MicrosoftPowerPoint-第一章蓄电池

第一章、蓄电池n 蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置，属于可逆的直流电源。n 应用最广泛的汽车蓄电池是铅酸蓄电池。n 蓄电池最主要的作用是发动机工作时向起动机和点火装置供电。n 汽油机起动电流为 200－ 600A有的柴油机起动电流达 1000A。UnRegistered蓄电池并联电路UnRegisteredn 汽车上一般采用铅酸蓄电池，其主要目的使启动发动机。车用蓄电池可分为以下 4种n 湿荷电蓄电池n 干荷电蓄电池n 少维护蓄电池n 免维护蓄电池。蓄电池的分类UnRegistered蓄电池的功用1. 发动机启动时，向启动机和点火系统供电2. 发动机低速运转时，向用电设备和发电机磁场绕组供电。（应用中应避免）3. 发动机运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来；4. 发电机过载时，协助发电机向用电设备供电5. 蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的舒瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定UnRegistered对蓄电池的要求n 启动发动机时，蓄电池在 5～ 10S 内，要向 启 动 机连续供给强大电流 （汽油机200 ～ 600A ，柴油机 800 ～ 1000A ）n 因此，对蓄电池的要求是容量大、内阻小、有足够的启动能力。UnRegistered第一节、蓄电池的构造与型号n 蓄电池的构造n 极板n 隔板n 外壳n 电解液UnRegistered蓄电池的基本构造n 蓄电池的构造1、护板 2、封料3、负极桩 4、加液口5、连条 6、正极桩7、极桩衬套 8、容器9、正极板 10 、负极板11 、肋板 12 、隔板UnRegistered极板n 极板是蓄电池的基本部件，由它接受充入的电能和向外释放电能。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。n 9、正极板 10 、负极板12 、隔板UnRegistered极板UnRegistered极板n 栅架n 活性物质UnRegistered隔板n 为 了 避 免 相 互 接 触 而短 路 ， 正 负 极 板 之 间要用绝缘的隔板隔开。n 隔 板 材 料 应 具 有 多 孔性 结 构 ， 以 便 电 解 液自 由 渗 透 ， 而 且 化 学性 能 应 稳 定 ， 具 有 良好 的 耐 酸 性 和 抗 氧 化性。UnRegistered隔板UnRegistered电解液n 铅酸蓄电池的电解液，是由相对密度 1.84 的纯硫酸和蒸馏水配制而成。n 密度一般在 1.24 － 1.31g ／ cm3的范围之内。n 电解液的纯度是影响蓄电池的电气性能和使用寿命的重要因素，一般工业用硫酸和普通水中，因含有铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电池中去，否则容易自行放电，并且容易损坏极板。因此，蓄电池电解液要用规定的蓄电池专用硫酸和蒸馏水配制。UnRegistered外壳n 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。n 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。n 外壳应耐酸、耐热、耐寒、抗震动，并具有足够的机械强度。UnRegistered外壳UnRegistered蓄电池的型号、规格n 蓄电池的产品型号n 按照原机械工业部部颁标准 JB2599 － 85的规定，铅蓄电地产品型号分为三段，串联单格电池数 电池类型 特征 额定容量 特殊功能UnRegistered解放 CA141汽车用蓄电池n 6-QA-100n 即是 6个单格电池n 额定电压 12 伏n 额定容量 100Ahn 起动型干荷蓄电池 UnRegistered第二节、蓄电池的工作原理及特性n 双极硫酸盐化理论n 蓄电池中参与化学反应的物质，正极板上是pbO2n 负极板上是 pbn 电解液是硫酸水溶液n 蓄电池放电时，正极板上的 pbo2和负极板上的pb都变成 pbso4水溶液n 电解液中的H 2SO4减少，相对密度下降。蓄电池充电时，则按相反的方向变化。UnRegistered一、蓄电池的工作原理n 蓄电池的化学反应方程式为 UnRegistered1．电动势的建立n 蓄电池的电动势是正、负极浸入电解液后产生的。其反应过程见图 1-8 所示n 负极板铅溶于电解液中，失电子生成Pb2n Pb-2e → Pb2n 电子留在负极板上，和 Pb2 吸引，使负极具有负电位，为 -0.1V 。UnRegistered电动势的建立n 正极板 PbO2 溶于电解液n PbO22H2O → PbOH4 n PbOH4 → Pb4 4OH-n OH- 留在电解液中， Pb4 沉附在正极表面 ,使正极板有 2.0Vn 在外电路未接通时，反应达到动态平衡时，静止电动势为n E2.0 － － 0.12.1VUnRegistered电动势的建立UnRegistered一、放电过程n 将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。UnRegistered一、放电过程n 如果将蓄电池与外电路的负荷接通，电子 e从负极板经过外电路的负荷流往正极板，使正极板的电位下降，从而破坏了原有的平衡状态。发生电化学反应。n 从理论上说，蓄电池这种放电过将极板上所有物质全部转变为硫酸铅，但实际转化的只有20-30。UnRegistered二、充电过程n 将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过程，它是放电反应的逆过程。UnRegistered二、充电过程n 充电时蓄电池的正负两极接通直流电源n 当电源电压高于蓄电池的电动势 E时，电流由蓄电池的正极流入，从蓄电池的负极流出，也就是电子由正极板经外电路流往负极板。n 这时正负极板发生的化学反应正好与放电过程相反，其化学反应过程如图所示。UnRegistered蓄电池充放电过程结论n 蓄电池在放电时，电解液中的硫酸将逐渐减少，而水将逐渐增多，电解液相对密度下降 。n 蓄电池在充电时，电解液中的硫酸将逐渐增多，而水将逐渐减少，电解液相对密度增加。n 在充放电时，电解液浓度发生变化，主要是由于正极板的活性物质化学反应的结果，因此要求正极极处的电解液流动性要好。n 在装配蓄电池时，应将隔板有沟槽的一面对着正极板，以便电解液流通。UnRegistered二、蓄电池的工作特性n 蓄电池的静止电动势及基本电特性n 蓄电池的内阻n 蓄电池的放电特性n 蓄电池的充电特性UnRegistered1、蓄电池的静止电动势及基本电特性n 静止电动势 ESn 蓄电池处于静止状态时，正负极板之间的电位差（即开路电压）称为静止电动势。n 开路电压理论上，开路状态下的端电压并不等于电池的电动势。但是，开路电压在数值上很接近蓄电池的静止电动势，可以用开路电压代替静止电动势。n 一般规定铅蓄电池的额定开路电压为 2.0V 。n 开路电压（静止电动势）公式n ES0.85 ρ 25 C（ V）n 汽车用蓄电池的电解液密度一般在 1.12-1.30g/cm3 之间，因此 ES1.97～ 2.15 （ V）UnRegistered1、蓄电池的静止电动势及基本电特性n 蓄电池端电压的测量n 端电压包括开路电压、放电电压和充电电压，取决于蓄电池的工作状况。n 一般发动机未工作时测量蓄电池电压为开路电压为 12V。n 一般发动机工作时测量蓄电池电压为充电电压为 14V。n 启动时测量蓄电池电压为放电电电压约为 8-11V。实际测量时采用放电计模拟启动状态。UnRegistered