详述铅酸蓄电池的主要部件及结构特点
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铅酸蓄电池的工作原理和特点铅酸蓄电池的工作原理和特点电动车电池、汽车起动用铅酸蓄电池是一种电能与化学能互相转换的可逆装置,也就是说:充电是将电能储存起来,而放电是将化学能变为电能释放出去。
铅酸蓄电池由正极板、负极板、玻璃纤维隔板、电解液和电解槽所组成,充电后正极的活性物质为二氧化铅,负极板活性物质为海绵状铅,放电后连极板的活性物质都转变为硫酸铅,充电后又恢复为原来物质。
化学反应方程式如下:放电PbO2 + 2H2SO4 + Pb <=====>PbSO4+2H2O+PbS04正极电解液负极充电正极水负极从化学反应的方程式中可以看出,在放电过程中消耗了硫酸,生成了水,因此电解液的浓度越来越小,而充电过程则相反。
电动自行车采用了负极性物质过量的设计。
当蓄电池充电的时候,正极充足100%后,负极尚未充到底90%,这样蓄电池内只有正极产的氧,不存在负极产生的难以复合的氢气。
为了解决水的消耗问题,和必须为氧的复合创造条件。
采用贫电解液设计加上超细玻璃纤维隔膜板膜,解决了氧的传输问题,使氧复合反应得以进行,完成了氧的再化合,蓄电池实现了密封和免维护。
氧的再化合过程如下:(正极)PbSO4--------PbO---------02(负极)PbSO4---------Pb---------- 02电池主要性能参数电池的主要性能包括额定容量、额定电压、开路电压、内阻和自放电率。
额定容量在设计规定的条件(如温度、放电率、终止电压等)下,电池应能放出的最低容量,单位为安培小时,以符号C表示。
容量受放电率的影响较大,所以常在字母C的右下角以阿拉伯数字标明放电率,如C20=50,表明在20时率下的容量为50安·小时。
额定电压电池在常温下的典型工作电压,又称标称电压。
它是选用不同种类电池时的参考。
电池的实际工作电压随不同使用条件而异。
开路电压电池在开路状态下的端电压称为开路电压。
电池的开路电压等于电池在断路时(即没有电流通过两极时)电池的正极电极电势与负极的电极电势之差。
铅酸电池的主要结构及原理
铅酸电池是一种常见的蓄电池,广泛应用于汽车、UPS电源等领域。
它的主要结构包括正极、负极、电解液和隔膜等部分。
正极是由铅二氧化物制成的,负极是由纯铅制成的。
电解液是硫酸,
它起到导电和反应的作用。
隔膜则是用来隔离正负极的,防止它们直
接接触。
铅酸电池的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能。
在充电时,电流从外部电源流入电池,将铅酸电池中的铅二氧化物还原成铅酸,
同时将纯铅氧化成氧化铅。
在放电时,电池内部的化学反应反转,铅
酸被还原成铅二氧化物,氧化铅被还原成纯铅,同时释放出电能。
铅酸电池的优点是成本低、容量大、使用寿命长。
但它也有一些缺点,比如重量大、体积大、自放电率高等。
此外,铅酸电池的环保性也受
到了一定的质疑。
为了解决这些问题,人们正在研究和开发新型的蓄电池技术,比如锂
离子电池、钠离子电池等。
这些新型电池具有能量密度高、重量轻、
自放电率低等优点,但它们的成本也相对较高,目前还无法完全替代
铅酸电池。
总之,铅酸电池是一种重要的蓄电池,它的主要结构和工作原理都比较简单,但它在许多领域中仍然发挥着重要的作用。
随着科技的不断发展,我们相信未来一定会有更加先进、环保、高效的蓄电池技术出现。
铅酸蓄电池的构造
铅酸蓄电池主要由硬橡胶槽、负极板、正极板、隔板、鞍子、汇流排、封口胶、电池槽盖、连接条、极柱、排气栓、电解液等部分构成。
正负极板
铅酸蓄电池的极板,依构造和活性物质化成方法,可分为四类:涂膏式极板,管式极板,化成式极板,半化成式极板。
涂膏式极板由板栅和活性物质构成的。
板栅的作用为支撑活性物质和传导电流、使电流均匀分布。
板栅的材料一般铅锑合金,免维护电池采用铅钙合金。
正极活性物质主要成分为二氧化铅,负极活性物质主要成份为绒状铅。
隔板
电池用隔板是由微孔橡胶、玻璃纤维等材料制成的,它的主要作用是:防止正负极板短路;使电解液中正负离子顺利通过。
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。
电解液
电解液是蓄电池的重要组成部份,它的作用是传导电流和参加电化学反应,电解液是由浓硫酸和净化水(去离子水)配制而成的,电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。
电池壳、盖
电池壳、盖是装正负极板和电解液的容器,一般由塑料和橡胶材料制成。
排气栓
排气栓一般由塑料材料制成,对电池起密封作用,阻止空气进入,防止极板氧化。
同时可以将充电时电池内产生的气体排出电池,避免电池产生危险,使用前必须将排气栓上的盲孔用铁丝刺穿、以保证气体溢出通畅。
2。
铅酸蓄电池工作原理铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能系统等领域。
它的工作原理基于化学反应和电化学原理,通过将化学能转化为电能来实现能量的存储和释放。
一、铅酸蓄电池的组成结构铅酸蓄电池由正极、负极、电解液和隔板组成。
1. 正极:正极由铅二氧化物(PbO2)制成,是电池的正极活性物质,也称为正极板。
2. 负极:负极由纯铅(Pb)制成,是电池的负极活性物质,也称为负极板。
3. 电解液:电解液是铅酸溶液,主要由硫酸(H2SO4)和蒸馏水(H2O)组成。
4. 隔板:隔板是正极和负极之间的隔离层,通常由塑料材料制成,用于防止正负极直接接触。
二、铅酸蓄电池的充放电过程1. 充电过程:当铅酸蓄电池处于充电状态时,外部电源施加正向电压,使电池内部发生化学反应。
正极上的铅二氧化物(PbO2)被还原成二价铅(Pb2+),负极上的纯铅(Pb)被氧化成四价铅(Pb4+)。
同时,电解液中的硫酸(H2SO4)被电解成氧气(O2)和水(H2O)。
这些化学反应导致电池内部产生电流,将电能储存到电池中。
2. 放电过程:当铅酸蓄电池需要释放储存的电能时,电池内部的化学反应反转。
正极上的二价铅(Pb2+)被氧化成四价铅(Pb4+),负极上的四价铅(Pb4+)被还原成纯铅(Pb)。
同时,电解液中的水(H2O)被还原成氢气(H2),产生电流供应外部电路使用。
三、铅酸蓄电池的工作特性1. 电压特性:铅酸蓄电池的标称电压为2V,但实际工作电压略高于2V。
充电时,电池电压逐渐升高,直到达到充电截止电压;放电时,电池电压逐渐降低,直到达到放电截止电压。
在正常工作范围内,铅酸蓄电池的电压变化较为稳定。
2. 容量特性:铅酸蓄电池的容量表示电池可以储存和释放的电荷量。
容量通常以安时(Ah)为单位,表示电池在放电过程中连续供应电流的时间。
铅酸蓄电池的容量与其大小、质量和化学成分有关。
3. 自放电特性:铅酸蓄电池具有一定的自放电特性,即即使在未连接负载的情况下,电池内部的化学反应仍会导致电能的损失。
铅酸蓄电池的构造与型号一、铅酸蓄电池的构造汽车常用的蓄电池为铅酸蓄电池,铅酸蓄电池由六只单格电池串联而成,每只单格电池的电压约为2Ⅴ(充满电时为2.1V),串联后蓄电池电压为12Ⅴ。
铅酸蓄电池的结构如图1所示,其构件主要有极板、隔板、电解液、外壳、联条、接线柱等。
图1铅酸蓄电池的结构1—隔壁;2—凸筋;3—负极板;4—隔板;5—正极板;6—电池壳;7—防护板;8—负接线柱;9—通气孔;10—联条;11—加液螺塞;12—正接线柱;13—单格电池盖1.极板极板(Plate)是蓄电池的核心构件,由它接受充入的电能和向外释放电能。
极板一般由栅架和活性物质组成,分正极板和负极板两种,形状如图2所示。
图2极板图3栅架栅架(图3)是用铅锑合金浇铸而成的,活性物质(铅膏涂料)就涂覆在栅架上。
加锑的目的是提高栅架的机械强度和改善浇铸性能。
但是锑有副作用,会加速氢的析出而加快电解液消耗。
锑还易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池自放电和栅架腐蚀,缩短蓄电池的使用寿命。
目前,国内外大都采用低锑合金栅架,含锑量为2%~3%。
为降低蓄电池的内阻,改善蓄电池的起动性能,现代汽车蓄电池多采用放射形栅架。
极板上的工作物质称为活性物质,主要由铅粉、添加剂与一定密度的稀硫酸混合形成。
为防止龟裂和脱落,铅膏中还掺有玻璃纤维等牵引附着物。
极板分为正极板和负极板两种。
将涂上铅膏后的生极板先经热风干燥,再放入稀硫酸中进行充电便得正、负极板(图2-11)。
正极板(positive plate)上的活性物质为二氧化铅(PbO2),呈棕红色,负极板(negative plate)上的活性物质为海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。
目前国产蓄电池极板的厚度为1.8~2.4 mm,国外大都采用1.1~1.5 mm厚的薄型极板(正极板比负极板厚)。
采用薄型极板可提高蓄电池的比容量和起动性能。
安装时各片正、负极板相互嵌合,中间插入隔板后装入蓄电池单格内便形成单格电池。
铅酸蓄电池的基本定义铅酸蓄电池作为一种非常常见的蓄电池,被广泛地应用于不同领域,包括汽车,UPS系统,太阳能发电,以及其他一些需要蓄电池供电的机器和设备等。
作为一种成熟的电池技术,许多人已经熟知铅酸蓄电池的基本特征和工作原理。
不过,为了更好地理解这种电池,本文将阐述铅酸蓄电池的基本定义,包括其结构、化学反应和电性能,以及其优缺点等方面。
铅酸蓄电池基本结构铅酸蓄电池的基本结构主要包括正极板、负极板、隔板、电解液和容器等。
其中,正极板和负极板都是由铅和铅合金制成,而隔板则是由吸液性好的材料制成,例如纤维素或高分子材料。
电解液一般是由硫酸和蒸馏水按一定比例混合而成,其浓度通常处于10%到40%之间。
容器则包括蓄电池的外壳和盖子,用以容纳以上所有部件。
在电池的正极和负极之间还有一层电解液隔板,以分隔正负极并防止短路。
铅酸蓄电池的化学反应铅酸蓄电池的化学反应主要涉及到电极和电解液之间的化学反应。
在充电时,电池内部产生一些化学反应,在正极表面形成硫酸铅和一定量的氧气,而在负极表面则形成纯铅和一定量的氢气。
在放电时,正极的硫酸铅与负极的铅发生化学反应,形成二氧化铅和纯铅,同时电极表面的化学物质被释放出来形成电子。
这些电子会流动到连接电池的外部电路中,从而形成电能的输出。
铅酸蓄电池的电性能铅酸蓄电池的电性能主要包括容量、电压和内阻等方面。
容量指的是电池能够释放的电能的大小,一般用安时(Ah)表示,即1小时内电池能够以1安的电流输出多长时间。
电压指的是电池输出的电压大小,铅酸蓄电池的电压一般为2V。
内阻指的是电池电极和电解液之间的电阻,一般通过测量电池放电时总电压和负载电压之间的差值来计算。
铅酸蓄电池的优缺点铅酸蓄电池作为一种成熟的电池技术,具有一定的优点和缺点。
其中,其主要优点包括较低的成本、较高的储能密度和可靠性较好。
然而,铅酸蓄电池的缺点也比较明显,包括较大的体积和重量、短寿命、易泄漏和对环境的污染等。
短结论综上所述,铅酸蓄电池作为一种常见的电池技术,其基本定义包括其结构、化学反应和电性能等方面。
铅酸蓄电池结构详解一、蓄电池得功用蓄电池种类较多,根据电解液不同,有酸性与碱性之分。
由于铅酸蓄电池内阻小,电压稳定,在短时间内能供给较大得起动电流,而且结构简单,价格较低,所以在汽车拖拉机上被广泛采用。
蓄电池为一可逆直流电源,在汽车拖拉机上与发电机并联,它得主要作用就是: (1)发动机起动时,蓄电池向起动机与点火装置供电。
起动发动机时,蓄电池必须在短时间内(5~10s)给起动机提供强大得起动电流(汽油机为200~600A。
柴油机有得高达1000A)。
(2)在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时,蓄电池向点火系及其它用电设备供电,同时向交流发电机供给她激励磁电流。
(3)当用电设备同时接入较多,发电机超载时,蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。
(4)当蓄电池存电不足,而发电机负载又较少时,可将发电机得电能转变为化学能储存起来,即充电。
(5)蓄电池还有稳定电网电压得作用。
当发动机运转时,交流发电机向整个系统提供电流。
蓄电池起稳定电器系统电压得作用。
蓄电池相当于一个较大得电容器,可吸收发电机得瞬时过电压,保护电子元件不被损坏。
延长其使用寿命。
二、蓄电池得构造车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成,每个单格得标称电压为2V,串联成12V得电源,向汽车拖拉机用电设备供电。
蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。
1.极板极板分为正极板与负极板两种。
蓄电池得充电过程就是依靠极板上得活性物质与电解液中硫酸得化学反应来实现得。
正极板上得活性物质就是深棕色得二氧化铅(PbO2),负极板上得活性物质就是海绵状、青灰色得纯铅(Pb)。
正、负极板得活性物质分别填充在铅锑合金铸成得栅架上,加入锑得目得就是提高栅架得机械强度与浇铸性能。
但锑有一定得副作用,锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池得自行放电与栅架得膨胀、溃烂,从而影响蓄电池得使用寿命。
负极板得厚度为1、8mm,正极板为2、2mm,为了提高蓄电池得容量,国外大多采用厚度为1、1~1、5mm得薄型极板。
铅酸电池的结构及分类一、铅酸电池的结构铅酸蓄电池的结构和基本工作原理:(1)铅酸蓄电池的结构由正极、负极、电解质、隔离物和电池槽组成。
(2)电池的额定容量C10为在10小时放电率的放电电流下,电池能够放出的电量。
单位为(AH)。
电池的充电电流不大于(15-20%)C10。
(25℃)(3)电池的充电电压一般为:浮充电压(223-225)V/只均充电压(233-235)V/只,具体要求以说明书规定为准。
二、铅酸电池的分类1、普通蓄电池;普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。
它的重要优势是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。
2、干荷蓄电池:它的全称是干式荷电铅酸电池,它的重要特点是负极板有2V 铅酸电池。
较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20—30分钟就可使用。
3、免维护蓄电池:免维护蓄电池由于自身结构上的优点,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不要补充蒸馏水。
它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。
使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。
市场上的免维护蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不要维护(添加补充液);另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。
干电池是相对湿电池(液体电池)而言的,最早发明的伏打电池是将两种金属放在同一种电解液中做电极,如现在还在用的铅酸电池也属于这种湿电池。
因为有液体使用携带不方便,后来人们又发明了干电池,原理是相同的,只是把电解质溶液改用胶糊状电解质来代替,并密封在锌桶中(锌桶做负极,中间铜和碳棒做正极,胶糊状电解质填充在正负极之间),这样电解液不会流出来,便于使用、携带,故称之为干电池。
铅酸电池的结构,⼯作原理,分类及⽤途详解,史上最全硬⼲货!铅酸电池(VRLA),是⼀种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。
铅酸电池荷电状态下,正极主要成分为⼆氧化铅,负极主要成分为铅;放电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。
⼀个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V;在应⽤中,经常⽤6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池,还有24V、36V、48V等。
铅酸蓄电池的结构和基本⼯作原理(1)铅酸蓄电池的结构由正极、负极、电解质、隔离物和电池槽组成。
反应⽅程式(2)电池的额定容量C10为在10⼩时放电率的放电电流下,电池能够放出的电量。
单位为(AH)。
电池的充电电流不⼤于(15-20%)C10。
(25℃)(3)电池的充电电压⼀般为:浮充电压(2.23-2.25)V/只均充电压(2.33-2.35)V/只,具体要求以说明书规定为准。
蓄电池的⼯作⽅式1)充放电⼯作⽅式2)半浮充⼯作⽅式3)全浮充⼯作⽅式。
常⽤全浮充⼯作⽅式。
全浮充⼯作⽅式是将电池组和整流器并联⼯作,正常时由整流器提供直流电给设备⼯作,电池组起平滑滤波作⽤;整流器没有输出时由电池提供直流电给设备⼯作。
铅酸电池的充电⽅法:低压限流充电、浮充充电、均衡充电、在线充电。
常⽤低压限流充电、浮充充电、均衡充电。
①低压限流充电:电池深度放电后,由于充电初始电流⼤于20%IC10,所以刚开始采⽤恒流充电;待电池端电压逐渐上升到稳压限流点电压时,整流器进⼊稳压⼯作,充电电流逐渐减⼩直到终了。
②浮充充电:电池组和整流器并联⼯作,整流器对电池补充充电,以补⾜电池⾃放电的损失。
③均衡充电:在浮充⼯作中,为了补⾜某些电池容量的不⾜(表现为端压不⼀致);或在电池充电后期将电池端电压适当提⾼,增加电池充电电流以补⾜电池容量。
均衡充电应在15⼩时内结束。
影响电池寿命的原因:1)浮充电压。
2)环境温度。
3)深度放电次数。
详述铅酸蓄电池的主要部件及结构特点。
答:一个蓄电池有若干个大哥电池组成,通常有3个或6个,每一个单格电池主要由极板、电解液、隔板和外壳等部件组成。
极板有正极板和负极板,正极板上的活性物质是二氧化铅,负极板活性物质是铅,一个单格电池中由若干个正负极板组成,其中,正极板的片数比负极板少一片,正负极板和隔板组成了极板组。
电解液是纯硫酸和蒸馏水按一定比例配合而成的。
隔板放置在正负极板之间,防止正负极板相碰产生短路。
外壳有橡胶或塑料制成,作为容器将极板组等组成一体。