蓄电池结构图和主要部件
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•第一节铅酸蓄电池的基本常识铅酸蓄电池定义:是用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性电池。
铅酸蓄电池主要由正负极板、隔板、硫酸电解液,电池壳体等主要部件组成。
铅酸蓄电池结构1、正负极板:正负极板是由板栅和活性物质构成的●板栅的作用:①支承活性物质。
②传导电流,使电流分布均匀。
板栅的材料一般采用铅锑合金,免维护电池采用铅钙合金或低锑合金。
●活性物质的作用:参加成流反应●充电状态:正极活性物质主要成分为二氧化铅,负极活性物质主要成分为绒状铅2、隔板:电池用隔板是由微孔橡胶、塑料玻璃纤维等材料制成的,它的主要作用是:①防止正负极板短路。
②使电解液中正负离子顺利通过。
③阻缓正负极板活性物质的脱落,防止正负极板因震动而损伤。
因此要求隔板要有孔率高,孔径小,耐酸不分泌有害杂质,有一定强度,在电解液中电阻小,具有化学稳定性的特点。
3、电解液电解液是蓄电池重要组成部分,它的作用是:①传导电流②参加电化学反应电解液是由浓硫酸和净化水配置而成的,电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。
汽车用蓄电池采用电解液密度为1.280+0.005g/cm3(25℃)稀硫酸。
4、电池壳盖:电池壳、盖是盛正、负极板和电解液的容器,主要由塑料和橡胶材料制成。
5、排气栓:由塑料材料制成,对电池起密封作用,阻止空气进入,防止极板氧化。
使用前:必须将排气栓上的盲孔用铁丁刺穿,以保证气体逸出畅通。
6、其他:蓄电池除上述主要零部件外,还有链条、端子、极柱、荷电显示器等零部件。
•第二节铅酸蓄电池工作原理铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅(PbO2),负极活性物质是海绵状金属铅(Pb),导电介质稀硫酸(电解液)。
在蓄电池充放电过程中,正负极将发生下列反应,将电能转化成化学能贮存在电池中或将化学能转化成电能提供给外界。
负极反应:放电Pb + HSO-4-2e PbSO4 + H+充电正极反应:放电PbO2 + HSO4- + 3H+ + 2e PbSO4 + 2H2O充电放电:H2SO4浓度下降,正负极板上生成PbSO4,使内阻增大,从而电池电动势降低。
蓄电池结构图和主要部件
电池是电动车的能源载体,是影响电动车性能的关键部件。
目前可作为电动车用的电池主要有铅酸蓄电池、镍-金属氢化物蓄电池(Ni-MH电池)、锂离子蓄电池、燃料电池及锌空电池。
其中,铅酸蓄电池价格便宜,材料来源丰富,技术和制造工艺比较成熟,是目前商品化电动车主要采用的电池。
一蓄电池结构图
铅酸密封蓄电池由正、负极板、隔板和电解液、电池槽及连接条(或铅零件)、接线端子和排气阀等组成。
一只蓄电池一般由3个单格(6V电池)或6个单格(12V电池)组合而成。
每个单格由若干片正极板与若干片负极板(负极板比正极板多一片),间隔重叠而成,中间用超细玻璃纤维隔板隔离。
数片正极板用铅合金焊接在一起组成正极群,同样数片负极板用铅合金焊接在一起组成负极群,正、负极群装于电池槽内组成单体蓄电池。
单体电池之间用铅零件或连接条从单格之间的电池槽隔板顶端(或穿孔穿壁焊)以串联形式连在一起。
电池槽盖用密封胶粘结。
首尾单格作引出端子,引出正负极。
燃料电池:
利用氢(或碳氢化合物转换来的氢)和空气中的氧,通过高温化学反应,将化学能直接转换成电能的装置。
二蓄电池主要部件
极板是蓄电池的核心部件,被誉为蓄电池的“心脏”。
目前电动助力车电池绝大多数采用涂膏式正、负极板。
隔板被誉为蓄电池“第三电极”。
它用以隔离正、负极,防止短路。
作为电解液的载体,它能够吸收大量电解液,起到离子良好扩散(离子导电)的作用。
对密封蓄电池而言,隔板还作为正极板产生氧气到达负极板的“通道”,使其顺利地建立氧循环,减少水损失。
采用超细玻璃纤维让隔板式蓄电池实现免维护的关键。
电解液主要由纯水与硫酸组成,配以一些添加剂混合而成。
主要作用:一是参与电化学反应,是蓄电池活性物质之一;二是起导电作用,蓄电池使用时通过电解液中离子迁移,起到导电作用,使电化学反应得以顺利进行。
安全阀是蓄电池的关键部件之一,它位于蓄电池顶部,作用有三个:
安全使用。
即当蓄电池使用过程中内部产生气体气压达到安全阀压时,开阀将压力释放,防止产生电池变形、破裂等发生。
密封作用。
当蓄电池内压低于安全阀的闭阀压时安全阀关闭,防止内部气体酸雾往外泄漏,同时也防止空气进入电池造成不良影响。
保证蓄电池有一定内压,促进蓄电池内氧复合,减少失水。
防爆作用。
某些安全阀装有防酸、爆片。
安全阀结构类型较多,主要有帽式、伞状、片状等几种。
帽式阀技术比较成熟,图1是当前普遍采用的一种压力阀门。
阀结构简单,制作工艺也比
较简单,使用故障率低。
但阀的开启压力和关闭压力变化范围较大,开闭阀压重现性差,这是阀与阀座配合状态不易完全恢复所致,安装时可采取专用工具将阀帽定位安装,使阀帽顶面与顶部盖片靠紧,予以解决(开关阀压力测试时也需采取定位安装方法)。
安装配合尺寸对阀的开闭阀压影响较大,需采取提高配合精度的措施。
在电动车电池上使用,因电解液浓度高,还时有粘连的缺陷,必须采取表面浸渍特殊油的办法,起防酸、防老化腐蚀作用。
伞状阀与阀座接触方向与帽式阀不同,开阀压较低,开阀压重现性较好,可靠性较高。
片状阀由两片弹性体组合而成。
如图2,件1弹性橡胶片,件2是有弹性的多孔耐酸片,电池上安装片状阀后用盖片(或螺塞)将其压紧,中间留有排气口。
当电池内压上升达到P1>P2时则气体沿件1与上盖结合处释放,并经件2的孔道排出,当P2>P1时阀关闭。