铅酸蓄电池的工作原理与维护方法

铅酸电池的工作原理与操作铅酸电池是最常见的一种蓄电池，它的应用范围非常广，常见于汽车、UPS电源、太阳能发电系统等。

那么，铅酸电池的工作原理是什么，它需要注意哪些操作呢？下面就来详细了解一下。

一、铅酸电池的工作原理1.化学反应铅酸电池的工作原理是在电极之间采用化学反应来产生电力，具体而言就是在电池中，正电极和负电极之间通过化学反应把化学能转变成了电能。

在铅酸电池中，正极为一块铅二氧化物（PbO2）电极，负极为一块铅电极（Pb），中间是硫酸电解质溶液。

当负极上接电子时，硫酸电解质就会析氢，而在正极，铅二氧化物接受电子，与负极中的氢离子和硫酸根离子反应生成水，同时自己被还原为PbSO4，这就是反应的化学方程式：负极：Pb + HSO4^- + e^- → PbSO4 + H2正极：PbO2 + 3H+ + HSO4^- + 2e^- → PbSO4 + 2H2O2.电位差铅酸电池发出的电能是由正、负极之间的电位差来驱动的。

正极的电位高，负极电位低，它们之间的电位差就是电池的电动势。

在负电极上有积聚的氢离子（H+），它们去除了电子，成为了氢原子，最后融合成了氢气分子（H2），释放出来的电子在正极上汇合，进入了PbO2电极，将它们还原成了PbSO4晶体，同时也产生了一些水分子（H2O）并释放出一些电子。

因此，从化学反应中得到两种反应品后，可以看出铅酸电池的正极和负极之间储存了大量的化学能，使得电池的电动势足够来驱动负载电路。

二、铅酸电池的操作注意点1.避免过度放电铅酸电池的过度放电会导致电池内部电极反应产生过多的针状铅晶，因此当电池电量低于20%时应及时充电。

过度放电也会导致电池的容量和寿命大幅下降。

2.防止过充电过充电会使电解液中的水分电解成氢气和氧气，而氢气是可燃的，极易产生火灾和爆炸。

因此，需要时刻注意电池的充电状态，在电池充电时每隔一段时间就要检查电池电压，不要让电池电量过高。

3.注意保养铅酸电池的使用寿命和电池运行的环境有很大的关系。

学方程式是:综上所述,正极产生的氧气可在负极形成逆反应并还原成水免蓄电池内部能量的损失,所以,为保证上述反应的体系能够充分发挥作用,电池被设计成为密封结构,也就是常说的阀控式密封铅酸蓄(VRLA蓄电池)。

VRLA蓄电池性能分析容量特性VRLA蓄电池的容量标称值以安时数(Ah)表示电池放电到规定终止电压的时间的乘积。

其安时数越大也就越大。

但是对每一块使用中的蓄电池来说,个固定的值,因为标称值是指定在0.1倍标称值(流强度下放电得到的容量值。

例如,100Ah的蓄电池按急剧下降造成的,如图1所示。

图112V VRLA蓄电池放电特性曲线充放电特性及环境因素蓄电池的充、放电也有其自身的规律,仍以某厂家提供的池技术参数进行说明。

25℃时,12V系列蓄电池浮充充电电压为初始充电电流为0.1CA(10A),充电24小时即可充足充电电流值连续3h无变化,表明电池已充足电上次储存的电量完全放光)的蓄电池为例,最初的充电电流规定0.1CA,例如对于100Ah的蓄电池的充电电流为段蓄电池电压逐渐升高,8小时后蓄电池电压基本达到最大时充入的电量还不到80%,想要充满至少还要继续小电流充电如果此后的充电电流不是足够小,极板和电解液之间的表面就会形成高浓度硫酸层,导至蓄电池电压虚高,无法充满,如图2所示图212V VRLA蓄电池充电曲线作者简介:姜俊斐(1983—),男,内蒙古人,中国民用航空呼伦贝尔空中交通管理站工程师,研究方向为民航通导、监视方向。

Science&Technology Vision科技视界姻制度仍然是建立在封建制度基础之上。

312V VRLA 蓄电池不同温度下的放电特性曲线使用寿命蓄电池的使用寿命一般可简单的定义为:蓄电池衰老到原有容量即为寿命终止。

电池维护规程中规定,当电池容量小于额定容,该电池可以申请报废。

否则当电池容量不足对该电池的性能没有明确了解时,一旦交流停电就很容易造成用电系统供电中断的事故。

铅酸蓄电池使用手册引言铅酸蓄电池是一种常见的储能设备，广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能发电系统等领域。

本手册旨在向用户提供一份全面且易于理解的关于铅酸蓄电池使用和维护的指南。

通过遵循本手册的操作指导，用户可以更好地了解铅酸蓄电池的特性，正确使用和保养蓄电池，以延长其寿命并确保安全使用。

第一章：铅酸蓄电池基础知识1.1 蓄电池的基本原理铅酸蓄电池是一种化学电池，通过化学反应将化学能转化为电能。

蓄电池由一个正极、一个负极和介质电解液组成，其中正极为正极活动物质（PbO2），负极为负极活动物质（Pb），电解液为稀硫酸溶液。

1.2 铅酸蓄电池分类根据用途和结构不同，铅酸蓄电池可以分为起动电池、动力电池和太阳能电池等。

起动电池用于汽车起动，动力电池用于电动车或升降机，太阳能电池用于储存太阳能。

1.3 蓄电池的主要特性了解蓄电池的主要特性对正确使用和维护至关重要。

蓄电池的主要特性包括额定容量、电压、内阻、循环寿命、自放电率等。

第二章：蓄电池的安全使用2.1 充电前的准备在充电之前，务必检查蓄电池的外观是否有明显损坏，并确保充电设备的安全性能和充电参数与蓄电池匹配。

2.2 充电方法和注意事项根据蓄电池的充电类型（常流充电或浮充充电），选择合适的充电方式。

在充电过程中，注意避免过度充电和过度放电，以免损害蓄电池性能。

2.3 蓄电池的正确连接和断开正确连接蓄电池可以避免电火花和其他意外事故的发生。

在连接和断开蓄电池时，先断开负极，再断开正极，并加上绝缘套管以保护连接部位。

第三章：蓄电池的日常维护3.1 充电状态的监测定期检测蓄电池的充电状态，避免过度放电和过度充电，以延长蓄电池的使用寿命。

3.2 温度和通风控制蓄电池在运行过程中会产生一定的热量，应确保蓄电池的工作温度在适当范围内。

并保持通风良好，防止蓄电池过热。

3.3 清洁和防护措施定期清洁蓄电池的端子和外壳，防止积灰和腐蚀。

使用绝缘套管和防护罩来避免蓄电池的短路和外力损坏。

-- 铅酸蓄电池的工作原理1、铅酸蓄电池电动势的产生铅酸蓄电池充电后，正极板二氧化铅(PbO2)，在硫酸溶液中水份子的作用下，少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅 (Pb(OH)4)，氢氧根离子在溶液中，铅离子(Pb4)留在正极板上，故正极板上缺少电子。

铅酸蓄电池充电后，负极板是铅(Pb)，与电解液中的硫酸(H2SO4) 发生反应，变成铅离子(Pb2)，铅离子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子(2e)。

可见，在未接通外电路时(电池开路)，由于化学作用，正极板上缺少电子，负极板上多余电子，如右图所示，两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。

2、铅酸蓄电池放电过程的电化反应铅酸蓄电池放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I 。

同时在电池内部进行化学反应。

负极板上每一个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子(Pb2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应，在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。

正极板的铅离子(Pb4)得到来自负极的两个电子(2e)后，变成二价铅离子(Pb2)，，与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应，在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。

正极板水解出的氧离子(O-2)与电解液中的氢离子(H)反应，生成稳定物质水。

铅酸电池电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极，在电池内部形成电流，整个回路形成，蓄电池向外持续放电。

放电时H2SO4 浓度不断下降，正负极上的硫酸铅(PbSO4)增加，电池内阻增大(硫酸铅不导电)，电解液浓度下降，电池电动势降低。

3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应充电时，应在外接向来流电源(充电极或者整流器)，使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质，并把外界的电能转变为化学能储存起来。

在正极板上，在外界电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb2) 和硫酸根负离子 (SO4-2)，由于外电源不断从正极吸取电子，则正极板附近游离的二价铅离子(Pb2)不断放出两个电子来补充，变成四价铅离子 (Pb4)，并与水继续反应，最终在正极极板上生成二氧化铅 (PbO2)。

铅酸式蓄电池的正确维护与使用摘要铅酸式蓄电池是农业机械电气设备中的关键组成部分。

介绍了有关铅酸式蓄电池的一般知识，并根据实践经验，总结了使用维护注意事项，以期为机手正确使用、维护铅酸式蓄电池提供指导。

关键词铅酸式蓄电池；使用；维护铅酸式蓄电池俗称“电瓶”，是农用运输车和拖拉机、联合收割机电气设备中关键的组成部分。

目前，有相当一部分机手在使用维护上不得法，造成许多不应有的故障，既缩短了电池正常的使用寿命，又影响整机的使用效能。

1 铅酸式蓄电池一般知识铅酸蓄电池是一种电化学设备，由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成，依靠正极板活性物质（二氧化铅和铅）和负极板活性物质（海绵状纯铅）在电解液（稀硫酸溶液）的作用下发生电化学反应来进行电能的存储与释放[1]。

1.1 蓄电池的容量蓄电池的容量就是充足电以后进行放电所能放出的电量，用放电电流与放电时间的乘积来表示的。

比如，一个蓄电池标称容量是60 A·h，表示该电池在充满电的情况下，如果以6 A的电流放电，当单格电压下降到1.7 V为止，所经历的时间应该是10 h。

因此，蓄电池的容量越大，所能储存的电量也越大，放电时间也越长。

1.2 电解液的使用蓄电池的电解液是用硫酸与蒸馏水配制而成的，配制过程需要专用的比重计、玻璃或陶瓷容器。

由于需要用浓硫酸，具有一定危险性。

近年来，出现了成品的电解液，分为2种：标准液与补充液[2]。

常温下，初次加入蓄电池的电解液称为标准液，比重约为1.28；以后由于电解液减少而添加的电解液，叫做补充液，比重为1.0，补充液只是蒸馏水，并不含有硫酸。

电解液必须按要求添加，比重密度、液面高度都必须符合要求，否则会严重影响使用性能甚至缩短蓄电池的使用寿命。

使用成品标准液和补充液一定要选用正规厂家生产的质量合格的产品。

1.3 初次充电新电池的容量能否达到规定数值，以及蓄电池使用寿命长短都与初次充电有很大关系，因此必须按规定进行充电。

阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理和维护工作原理：阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理基于铅酸电池的化学反应。

在充电状态下，电池内的负极板（铅）上生成二氧化铅，正极板（二氧化铅）还原为铅，同时，在电解液中形成硫酸铅。

而在放电状态下，正负极板之间的化学反应反转，二氧化铅还原为铅，同时电池释放出电能。

然而，阀控式密封铅酸蓄电池与普通铅酸蓄电池的区别在于，它具有自密封的特点。

密封结构可以控制气体的扩散和液体的蒸发，使得电池能够保持足够的电解液，同时阻止外部空气进入电池内部。

这使得阀控式密封铅酸蓄电池具有更长的寿命和更高的安全性能。

维护：1.温度控制：电池的工作温度应在20℃-25℃范围内，避免过高或过低的温度。

高温会加速电解液的蒸发，降低电池的寿命，低温则会降低电池的容量和输出功率。

2.充电状态：尽量保持电池处于充满状态，可以通过定期充电或充电器进行维护充电来实现。

如果长时间不充电，电池内的自放电会导致电池电量逐渐减少。

3.清洁维护：定期检查电池表面的污物，如有必要可以用湿布或软刷进行清洁。

同时检查电池连接器和线缆的接触是否良好，如有松动或腐蚀应及时修复或更换。

4.定期检查电池状态：通过测量电池的开路电压、内阻、容量等参数，可以了解电池的健康状态。

如果发现电池存在异常，如充电时间延长、容量下降等，应及时进行维修或更换。

5.安全措施：在维护电池时应注意安全，及时清理电池周围的杂物和易燃物，避免因外界因素引起的安全问题。

同时，正确使用充电器以防止过度充电或过度放电。

总之，阀控式密封铅酸蓄电池以其自密封、阀控和免维护的特点，成为一种非常理想的蓄电池选择。

通过了解其工作原理和维护要点，可以更好地使用和保护阀控式密封铅酸蓄电池，延长其使用寿命，提高电池系统的可靠性和安全性。

铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的化学电源，广泛应用于汽车、UPS系统、太阳能电池组等领域。

它的工作原理基于电化学反应和电解质的离子传导。

1. 电化学反应铅酸蓄电池通过电化学反应将化学能转化为电能。

它由两种主要的电极反应组成：在正极（正极板）上，二氧化铅（PbO2）与硫酸（H2SO4）反应生成铅酸（PbSO4）、水（H2O）和氧气（O2）；在负极（负极板）上，铅（Pb）与硫酸反应生成铅酸和水。

这些反应的化学方程式如下：正极反应：PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e- -> PbSO4 + 2H2O + 2e- + O2负极反应：Pb + H2SO4 -> PbSO4 + 2H+ + 2e-2. 电解质和离子传导铅酸蓄电池中的电解质是硫酸（H2SO4），它在电解液中以离子形式存在。

硫酸分解为氢离子（H+）和硫酸根离子（SO4^2-），并在电池中传导。

正极反应中生成的氢离子会向负极迁移，而硫酸根离子则会向正极迁移。

这种离子传导的过程是通过电池中的电解液实现的。

3. 电池结构铅酸蓄电池通常由多个电池单元组成，每一个单元由一个正极板和一个负极板之间的隔板隔开。

正极板是由铅酸和二氧化铅组成的，负极板则是由纯铅制成的。

正极板和负极板之间的隔板通常是由微孔橡胶或者玻璃纤维制成的，它们起到隔离正负极的作用，同时也允许离子传导。

4. 充放电过程在充电过程中，外部电源提供电流，将电池中的铅酸还原为二氧化铅和铅。

这个过程是反向的，即正极板上的二氧化铅被还原为铅酸，负极板上的铅酸被还原为铅。

充电过程中，电池内部的化学反应是可逆的。

在放电过程中，电池通过外部电路释放储存的电能。

这个过程是正向的，即正极板上的铅酸被氧化为二氧化铅，负极板上的铅被氧化为铅酸。

放电过程中，电池内部的化学反应是不可逆的。

5. 蓄电池的容量和循环寿命铅酸蓄电池的容量取决于正负极板的表面积、电解液的浓度和电池的设计。

容量越大，电池可以储存的电能就越多。

铅酸蓄电池工作的原理铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来，放电时将化学能转化为电能供给外系统。

其充电和放电过程是通过电化学反应完成的，电化学反应式如下：从上面反应式可看出，充电过程中存在水分解反应，当正极充电到70％时，开始析出氧气，负极充电到90％时开始析出氢气，由于氢氧气的析出，如果反应产生的气体不能重新复合得用，电池就会失水干涸；对于早期的传统式铅酸蓄电池，由于氢氧气的析出及从电池内部逸出，不能进行气体的再复合，是需经常加酸加水维护的重要原因；而阀控式铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用，同时抑制氢气的析出，克服了传统式铅酸蓄电池的主要缺点。

•铅酸蓄电池的氧循环原理铅酸蓄电池采用负极活性物质过量设计，AG 或GEL电解液吸附系统，正极在充电后期产生的氧气通过AGM或GEL空隙扩散到负极，与负极海绵状铅发生反应变成水，使负极处于去极化状态或充电不足状态，达不到析氢过电位，所以负极不会由于充电而析出氢气，电池失水量很小，故使用期间不需加酸加水维护。

阀控式铅酸蓄电池氧循环图示如下：铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅，负极活性物质是海绵铅，电解液是稀硫酸溶液，其放电化学反应为二氧化铅、海绵铅与电解液反应生成硫酸铅和水，Pb（负极）+PbO2（正极）+2H2SO4====2PbSO4+2H2O（放电反应)其充电化学反应为硫酸铅和水转化为二氧化铅、海绵铅与稀硫酸。

2PbSO4+2H2O====Pb（负极）+PbO2（正极）+2H2SO4 (充电反应)铅酸蓄电池单格额定电压为２.0V，一般串联为６V、１２V用于汽车、摩托车启动照明使用，单替电池一般串联为４８Ｖ、９６Ｖ、１１０或２２０Ｖ用于不同场合。

电池内正、负极板间采用电阻极低、杂质少成分稳定离子能通过的橡胶、ＰＶＣ、ＰＥ或ＡＧＭ隔板。

铅酸蓄电池工艺制造过程简述铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。