铅酸蓄电池基础知识之一
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第一章铅酸蓄电池的定义、构造及反响原理一、蓄电池基念知识:1、根本定义●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。
有不连续供电要求的设备,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展的充放电循环次数,叫做蓄电池的使用寿命。
二、铅酸蓄电池1、定义铅酸蓄电池是是蓄电池的一种,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。
铅酸电池工作温度铅酸电池是一种常见的电池类型,被广泛应用于许多领域,如汽车、UPS、太阳能发电等。
铅酸电池工作温度是它的重要性能指标之一,本文将对铅酸电池工作温度的基础知识、影响因素及其应用进行详细阐述。
一、基础知识1.1 定义铅酸电池工作温度指电池在使用过程中正常工作的温度范围。
一般来说,标准的铅酸电池工作温度范围为-20℃至50℃。
1.2 分类根据工作温度范围的不同,铅酸电池可以分为以下几种类型:(1) 高温铅酸电池高温铅酸电池是一种特殊的铅酸电池,它可以在高温环境下工作,通常工作温度范围为60℃至85℃。
这种电池可以在热带地区、工业高温环境中使用,但其产品成本较高。
(2) 低温铅酸电池低温铅酸电池是一种专门用于低温工作的电池。
一般来说,工作温度范围为-40℃至-20℃。
这种电池一般用于北极、南极及高海拔地区的极端环境中。
(3) 普通铅酸电池普通铅酸电池是最常见的铅酸电池,其工作温度范围为-20℃至50℃。
这种电池适用于大多数环境条件下的应用。
二、影响因素2.1 温度对电池性能的影响温度是铅酸电池最重要的工作参数之一,因为电池的化学反应过程都是在温度的调节下进行的。
具体来说,温度对铅酸电池的生命周期、容量、充电效率和自放电等方面都有着直接的影响。
2.2 温度与电池寿命在高温环境下,电池的外壳和内部元件会经历长时间的热膨胀和收缩,容易造成金属膨胀和疲劳,从而缩短电池的使用寿命。
在低温环境下,活性物质的反应速率较慢,电池容量减少,从而影响电池的使用寿命。
2.3 温度与电池容量温度对电池容量的影响很大。
在高温环境下,电池内部的蒸发速度会增加,从而产生氧气和氢气,导致电解液的流失。
在低温环境下,活性物质的反应速率变慢,从而限制了电池的容量。
2.4 温度与充电效率在高温环境下,铅酸电池的充电效率会降低,因为高温会导致电化学反应速率加快,从而产生大量的气体,蒸发电解液,电池的容量和寿命都受影响。
在低温环境下,电池的充电效率也会降低,因为低温会使电池内部的反应速度变慢,难以充分利用电池的能量。
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;。
蓄电池基础知识蓄电池是UPS电源中最关键、最昂贵、最易损坏的部件之一,它对UPS的品质有着重要的影响。
正确的使用和维护好蓄电池,是延长蓄电池的寿命,提高放电效率的关键。
下面再介绍一些铅蓄电池的小知识。
1. 铅酸蓄电池的结构及电动势的产生:铅酸蓄电池的构造:正极板(正极板上的活性物质为二氧化铅PbO2)、负极板(负极板上的活性物质为海绵状纯铅Pb)、电解液(电解液由水和硫酸[H2SO4]按一定的比例配制而成)、电池槽等.将制作好的正、负极板浸入装有电解液的电池槽中后,负板表面的铅离解产生二价的正铅离子和电子(Pb →Pb2+ + 2e),其中正二价的铅离子进入电解液中,电子留在负极板上,这样负极板和电解液之间形成电位差。
同样正极板上的二氧化铅在电解液中离解成正四价的铅离子和负氢氧根离子(PbO2 + H2O →Pb4+ + OH- ),其中负的氢氧根离子进入电解液,正4价铅离子留在正极板上,这样在正极板和电解液之间形成电位差。
由于正、负极板与电解液都有电压差,所以正、负极板之间也存在电位差。
正、负这间电压的高低与电解液的浓度有关,铅酸蓄电池的每单元电压值可用公式表示:E = 0。
8 5 + d(15℃)式中0。
85—-——表示铅酸蓄电池的电动势常数,d(15℃)———表示15℃时极板活性质物质微孔中电解液的比重。
UPS电源中常使用的铅酸蓄电池标称电压为12V,它由6个单元组成。
2。
铅酸蓄电池的放电及常用的充电方法:2.1 蓄电池的放电:蓄电池向外电路供电叫蓄电池放电,放电时,负极板上的电子通过负载流向正极,随着放电的进行,负极板的铅和硫酸反应生成硫酸铅,正极上的氧化铅和硫酸反应生成硫酸铅,随着放电的进行,蓄电池的端电压逐惭下降,当端电压下降至临界电压时,就应终止放电,否则蓄电池的寿命将大缩短甚至损坏。
临界电压是蓄电池制造商为保护蓄电池免受不正常的放电而影响蓄电池的寿命,2。
2 恒流充电:这种充电方法在整个充电过程中,流过蓄电池的电流不变,充电器输出的充电电压随蓄电池的端电压上升而上升.这种充电方法有以下特点:充电时间短,但耗能大,充电后期易产生过压充电而缩短电池使用寿命。
•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。
铅酸蓄电池基本知识电池: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:① Cell 是指一般的小型和单个电池,更强调单个单元;② Battery是指蓄电池和电池组,更强调系统或者组;③ Battery 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。
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。