返回本章首页
第一章 蓄电池
一、蓄电池的基本工作原理
� 蓄电池的基本工作原理----化学反应 PbO2 +Pb+2H2SO4 � 说明：
�
放电 充电
2PbSO4+2H2O
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 放电：正极板的PbO2 和负极板的 Pb 电解液中的H2SO4减少，密度下降。 PbSO4
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 � 一、基本原理： � 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。 电能（释放能量） 化学能（储存能量）
� 蓄电池放电（流出电流）---化学能 � 蓄电池充电（充入电流）----电能 � 二、主要用途： � 三、种类
�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。
第一章 蓄电池
放电 状态 溶解 电离 输入 电流 充电后 生成物
四、蓄电池的充电过程
充电电源
2 H 2O
2e PbSO4
PbSO4
Pb2++ SO42SO42- +Pb2+
2e
Pb4+
第一章 蓄电池
1 蓄电池的放电特性说明 蓄电池的放电特性说明1
第一章 蓄电池
2 蓄电池的放电特性说明 蓄电池的放电特性说明2
（3）迅速下降阶段 � 端电压由1.85V迅速 下降至1.75V。 � 电解液密度的变化情 况： � 密度直线下降。 � 蓄电池放电终了的特 征： � 单格电池电压降到放 电终止电压。 � 电解液比重降到最小 许可值约为1.13。
第一章 蓄电池
蓄电池的工作特性
� 蓄电池的工作特性：蓄电池的静止电动势、内阻和充放 电特性的变化规律。 � 主要包括 蓄电池的静止电动势 蓄电池的内阻 放电特性 充电特性
第一章 蓄电池
蓄电池的工作特性1
� 1、静止电动势 静止电动势是指蓄电池在静止状态(不充电也不放 电)，正负极板之间的电位差(即开路电压)，用E0 表示。 它的大小取决于电解液的相对密度和温度 E0 =0.84+γ25℃ γ25℃ ---为25℃时的电解液的相对密度 E0 =1.97---2.15之间
汽车电器与维修教学课件下载-样章.ppt 第1章 蓄 电 池
第一章 蓄电池
� §1 � §2 � §3 � §4 � §5 � §6 � §7 � §8
概
述
蓄电池的构造与型号 蓄电池的工作原理与工作特性 蓄电池的容量 蓄电池的充电 蓄电池的故障及排除 蓄电池的使用与维护 新型蓄电池
第一章 蓄电池
§1 概 述
Pb4+
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，
� 当两者达到动平衡时，正极板的电位约为+2V。
第一章 蓄电池
蓄电池电动势的建立 3
� 负极板处： 金属Pb受到两方面的作用 Pb Pb 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）
第一章 蓄电池
极板组
� 极板组的作用：接受充入的电能和向外释放电能。 � 极板组的结构特点（见图） � 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。 � 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。 � 3、单格电池中负极板的数目比正极板多一块。
� 当两者达到动态平衡时，极板的电极电位约为：-0.1V � 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 =2.044V
第一章 蓄电池
充电 状态 溶解 电离 输出 电流 放电后 生成物
三、蓄电池的放电过程
2e 2H2SO4 PbO2
Pb2++2e Pb4++ SO42- +SO42- +2 H 2O 2e Pb2+
第一章 蓄电池
蓄电池的工作过程结论 1
1、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 负极板上 Pb 电解液PbSO4 H2O PbSO4 PbSO4
活性物质减少 密度下降
�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。
第一章 蓄电池
蓄电池的工作特性2
� 2、内电阻 � 蓄电池的内电阻为极板电阻、电解液电阻、隔板电 阻、连条和极柱电阻的总和，用R0表示。 � 蓄电池的内电阻大小反映了蓄电池带负载的能力。 在相同的条件下，内电阻越小，输出电流越大，带 负载能力越强。
� 蓄电池的放电特性是指 在恒流放电过程中，蓄 电池的端电压和电解液 相对密度随时间而变化 的规律。 � 将完全充足电的蓄电池 以20h放电率的电流进行 放电，在放电过程中不 断地调节外接的电位 器，使放电电流保持稳 定不变，每隔一定的时 间，测量端电压和电解 液密度，得到如图所示 的放电特性曲线。
第一章 蓄电池
蓄电池的种类
根据用途 起动型（在短时间内能提供大电流，汽车用） 其他 根据电解液的不同 酸性蓄电池（铅酸蓄电池） 碱性蓄电池（镍碱蓄电池） 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。
第一章 蓄电池
§2 铅蓄电池的构造与型号
负极柱 加液孔 连条 正极柱 电极衬套 护 板 外 壳
Pb
PbSO4
2 H 2O
PbSO4 负极板
说明
正极板
电解液
第一章 蓄电池
蓄电池的放电过程说明
�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。 �正极板处： Pb4++ 2e Pb2++ SO42�负极板处： Pb2++ SO42Pb Pb2+ +2e Pb2+ PbSO4（沉附在正极板上） PbSO4 （沉附在负极板上） (Pb继续溶解)
第一章 蓄电池
3、蓄电池的放电特性
端电压
� 端电压的变化情况 （1）开始放电阶段 � 端电压由2.14V迅速下降至 2.1V � 极板孔隙内硫酸迅速消耗， 电解液密度迅速下降，浓差 极化增大，端电压迅速下降。 （2）相对稳定阶段 � 端电压由缓慢下降至1.85V � 极板孔隙外向孔隙内扩散的 硫酸与孔隙内消耗的硫酸达 到动态平衡，所以端电压缓 慢下降。
第一章 蓄电池
蓄电池的工作过程结论 2
3、充电过程： �将蓄电池的电能转化为化学能的过程 �放电过程中，正负极板上PbSO4 还原为PbO2 负极板上 PbSO4还原为Pb 电解液PbSO4 增多H2O减少（密度增加 ） �充电一直进行到极板上的活性物质完全恢复到放电前的状态 为止。如果继续充电，将引起水电解，放出大量气泡。
� 现代汽车蓄电池一般由6个单格蓄电池串联而成（12V）
第一章 蓄电池
负极柱 加液孔 护 板 隔板 肋条 负极板 正极板
蓄电池图
连条 正极柱 电极衬套 外 壳
正极板
第一章 蓄电池
隔
� 隔板的作用：
� �
板
为减少尺寸、降低内阻，正负极板应该尽量靠近， 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。 多孔性材料，化学性能稳定，有良好的耐酸性和抗氧化性。 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， 安装时将沟槽面竖直朝向正极板。
蓄 电 池 特征
额定 容量
特殊 性能
�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。
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
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。 � 在发动机起动时，向起动机 和点火系统等供电。 � 在发电机不发电或电压较低 的情况下向用电设备供电。 � 当发电机超载时，协助发电 机供电 � 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)。 � 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）
� 结构特点：
� �
�
第一章 蓄电池
电解液
� 说明：
� � �
由密度为1.84g/cm3的纯硫酸加水制成。 密度一般在1.24g/cm3------ 1.31g/cm3。 纯度是影响蓄电池性能和使用寿命的重要因素。
� 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。 � 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。 � 外壳应耐酸、耐热、耐 寒、抗震动。
第一章 蓄电池
外壳
� 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。 � 连接方式： 1、外露式 2、跨桥式 3、穿壁式
第一章 蓄电池