电解液温度不宜过高)。由于上述原因,冬季起动时,蓄电池的端电压将会大幅度降低,由于上述原因,冬季起动时,蓄电池的端电压将会大幅度降低,往往导致起动、点火困难,因此冬季应注意对蓄电池的保温。往往导致起动、点火困难,因此冬季应注意对蓄电池的保温。.电解液的相对密度实践证明,采用较低的电解液相对密度,可以电解液的相对密度实践证明,采用较低
18、的电解液相对密度,可以提高蓄电池愉出大电流的能力和大电流放电时的容量。从提高蓄电提高蓄电池愉出大电流的能力和大电流放电时的容量。从提高蓄电池的起动能力来看,采用偏低的电解液密度为好。电解液相对密度池的起动能力来看,采用偏低的电解液密度为好。电解液相对密度对容量的影响见对容量的影响见图图2-5(c)。返 回上一页第二节第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量铅蓄电池的工作原理和电池容量一、电解液的配制一、电解液的配制 (1)配制比例专用纯净硫酸配制比例专用纯净硫酸(相对密度为相对密度为1.831.84g/cm3)和和蒸馏水配制百分比见蒸馏水配制百分比见表表2-3。(2)配制仪器配制电解液所用的容器必
19、须是耐酸、耐热、与电解液配制仪器配制电解液所用的容器必须是耐酸、耐热、与电解液不发生化学作用的有釉陶瓷缸、玻璃缸、塑料槽等。应备有塑料或玻璃不发生化学作用的有釉陶瓷缸、玻璃缸、塑料槽等。应备有塑料或玻璃棒、专用电解液密度计及温度计。棒、专用电解液密度计及温度计。(3)配制过程电解液配制过程如下配制过程电解液配制过程如下:.清洗器皿清洗器皿:将容器、塑料将容器、塑料(或玻璃或玻璃)棒等器具用清水洗去脏污,再用棒等器具用清水洗去脏污,再用蒸馏水多次冲洗,以防配制成的电解液含有过量杂质。蒸馏水多次冲洗,以防配制成的电解液含有过量杂质。.先在容器中倒入蒸馏水先在容器中倒入蒸馏水:按欲配制的电解液的总量
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 _ 蓄电池
限制150内