铅酸蓄电池常识解释及表示方法
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铅酸蓄电池的基本知识富液铅酸蓄电池是由法国科学家普朗特于1859年发明,它由极板、铅和氧化铅及35%硫酸和65%水构成的电解液组成。
目前广泛应用于汽车、船舶、原动机等。
一、基本概念电压:电压是用于描述做功势能的电气测量方法,单位为伏特。
电流:电流是测量有多少电子流过导体的测量方法,单位为安培。
功率:功率是电压和电流的乘积,单位为瓦特。
单体电池:单体电池是电池的最基本单个部件。
它们由装有可相互作用的电解液和铅极板的容器构成。
电池电压:铅酸电池的额定电压取决于串联连接的单体电池数量。
每个单体电池提供2伏的额定电压,那12伏的电池通常由6个单体电池串联组成。
充电状态:描述电池充电程度的指标,表示为介于完全充电和完全放电的差值的百分比。
实际电压与电池充电的相互关系取决于电池温度。
充满电的时候,冷的电池有比热的电池有低一些的电压。
完全(100%)充电状态:电池内所有可利用的活性物质全部转变成完全充电的状态。
过度充电:完全充电后仍延续的充电,它造成极板碎裂和脱落。
这些活性物质的颗粒落到电池底部,容易造成短路。
过度充电也大大地增加了发热和失水。
放电深度:放电深度是测量电池放电有多深的一种方法。
当电池100%充满时,那放电深度为0%。
相反,当电池100%放空,放电深度为100%。
电池平均放电越深,所谓的循环寿命越短。
例如,起动用电池不是用于深放电(不多于20%放电深度)。
确实,按其设计来使用,它们几乎不完全放电;发动机起动是高能量密度的,但持久时间非常短。
过度放电:电池的放电超过某一规定的限度,容易造成硫酸盐化。
大多数电池厂家提倡在重新充电前不使电池放电超过50%。
电池(存储)容量:电池的容量是尝试对额定电压下可存储的、可使用能量数量的量化,单位为安培小时(Ah )。
例如,一个100安培小时的电池能提供5安培电流达20小时,20安培电流达5小时等。
同样地,一个电池物理容积越大,其总存储容量越大。
当电池并联时,存储容量相叠加;而电池串联时,电压相叠加。
铅酸蓄电池的基础知识1一、铅酸蓄电池的原理:铅酸蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化,在放电后经充电后能复原,从而达到重复使用效果。
铅酸蓄电池充放电时的反应:1、阳极反应:pbO2+H2SO4+3H++2e≒pbSO4+2H2O2、阴极反应:pb+H2SO4-≒pbSO4+H+2e3、总反应:pb+2H2SO4+pbO2≒2pbSO4+2H2O二、蓄电池的种类1、按用途分类:起动型蓄电池:主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力储能用蓄电池:主要用于风力、太阳能等发电用电能储存2、按铅酸蓄电池极板结构分类:有形成式、涂膏式和管式3、按铅酸蓄电池盖的结构分类:有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式4、按铅酸蓄电池维护方式分类:有普通式、少维护式和免维护式三、蓄电池的命名1、国家标准蓄电池命名:以型号6-QA(W)-54a的蓄电池为例,说明如下:⏹6表示由6个单格电池组成,每个单格电池电压为2V,即额定电压为12V⏹Q表示蓄电池的用途,Q为汽车启动用蓄电池、M为摩托车用蓄电池、JC为船舶用蓄电池、HK为航空用蓄电池、D表示电动车用蓄电池、F 表示阀控型蓄电池。
⏹A和W表示蓄电池的类型,A表示干荷型蓄电池,W表示免维护型蓄电池,若不标表示普通型蓄电池⏹54表示蓄电池的额定容量为54Ah(充足电的蓄电池,在常温以20h率放电电流放电20h蓄电池对外输出的电量)⏹角标a表示对原产品的第一次改进,名称后加角标b表示第二次改进,依次类推。
注:①型号后加D表示低温启动性能好,如6-QA-110D ②型号后加HD表示高抗振型③型号后加DF表示低温反装,如6-QA-165DF2、日本JIS标准蓄电池命名:在1979年时,日本标准蓄电池型号用日本Nippon的N为代表,后面的数字是电池槽的大小,用接近蓄电池额定容量来表示:如NS40ZL :⏹N表示日本JIS标准;⏹S表示小型化,即实际容量比40 Ah小,为36Ah⏹Z表示同一尺寸下具有较好启动放电性能,S表示极桩端子比同容量蓄电池要粗,如NS60SL;。
铅酸蓄电池的电压与充电放电特性一、铅酸蓄电池的电动势和开路电压1、电动势定义电池在开路时,正极平衡电极电势与负极平衡电极电势之差,由电池中进行的反应所决定,与电池的形状、尺寸无关。
电动势表达式为:E=Eθ+RT/nFlna(H2SO4)/a(H2O)式中 E——电池电动势;Eθ——所有反应物的活度或压力等于1时的电动势,称为标准电动势(V);R——摩尔气体常数,为8.3J/(Kmol);T——温度(K);F——法拉弟常数(96500C/mol);n——电化学反应中的电子得失数目。
电动势是电池在理论上输出能量大小的量度之一,如果其它条件相同,电动势愈高的电池,理论上能输出的能量就愈大,实用价值就愈高。
2、电动势的产生电动势也等于组成电池的两个电极的平衡电势之差,即E=φe,+-φe,-,式中φe即为平衡电极电势。
电极电势的产生,与建立双电层有关。
将一金属电极插入含有该金属离子的溶液中,由于该离子在金属中与溶液中的化学势不同,因而发生金属离子在电极与溶液之间的转移。
在静电力作用下,这种转移很快达到动态平衡。
这时电极表面所带电荷符号与电极表面附近溶液层中离子所带电荷符号相反,数量相等,于是在电极与溶液的界面处形成双电层,对应于双电层的建立,电极和溶液间便产生一定的电势差,称为平衡电极电势。
电极电势的符号和数值取决于金属的种类和溶液中离子的浓度。
电极电势φe实际上由两部分组成,即紧密层电势和分散层电势。
3、开路电压电池在开路状态下的端电压即开路电压,也是两极的电极电势之差,但不是平衡电势,而是稳定电势或混合电势之差。
理论上,电池的开路电压不等于电动势,但数值上可能要接近。
铅酸蓄电池的电动势的电动势是硫酸浓度的函数。
开路电压也是硫酸浓度的函数。
电池的开路电压与电解液密度的关系可用下式计算:开路电压=d+0.85式中d——在电池电解液的温度下,电解液的密度(g/cm3)4、稳定电势的建立电极金属离子与溶液中金属离子间建立的动态平衡Me—2e Me2+ (1)它只是一种理想状况,如上述平衡电极电势的建立。
第一章铅酸蓄电池的常识1. 电池的构成? 任何一种电池均有四个主要的部件组成:两个不同材料的电极、电解液、隔膜和外壳。
? 对于铅酸蓄电池来说,正极活性物质是二氧化铅(PbO2,暗红色),负极活性物质是铅(Pb,灰色),正负极集流体都是板栅,电解质是硫酸(H2SO4)。
? 动力电池:隔膜是聚氯乙烯(PVC),外壳是聚丙烯(PP)。
? 起动电池:隔膜是聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE),外壳是聚丙烯(PP)。
? 阀控式密封电池:隔膜是玻璃纤维(AGM),外壳是ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)。
2. 铅酸蓄电池的工作原理? PbO2 + Pb +2H2SO4 =2PbSO4 + 2H2O? 随着放电的进行,硫酸不断减少,与此同时电池中又有水生成,这样就使电池中的电解液浓度不断降低;反之,在充电时,硫酸将不断生成,因此电解液浓度将不断增加。
3. 铅酸蓄电池的电性能? 电池的开路电压:电池在断路时(即没有电流通过两极时),电池两极的电极电位之差,称为电池的开路电压。
? 电池的开路电压只取决于所组成电池的电极材料与电解液的活度和放电的温度,与电池的几何形状和尺寸大小无关。
在电解液密度一定的范围内,铅酸电池的开路电压与电解液的密度有下列关系:开路电压=d+0.85,d是在电池电解液的温度下电解液的密度(g/cm3)。
? 根据铅酸电池中进行的反应可知,放电时随着PbO2和Pb的消耗,H2SO4也消耗,即随着放电的进行,H2SO4减少,水增加,则酸的密度降低。
因此可以根据电池的开路电压估计电池的荷电状态,也可以根据电池的开路电压估计电解液的密度。
? 电池的内阻:是指电流通过电池内部受到的阻力,又叫全内阻。
? 它包括欧姆内阻和极化内阻。
电池的欧姆内阻包括电极本身的电阻、电解质溶液的电阻、离子通过隔膜微孔时受到的阻力和正负极与隔离层的接触电阻等。
? 欧姆内阻还与电池的几何尺寸、装配的紧密程度和电池的结构等因素有关,一般电池装配越紧密、电极间距离越小,欧姆内阻就越小;对于同一类的相同结构的电池,几何尺寸大的其欧姆内阻比几何尺寸小的电池要小。
铅酸蓄电池的一些基本知识一、电池反应铅酸蓄电池的正极活性物质是二氧化铅,负极活性物质是海绵状金属铅,电解液是稀硫酸,在电化学中该体系可表示为(-)Pb H 2SO 4 PbO 2(+)其反应式如下: 负极反应:Pb + HSO 4- -2e PbSO 4 + H +正极反应:PbO 2+ 3 H + +HSO 4- +2e PbSO 4 + H 2O电池反应:Pb + PbO 2+ 2H + +2HSO 4 PbSO 4 + 2H 2O二、极板化成铅酸蓄电池与锂离子电池不同,锂离子电池是装配成电池封口后再进行化成工序,但铅酸蓄电池的极板在干燥固化后就进行化成。
化成过程如下:固化干燥好的极板,在稀硫酸电解液中,用直流电进行电解。
把正极板与直流电源的正极相接,负极板与直流电源的负极相接。
使正极板上的活性物质发生阳极氧化,生成二氧化铅;同时在负极上发生阴极还原,生成海绵状铅。
化成的电流密度:应根据极板类型、厚度选择化成的电流密度。
这时的电流密度指的是单位极板表面积上的电流,即表观电流密度,通常为2~10mA/cm 2。
化成用的电流密度小,化成廷续时间长,生产周期长,生产效率低。
而电流密度大,化成时间可缩短,但电流大引起极板的极化加大,副反应加速,造成气体析出加剧,使得电流效率低。
可根据实际情况选择一个合适的电流密度以期在不影响生产效率的前提下尽量节省电能消耗。
一般汽车用蓄电池极板要用20~40h 完成。
目前有的工厂采用分段化成方法,即在化成初期采用大电流密度,经过一定时间后改用小电流密度化成,这可以保证活性物质充分转化又减小气体析出的副反应,一般延缓18~22h 。
化成工序一般是在专门的化成槽中进行,如橡胶槽、陶瓷槽等。
将同名极板并联在一起,异极板对插起来,为保持异性极板间的距离均匀,极板被均匀分布地夹于梳形板(绝缘体)中。
根据不同类型的极板,选用合适的化成工艺条件进行化成。
在化成末期进行10~30min 的短时间放电称为保护性放电,使极板的表面形成一薄层的硫酸铅,它可以增强正极活性物质的强度,减少在下步装配工序中活性物质的脱落,也减少负极活性物质与空气接触时的氧化。
•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。
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。
铅酸蓄电池产品小常识
一、选购
1、注意选购适用的电池,标准规定的标示方法:如“6-QW-X X”表示容量为X X 的免维护铅酸蓄电池;“6-DZM-X X”表示2hr率容量为X X的电动车专用铅酸蓄电池。
2、查看产品本体上标识应齐全。
产品标识一般包括制造厂名、产品规格型号、制造日期、商标;查看内外标志应一致,尤其要检查产品本体应有醒目标识,生产日期应为近期生产。
3、确认电池外观没有变形、裂纹、划痕及漏液痕迹。
电池接线端子上应干净,无锈蚀,标志应清晰。
4、应选购与电动助力车用铅酸蓄电池配套的、带自动控制的智能型充电器。
5、尽量选购和使用低污染的无镉电池。
6、选购新产品时,应谨防商家将回收利用的电池当新电池出售,单独购买电池时,一定要索取正规发票,以便发生纠纷时维护自己的合法权益。
二、使用
1、新购回来的电动车应先充足电并静置十分钟左右再使用。
2、电池安装要牢固,以防在行车时受到振动损害。
电池在搬运中,禁止摔掷、滚翻、重压。
3、绝对不能让电瓶长期处于电量不足的状态,长期不用,应该充满电,
放置阴凉干燥处,并定期充电(一般10天)。
4、电动自行车刚起动时,要用脚踏(无脚踏的可以用脚推地面的方式)帮助起动,上坡时候,用脚踏帮助电动车上坡,以免放电电流过大而损坏电瓶。
5、禁止用电池短路的方法来检测蓄电池的带电情况,以防止发生爆炸。
6、避免过充电,当充电器显示充满就停止充电,不能一充电就一夜甚至几天。
7、放电后的蓄电池应及时补充电,尽量不要搁置12小时以上。
铅酸蓄电池基本知识一、铅酸蓄电池基本知识1、基本定义 电能可由多种形式的能量变化得来,其中把化学能转换成电能的装置叫化学电池,一般简称为电池,电池有原电池和蓄电池之分。
放电后不能用充电的方式使内部活性物质再生的叫原电池,也称一次性电池。
放电后可以用充电的方式使内部活性物质再生,把电能储存为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能的电池,叫蓄电池,也称二次电池。
2、常用技术术语 充电:蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电。
放电:蓄电池对外电路输出电能时叫做放电。
浮充放电:蓄电池和其他直流电源并联,对外电路输出电能叫做浮充放电。
有不间断供电要求的设备,起备用电源作用的蓄电池都处于该种放电状态。
电动势:外电路断开,即没有电流通过电池时在正负极间量得的电位差,叫电池的电动式。
端电压:电路闭合后电池正负极间的电位差叫做电池的电压或端电压 安时容量:电池的容量单位为安时,即: 电池容量Q(安时)=I放×t放 I放为放电电流(安) t放为放电时间(小时) 电量效率(安时效率):输出电量与输入电量之间的比叫做电池的电量效率,也叫作安时效率。
电量效率(%) =(Q放÷Q充)×100% =(I放×t放)÷(I充×I充)×100% Q放 和Q充 分别是放电和充电容量(安时) 自由放电:由于电池的局部作用造成的电池容量的消耗。
容量损失搁置之前的容量之比,叫做蓄电池的自由放电率 自由放电率(%)= (Q1-Q2)÷Q1×100% Q1为搁置前放电容量(安时) Q2为搁置后放电容量(安时) 使用寿命:蓄电池每充电、放电一次,叫做一次充放电循环,蓄电池在保持输出一定容量的情况下所能进行的充放电循环次数,叫做蓄电池的使用寿命。
3、铅酸蓄电池定义 铅酸蓄电池是蓄电池的一种,主要特点是采用稀硫酸做电解液,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蓄电池。
一.铅酸蓄电池的基本知识1.1什么是铅酸蓄电池?以铅和酸作为化学反应物质制成的蓄电池叫做铅酸蓄电池。
它是一种直流电源,充电时将电能转变成化学能,放电时将储存的化学能转变成电能的一种装置。
1.2铅酸蓄电池的优缺点铅酸蓄电池在常用体系的蓄电池中电压最高为2.0V。
其二是它的廉价性,其三是高倍率放电性能良好,高低温性能良好可在-40—60°C的条件下工作。
易于浮充使用没有“记忆”效应等。
当然铅蓄电池也具有某些难以克服的缺点,首先是它的寿命比较短,在放电状态下长期保存会导致电极的不可逆硫酸盐化。
在某些结构的电池中由于氢的析出有爆炸的危险等。
1.3 铅酸蓄电池的分类铅酸电池具有广泛的用途按照极板的结构可分为涂膏式、管式和形成式。
按荷电状态可分为干荷电态和湿荷电态几种。
(我们公司代理的GS电池为湿荷电态,VHB为干荷电态)按电池盖和排气栓结构可分为排气式、防酸隔爆式、防酸消氢式和阀控密封式。
1.4铅酸蓄电池的一般结构构成蓄电池的主要部件是负极板、正极板、隔板、电解液、电池槽此外还有一些零件如端子、连接条、排气栓等。
1.5牵引用铅酸蓄电池的结构设计●负极板构造牵引用蓄电池的负极板比正极板多一块,一般采用格栅型设计并涂上海绵状的Pb膏即涂膏式,这样能满足电池的大负荷工作。
其板栅像铁丝网原则上与汽车蓄电池相同,但常使用厚极板,高度较高。
所以活性物质的利用率较低一般在35%左右。
●正极板构造正极板有两种类型,即管式和涂膏式。
(我司代理的GS和VHB牵引蓄电池其正极板均采用管式结构)管式正极板的结构是用一导电骨架与一模仿极平的顶部集流条和许多圆柱骨芯焊在一起构成的。
骨芯数目由极板尺寸决定,骨芯外边套有惰性玻璃纤维管套,其内部填充pbo2(pbo2在填充之前已经和H2SO4充分反应过)●管式正极板的优越性1.)在使用寿命期间活性物质保持在管中,不发生脱落。
2.)极板孔率提高,有利于活性物质利用率的提高。
3.)铅合金的骨架由于被活性物质包围,其腐蚀速率降低。
铅酸电池知识大全铅酸电池是一种常见的蓄电池类型,主要分为启动蓄电池和深循环蓄电池两类。
以下是有关铅酸电池的一些基本知识:铅酸电池的基本结构:1.正负极板:铅酸电池的正负极板通常由铅和铅-钙合金制成。
2.电解液:电解液是硫酸溶液,通常是稀的硫酸(H2SO4)。
3.分隔膜:用于防止正负极之间的直接接触,通常由微孔塑料或玻璃纤维制成。
4.电池容器:通常为聚丙烯或其他耐腐蚀的材料,用于容纳正负极板和电解液。
铅酸电池的工作原理:1.充电:在充电过程中,直流电源通过电池,将正负极板上的铅和氧化铅还原为铅酸。
2.放电:在放电过程中,铅酸分解为水和过氧化物,同时释放电能。
铅酸电池的分类:1.启动蓄电池(汽车电池):用于启动发动机,并为汽车的电气系统提供电能。
2.深循环蓄电池:用于长时间放电,如太阳能储能系统、船舶应急电源等。
铅酸电池的特点:1.成本相对较低:铅酸电池相对便宜,是一种经济实惠的蓄电池。
2.大容量:铅酸电池可以提供相对较大的储能容量。
3.相对低的能量密度:与一些新型蓄电池相比,铅酸电池的能量密度相对较低。
4.适用于启动和深循环应用:启动蓄电池适用于汽车启动等瞬时高电流应用,深循环蓄电池适用于长时间放电。
铅酸电池的维护:1.充电控制:铅酸电池需要定期充电以防止自放电和硫化。
2.水分补充:部分铅酸电池需要定期检查并补充蒸馏水,以保持电解液水平。
3.避免过度放电:长时间过度放电会降低电池寿命,因此需要避免这种情况。
4.避免过度充电:过度充电也会损害铅酸电池,因此需要适当的充电控制。
铅酸电池在各种应用中得到广泛使用,但也需要合理的维护和管理以确保其性能和寿命。
电池:通过化学反应提供直流电能的电化学装置电池是一种能量转化与储存的装置,它主要通过化学反应将化学能或物理能转化为电能。
它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供电能。
Cell和Battery的区别:①Cell是指一般的小型和单个电池,更强调单个单元;②Battery是指蓄电池和电池组,更强调系统或者组;③Battery运用得更加广泛,是电池的通用名称,包括锂电池、镍氢电池、蓄电池、干电池等等。
一次电池与二次电池的异同点:一次电池只能放电一次,二次电池(也叫可充电电池),可反复充放电循环使用,可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化,一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池,但内阻远比二次电池大,因此负载能力较低,另外,一次电池的自放电远小于二次电池。
电池种类一次电池:不可充电,如锌锰、碱性、锂电池二次电池:可充电,如铅酸、镍氢、锂离子电池高级电池:结构特殊,性能卓越,如锌空电池,以空气做正极,体积很小,用于助听器。
燃料电池:Fuel Cell, FC,将存在于燃料(氢气)和氧化剂(氧气)中的化学能转化为电能的装置,不是蓄电池,是发电机,1839年由英国的Grove发明。
太阳能电池:物理电源,通过光电效应或光化学效应直接把光能转化为电能的装置, 1883年Charles发明首块太阳能电池,前景广阔,目前成本高,限制了应用。
电池由外壳、正极、负极、端子、隔膜等组成外壳:一般是塑料或金属材质正极:电流的流出端负极:电流的流入端端子:内部与活性物质相连,外接用电器隔膜:防止正、负极短路,并提供电子的内部传递通道蓄电池:蓄电池(Storage Battery),也称二次电池,是通过充电将电能转换为化学能贮存起来,使用时再将化学能转换为电能释放出来的化学电源装置。
铅酸蓄电池:铅酸蓄电池,又称铅蓄电池,是蓄电池的一种,电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。
铅酸蓄电池常识解释及表示方法铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型,广泛应用于汽车、摩托车、UPS电源等电动设备中。
本文将详细解释铅酸蓄电池的相关知识,并介绍其表示方法。
一、铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种化学能转换成电能的装置。
它由正板、负板和电解液等组成。
在充电时,通过外部电源加电,电解液中的二氧化铅和纯铅板上的铅氧化物发生化学反应,并将电能储存在蓄电池内。
当需要使用电能时,蓄电池会将储存的化学能转化为电能供应给连接的设备。
二、铅酸蓄电池的使用与保养1. 充电:铅酸蓄电池使用前需要进行初次充电,以活化电池。
充电时间通常为10-12小时,充电电流应按照电池标识要求进行设置。
充电时应确保通风良好,避免充电过程中产生气体积聚。
2. 放电:使用铅酸蓄电池时,应避免长时间过度放电,以防止电池过度放电损坏。
在电流过大时可能会导致电池过热,甚至引发安全事故。
因此,在使用过程中要遵循规定的放电深度和放电时间。
3. 保养:定期检查铅酸蓄电池的连接器、电解液液位和外壳,及时清洁蓄电池表面的污垢。
随时检查电池的使用状况,如有异常情况应及时维修或更换。
三、铅酸蓄电池的表示方法铅酸蓄电池的性能及技术指标通常通过以下几种方式进行表示:1. 额定电压:一般来说,汽车铅酸蓄电池的额定电压为12V,而UPS电源中的蓄电池额定电压则有所不同,常见的为48V。
2. 容量:蓄电池的容量是指在特定条件下,蓄电池所能提供的电能量。
通常以安时(Ah)为单位表示。
较常见的铅酸蓄电池容量有30Ah、50Ah等。
3. 充电电流:铅酸蓄电池在充电时的电流大小,通常以安培(A)为单位表示。
正常情况下,充电电流应符合蓄电池的额定充电电流要求。
4. 循环寿命:循环寿命是指蓄电池能够重复进行充放电循环的次数。
它是衡量蓄电池使用寿命的重要指标之一。
5. 自放电率:铅酸蓄电池在长时间不使用时会发生自放电,即电能自行耗损的速率。
自放电率较低的蓄电池可以较长时间保存电能。
铅蓄电池的电池符号详解
铅蓄电池是电子设备中常用的一种蓄电池,其电池符号为
Pb|PbSO4|H2SO4|PbO2。
下面详细解释一下每个符号的含义。
铅蓄电池的正负极分别由一层铅和一层PbO2构成,在两层之间的
是浓度为1.21g/cm3的H2SO4电解液。
正极用PbO2表示,负极则用铅Pb表示,电解液则用H2SO4表示,整个电池符号为
Pb|PbSO4|H2SO4|PbO2。
铅Pb:铅是铅蓄电池的负极,由于铅的最外层电子环只有2个电子,导致铅很容易失去电子,形成Pb2+离子,即负二价,所以容易被
氧化。
PbSO4:PbSO4表示铅电池内的废液。
由于电池通电后,铅的表面
会生成二氧化铅,导致溶解在电解液中,因此电池内H2SO4会与PbO2、Pb生成PbSO4、H2O,而PbSO4会在电极和电解液的反应中生成。
H2SO4:H2SO4为铅蓄电池的电解液,全称硫酸。
它的化学式为
H2SO4,在铅蓄电池中的主要作用是电解液中组成了离子,促进了电池
的电化学反应,同时也可作为介质,传递电池中的电荷。
PbO2:PbO2为铅蓄电池的正极,由于铅与PbO2之间充满了H2SO4
电解液,所以电池内部的H2SO4将会与PbO2反应,释放出正电子,并
与负极的铅反应,形成PbSO4,在这个过程中会产生电能。
通过以上解释可以看出,铅蓄电池的电池符号是由负极铅、废液PbSO4、电解液H2SO4和正极PbO2四个元素组成的。
同时,铅蓄电池的电池符号也反映了电池内繁多的化学反应,这对于从事电子研究工作的人员来说,是非常有指导意义的。
1、什么是一次电池和二次电池?一次电池是普通的干电池,只能使用一次, 二次电池又叫可充电池。
二次电池中的动力型电池(或称牵引电池)是电动车目前主要电源。
2、一次电池和二次电池有什么区别?电池内部的电化学性决定了该类型的电池是否可充,根据它们的电化学成分和电极的结构可知,真正的可充电电池的内部结构之间所发生反应是可逆的。
理论上,这种可逆性是不会受循环次数的影响,既然充放电会在电极体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的内部设计必须支持这种变化,既然,一次电池仅做一次放电,它内部结构简单得多且不需要支持这种变化,因此,不可以将一次电池拿来充电,这种做法很危险也很不经济,如果需要反复使用,应选择真正的循环次数在350次左右的充电电池,这种电池也可称为二次电池或蓄电池。
另一明显的区别就是它们能量和负载能力,以及自放电率,二次电池能量远比一次电池高,然而他们的负载能力相对要小。
3、充电电池是怎样实现它的能量转换?每种电池都具有电化学转换的能力,即将储存的化学能直接转换成电能,就二次电池(也叫蓄电池)而言(另一术语也称可充电使携式电池),在放电过程中,是将化学能转换成电能;而在充电过程中,又将电能重新转换成化学能。
这样的过程根据电化学系统不同,一般可充放电500次以上。
4、电动自行车用蓄电池的特点是什么?电动自行车用蓄电池是动力型电池,它的特点是能够在一定时间内大电流放电,供车用电机运行,并能维持一定时间运行一定里程。
车用动力电池与固定电池,如仪表电池,电力,通讯系统电池,起动电池等从结构到性能都不相同,其充电和放电方式也不相同,因此不能通用。
5、电动自行车用电池是如何分类的?从大的方面讲,电池分一次电池(电动车用它做电源已经成为历史) 、二次电池和燃料电池。
车用电池按电解液性质分为酸性和碱性,按外形分为方形和圆柱形,按使用性质分为移动式和固定式,按用途分为动力型、起动型和普通型,按结构分为开敞式和密封式。
其中:铅酸电池又有不同形式,如从外形用结构又分为高型和矮型;按酸性电解液的状态分为富液型、贫液型和胶体电解液三种,按极板的结构分为板式、卷式和管式。
目前电动车常规电池主要为铅酸电池、镍氢电池、镍锌电池,其中又以铅酸电池最普及,其余两种乃是仍然较少。
主要原因是市场动作没有展开,没有形成适合电动车对路产品的规模产量,价格不未能被广大用户所接受,但很快就会进入热潮。
技术成功的其他三种电池——锂离子电池、锌空气电池是继镍氢、镍锌电池之后的升级产品;燃料电池价格仍高不可攀,主要原因是质子交换膜制备成本高,催化金属属于贵重物,某些技术仍然需要提高,未能大规模进入生产领域,仍需6~8年的时间才能普及。
6、什么是铅酸电池(Pb-A)?铅酸电池,电极主要由铅制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。
铅酸电池的代表符号为Pb-A或L-A,其中:Pb是元素周期表中铅的代号,L是铅的英文名称Leed的字头,A是酸的英文名称Acid的字头,上述两种写法均代表铅酸电池。
L-A电池品种很多,如水平极板的,卷极圆柱形等。
铅酸电池在我国是技术最成熟、各领域用量最大、市场销售最多使用时间最久的一种电源。
电动自行车使用的铅酸电池属于贫液式、矮型阀控密封式、方形动力酸电池,7、何为铅晶电池?应用专有技术和独特生产工艺研制的非液非胶电解质,特殊板栅结构及材料配方制成的高能免维护全密封电池。
8、何为胶体铅酸电池?电解质是胶状,所谓胶体电解质,是用凝胶剂和硫酸溶液等按比例经特殊工艺配制而成,是一种乳白色的凝胶体。
胶体电解质比较科学,不易造成极板硫化,外壳破裂不会漏液。
内阻低、自放电率低,每月自放电小于3%,有良好的容量恢复性能:放电至接近OV后,将正负极短接24h,然后重新充电至终止电压,再重复放电、短接放电5次,放电终止电压到10.5V,之后,电池容量仍然大于寝容量的90%。
正常情况下,寿命可达500次。
胶体电池单体电压比例近代密封式低0.5~1V,适用温度为10℃~40℃,比较耐低温。
9、何为镍氢电池(Ni-MH)?目前常用的(适用的)镍氢电池为金属氢化物做贮氢材料的电池。
此种电池能质比高,为铅酸电池的1倍以上,对充电无过高要求,电量用尽或没有用尽,都可以充电;电量用尽以后不及时充电,对电池寿命没有影响;重量相对轻和体积小,电池有效容量大,可以提供较多的电能,相对续驶能力高,寿命长。
10、何为镍锌电池(Ni-Zn)?镍锌电池的负极材料采用金属锌,比镍氢电池中的负极材料金属氢化物容易获得且价格便宜它的前景不亚于镍氢电池,而且寿命应当比金属氢化物长,在性能上,它可以完全放电,它的额定容量就是电池的实际容量,可以将电量放尽。
11、何为锌-空气电池属于富液、碱性、开敞式、板式电极,极板是消耗物,充电就是换一组极板,它不是二次电池,属于化学发电装置——燃料电池。
12、何为燃料电池?在电动车领域,使用比较成功和成本较低的是燃料电池系列中的“质子交换膜燃料电池”,属于叠层结构,不充电,消耗物是氢或产氢合成物如甲醇、甲烷、烃类等;助燃物为空气中的氧。
13、什么是锂电池?所谓锂离子电池是以锂离子为载体,在充放电时,携带电子向正极或向负极移动,锂离子永远是带正电荷。
正极物质是Li和CoO2(二氧化钴),负极是C(碳)。
充电时在外加电位作用下,负极得到X个带电锂离子后变成LixCn,,正极物质不变,失去X个带电锂离子。
14、目前常见的各种车用蓄电池之间有什么区别?(1)铅酸电池,能量质量比低,价格最低,质量较大,充电速度慢。
(2)锂离子电池,能量质量比高,价格很高,质量较小,充电速度快。
(3)镍系列电池,正好在上述二者之间,而且耐用。
15、什么是电池的容量指电池内的活性物质参加电化学反应所能放出的电能称为电池的容量即电池充电后容纳电荷的多少,单位以“安时”计(Ah)以1安培(A)的电流放电1小时,得到的是1安时(Ah)容量,假设平均用4A电流,放电以该电池的终止电压时,放电时间维持3小时,则该电池的容量是12Ah(这里没有计算放电效率)。
16、什么是电池的额定容量电池的额定容量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度的电量。
生产厂家标明的电池容量,指电池在环境温度为25℃条件下,以2h率放电至终止电压时所应提供的电量,用C2表示,单位为Ah(安培小时)。
17、何为电池的设计容量?根据电池内所含活性物质的量,从电化学理论计算电池的容量称为设计容量。
18、何为电池的实际容量?电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量,主要受放电倍率和温度的影响(故严格来讲,电池容量应指明充放电条件)。
19、什么是电池的分容?电池在制造过程中,因工艺原因使得电池的实际容量不可能完全一致,通过一定的充放电制度检测,并将电池按容量分类的过程称为分容。
20、什么是电池的充电终止电压?充电终止电压(简称充终)一种电池充电的顶点电压值,充电终了阶段的电压不允许超过该值,但充电终止电压高于额定电压,充终指的是在充电状态下允许的顶点电压值。
21、什么是电池的放电终止电压?放电终止电压(简称放终)一种电池放电的底线电压值,放电到最后,规定放电终止时电池的负载电压,其值为n*10.5V(铅酸蓄电池单节电池的串联只数用“n”表示)。
带负荷时的电压不能低于此值(有时人们往往用开路电压对比是不对的,应当是带负荷的工作电压)。
放电终止电压低于额定电压。
22、什么是单格电池和单格电压?一块正极板和一块负极板组成一个单格电池,它是电池的最基本的单元。
对铅酸电池,单格额定电压是2.0V,单格充终是2.3~2.35V,单格放终是1.75V。
单块电池是由单格电池组成,比如铅酸电池,一个单块电池可以由2~6个、甚至更多的单格电池串联组成。
它的三种电压值(额定、充终、放终)为单格电池数量的和。
对板式极板方形电池,单块电池内的负极板数量比正极总是多一片。
正负极板间的电压就是单格电压。
极板材料不同单格电压也不同,这就是不同种类电池单格电压不同的原因。
23、什么是内压?指电池的内部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响。
其产生原因主要是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致。
高倍率的连续过充,会导致电池温度升高、内压增大,严重时对电池的性能及外观产生破坏性影响,如漏液、鼓底,电池内阻增大,放电时间及循环寿命变短等。
24、什么是电池的额定电压?额定电压是单格电池或单块电池所应具有的电压值,代表不同材料的电池所具有的特性。
比如铅酸电池的单格额定电压为2V、镍氢电池为1.2V、锂电池为3.6~3.7V。
一般,单块电池的额定电压就是单格电池额定电压值的和。
25、什么是电池的开路电压?是指电池在非工作状态下即电池没有外接任何负载的条件下电路无电流流过时,,用电表直接测量所得电池两接线柱间的电压值。
开路电压不能作为衡量电池电压的标准但利用测定的单块电池开路电压可以进行相互对比,也可测定电池本身不同时间的荷电变化状态,作为参考。
通过电池的开路电压,可以判断电池的荷电状态。
26、什么是电池的工作电压?又称端电压,是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差。
在电池放电工作状态下,当电流流过电池内部时,不需克服电池的内阻所造成阻力,故工作电压总是低于开路电池,充电时则与之相反。
任何用电设施都可以是电池的负载,但负载的额定电压必须与电池相同,负载的功率也应当与电池的容量相当。
27、什么叫充电限制电压?按生产厂家规定,电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。
28、什么是电池的标称电压?用以表示电池电压的近似值。
29、何为电池的平均电压?电池放电时,从开始到放电终止时的电压平均值。
30、什么是压降?电池按定性充电至80%以上,测量其电池空载电压。
5W/2W电池作为负载连接电池正负极端开关作为电池的断路,通路的装置进行串联。
打开开关后5秒电压下降不大于0。
4V,为合格,主要为测试电池负载性能。
31、什么是电池的充电接受能力?在规定的充电电压、电流条件下,单位时间内电池所接受的充入量。
这对电动自行车很重要,如果接受充电的能力很差,需要8~10小时,甚至还多的时间,放电运行和充电的时间比超过1:(4 ~ 5),则电池除去充电的时间,干不了什么事。
要求电池充电的接受能力特强,特快,才符合电动车的需要。
未来,电动车用电源的充电速度达到1:(0.1 ~ 0.25)甚至更快才是理想的,能在昼短的时间内充够电能。
32、什么是电池的自放电率?电池充电后,存放期间容量自行减小的现象叫自放电,又称荷电保持能力,是指电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。
以一定的时间衡量电池自放电占总容量的百分率称为“自放电率”。