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蓄电池的结构和型号一、蓄电池的结构蓄电池由3只或6只单格电池串联而成，每只单格电池电压约为2V，串联成6V或12 V以供汽车选用。
蓄电池主要由极板、隔板、电解液和外壳组成。
其结构如图1-2。
现在也有28V的。
（一）极板1.功用极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充放电过程中，电能与化学能的相互转换依靠极板上的活性物质与电解液中的硫酸的化学反应来实现。
极板分正、负极板两种。
2.组成由栅架和活性物质组成。
结构见图1-3。
（1）栅架由铅锑合金浇铸而成。
结构见图1-4。
锑可以提高机械强度和浇铸性能。
但是锑会加速氢的析出而加速电解液的消耗，还会引起蓄电池自放电和栅架腐烂，缩短蓄电池使用寿命。
目前，多采用铅—低锑合金栅架或铅—钙—锡合金栅架。
为降低蓄电池内阻，改善启动性能，现代汽车蓄电池采用了放射型栅架。
见图1-5。
（2）活性物质正极板上的活性物质为二氧化铅（PbO2），深棕色负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb），深灰色3.极板组一片正极板和一片负极板浸入电解液中，可得到2V左右的电动势，为增大蓄电池容量，常将多片正、负极板分别并联组成正、负极板组。
见图1-6。
注意：因为正极板的强度较低，所以在单格电池中，负极板总比正极板多一片。
是每一片正极板都处于两片负极板之间，保持其放电均匀，防止变形。
（二）隔板1.功用在正负极板间起绝缘作用，使电池结构紧凑。
2.特征（1）隔板有许多微孔，可使电解液畅通无阻。
（2）隔板一面平整，一面有沟槽，沟槽面对着正极板，且与底部垂直，使充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。
（三）电解液由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配置而成，加入每个单格电池中。
电解液应符合标准，含杂质会引起自放电和极板溃烂，从而影响蓄电池寿命。
（四）外壳壳体用于盛装电解液和极板组。
外壳应耐酸、耐热、耐振动冲击。
外壳由橡胶外壳和聚丙烯塑料两种，普遍采用的是塑料外壳，其有壳壁薄、质量轻、易于热封合、生产效率高等优点。
教案正页序号 1课程＿汽车电器 2014/2015学年第一学期教师刘佳学习活动一：蓄电池的结构与型号一、蓄电池的功用与分类1.蓄电池的功用蓄电池是汽车上的两个电源之一，它是一种可逆直流电源，在汽车上与发电机并联，共同向用电设备供电。
在发电机正常工作时，用电设备所需要的电能主要由发电机供给，而蓄电池的作用是：①发动机启动时，向起动机和点火系统、仪表系统及发电机磁场供电。
②发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电。
③当用电设备同时接入较多，发电机超载时，协助发电机供电。
④蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，它可将发电机的电能转变为化学能储存起来（即充电）。
另外，蓄电池还相当于一个容量很大的电容器，在发电机转速和用电设备负载发生较大变化时，可保持汽车电网电压的相对稳定，吸收电网中随时出现的瞬间过电压，以保护用电设备尤其是电子元器件不被损坏；这一点对装有大量电子设备的现代汽车是非常重要的。
发动机工作时绝不允许将发电机与蓄电池脱开，因为这样会引起极高的浪涌电压，将发电机电压调节器和电子装备烧毁。
2.蓄电池的分类蓄电池的种类很多，按使用的电解液的成分划分有酸性蓄电池和碱性蓄电池；按电极材料可分铅蓄电池和铁镍、铬镍蓄电池；按用途不同可分汽车用蓄电池、电瓶车用蓄电池、电讯、航标用蓄电池等。
目前，汽车上广泛用的是铅酸蓄电池，汽车上所使用的蓄电池必须能满足启动发动机的需要，即短时间内（5～10s）可供给起动机较大的电流（一般为200～600A）这种蓄电池通常称为启动型蓄电池。
本单元我们主要探讨的是铅酸启动型蓄电池。
二、蓄电池的结构与型号1.蓄电池的结构启动型铅酸蓄电池外形与构造如图1—1，从图中我们可以看出，蓄电池一般由六个单个电池串联而成。
主要由极板、隔板、电解夜、外壳、联条、极桩等组成。
1.电池壳、2.正极桩、3.加液孔盖、4.电池上盖、5.负极桩、6.负极板组、7.正极板组、8.隔板、9.负极板、10.正极板图1.1 铅蓄电池的外形与构造（1）极板极板为蓄电池的核心构件。
图解汽车电气系统10-汽车蓄电池一、蓄电池的发展尽管铅蓄电池的发明原理已经超过150年了，但直到今天人们还在广泛应用。
铅蓄电池的主要优点有：① 良好的性价比② 高可靠性③ 批量生产④ 易用性今天，蓄电池的研究并没有停滞不前。
特别是伴随着电动混合动力驱动方案的推广以及电动机动化的开始，我们有理由期待蓄电池的更多新篇章。
二、蓄电池的结构一个12V蓄电池由六个串联的单体电池构成。
它们安装在由隔板分隔的壳体中。
每个蓄电池的基本模块都是单体电池。
单体电池由一个极板组构成，它是由一个正极板组和一个负极板组组合而成的。
极板组由电极和隔板构成。
每个电极都是由一个铅栏板和活性物质构成的。
隔板（微孔绝缘材料）用于分离不同极性的电极。
电极或极板组在充满电时沉浸在38%浓度的硫酸溶液中（电解液）。
接线端子、单体电池和极板连接器由铅制成。
正极和负极具有不同的直径。
正极总是比负极粗。
不同的直径可以避免蓄电池连接错误（防止接错极）。
单体电池连接线穿过隔板。
蓄电池的外壳（模块箱）由耐酸性绝缘材料制成，外面由底板固定蓄电池。
上面外壳通过端盖封闭。
通过连接线串联连接单体电池，为车辆提供所需的电压。
始终确保一个单体电池的负极连接另一个单体电池的正极。
三、蓄电池电解液铅蓄电池中使用了用蒸馏水稀释的硫酸。
满充电状态硫酸比例约为38 %，剩下的是水。
硫酸离子能够在电极之间导电。
硫酸的密度随着蓄电池充电状态而改变，参见如下表格。
表格中的关系仅适用于无负荷的、静态的蓄电池。
充电或放电和断开蓄电池之后必须等待至少两小时，以达到静止状态。
为了防止硫酸溢出造成损坏，可以将硫酸束缚在玻璃纤维中防止蓄电池溶液在外壳损坏时流出。
四、充放电过程1.充电充电指的是将电能回充到蓄电池中。
充电过程中将电能转化为化学能。
一旦发动机运行，就会通过发电机给蓄电池充电。
针对电动汽车，12V蓄电池由高压蓄电池充电。
这样放电时生成的硫酸铅（PbSO4）和水（H2O）重新变成了铅（Pb）、二氧化铅（PbO2）和硫酸（H2SO4）。
蓄电池工作原理详解蓄电池（或称为电池）是一种能够储存与释放电能的装置，广泛应用于各个领域，如汽车、电子设备、太阳能发电等。
本文详细介绍蓄电池的工作原理，包括其构造、充放电过程以及电化学反应等。
一、构造蓄电池的基本构造包括正极、负极、电解液以及隔膜。
其中正极通常由氧化物制成，负极由金属制成。
电解液则是催化正负离子在两极之间运动的介质。
隔膜则用于分隔正负极，同时允许离子通过。
二、充电与放电过程1. 充电过程在充电过程中，外部电源施加电压（通常低于电池的电压），正极吸收电子，负极则将电子释放至外部电路。
同时，电解液中的正离子会通过隔膜逆向移动至负极。
这一过程中，电池会储存电能。
2. 放电过程在放电过程中，连接到电池的外部电路中存在负载电阻。
负载电阻会导致电子从负极向正极移动，同时正离子通过隔膜流动至负极，从而使电池释放储存的电能。
三、电化学反应蓄电池工作的本质是一种电化学反应。
在充放电过程中，正极和负极之间会发生一系列的氧化还原反应。
以铅酸蓄电池为例，充电过程中，正极上的四价铅酸（PbO2）会被还原为二价的铅（Pb），负极上的二价铅酸（PbSO4）会被氧化为铅。
反之，在放电过程中，这些反应则会逆向进行。
四、性能特点蓄电池具有一些特殊的性能特点，包括以下几个方面：1. 电压稳定性：蓄电池能够提供相对稳定的电压输出，不受外界供电波动的影响。
2. 容量：蓄电池的容量决定了其可以存储与释放的电能数量，通常以安时（Ah）为单位。
3. 循环寿命：蓄电池的循环寿命指的是其能够进行多少次完整的充放电循环。
循环寿命取决于电池的材料与设计。
4. 自放电率：蓄电池在不使用时会发生自放电，即电荷会自行流失。
自放电率越低，蓄电池的续航能力越强。
5. 温度特性：蓄电池的性能受环境温度影响较大，一般来说，较高的温度会提高电池的输出能力，但同时也会加速电池的老化。
五、总结蓄电池是一种能够储存与释放电能的设备，其工作原理基于电化学反应。
汽车电力的源泉——蓄电池结构与工作原理解析电瓶的概念及作用什么是电瓶蓄电池（俗称“电瓶”）是一种将化学能转换成电能的装置，是可逆的低压直流电源。
为了不让大家产生歧义，以下都称为蓄电池。
蓄电池有什么作用？1、在发动机起动时，向起动机、点火系统等主要用电设备供电。
2、在发动机不运行或低速运行时，蓄电池向各种用电设备供电。
3、当用电设备过多、用电量超过发电机的供电能力时，蓄电池协助发电机向各种用电设备供电。
4、稳定电压的作用。
蓄电池相当于一个大电容，可以吸收电路中瞬间的过电压，以保护用电设备。
蓄电池的分类与型号01蓄电池的分类02蓄电池的规格型号蓄电池的构造汽车常用的蓄电池为铅酸蓄电池，12V的蓄电池由6个单格蓄电池串联而成，每个单格蓄电池的标称电压为2V，充满电时为2.1V。
01极板与极板组蓄电池的极板分为正极板和负极板，它们都以铅—锑合金浇铸成的栅架为骨架，在栅架上填充活性物质制成极板。
目前，蓄电池采用的栅架有二种，一种为普通型，另一种为放射型。
其中放射型栅架具有输出电流大、内阻小的特点，在新型蓄电池中采用。
为了增大蓄电池的容量，每个单格蓄电池都由多个正、负极板组成极板组。
每个正极板都处于两片负极板之间，使正极板两侧充、放电均匀。
02隔板正、负极板之间装有绝缘隔板，以防止极板之间短路。
隔板应具有多孔性，以便电解液的自由渗透。
隔板采用耐酸性和抗碱性的木质、微孔橡胶、微孔塑料及浸树脂纸质材料制成。
近年来，还将微孔塑料隔板做成袋状，紧包在正极板的外部，防止活性物质的脱落。
03电解液电解液是由化学纯的硫酸（H2SO4）和蒸馏水（H2O）按一定比例配制而成的硫酸水溶液（密度为1.24～1.31克/立方厘米）。
04壳体蓄电池的工作原理蓄电池是一个化学电源，其充电与放电过程是一种可逆的化学反应。
蓄电池的工作特性01蓄电池的内阻蓄电池的内阻由极板电阻、电解液电阻、隔板电阻及联条电阻等四部分组成。
极板电阻一般很小，但随着放电的进行，正负极板上的PbSO4增多，极板电阻增大。
教案正页序号 1
课程＿汽车电器2014/2015学年第一学期教师佳
学习活动一：蓄电池的结构与型号
一、蓄电池的功用与分类
1.蓄电池的功用
蓄电池是汽车上的两个电源之一，它是一种可逆直流电源，在汽车上与发电机并联，共同向用电设备供电。
在发电机正常工作时，用电设备所需要的电能主要由发电机供给，而蓄电池的作用是：
①发动机启动时，向起动机和点火系统、仪表系统及发电机磁场供电。
②发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电。
③当用电设备同时接入较多，发电机超载时，协助发电机供电。
④蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，它可将发电机的电能转变为化学能储存起来（即充电）。
另外，蓄电池还相当于一个容量很大的电容器，在发电机转速和用电设备负载发生较大变化时，可保持汽车电网电压的相对稳定，吸收电网中随时出现的瞬间过电压，以保护用电设备尤其是电子元器件不被损坏；这一点对装有大量电子设备的现代汽车是非常重要的。
发动机工作时绝不允许将发电机与蓄电池脱开，因为这样会引起极高的浪涌电压，将发电机电压调节器和电子装备烧毁。
2.蓄电池的分类
蓄电池的种类很多，按使用的电解液的成分划分有酸性蓄电池和碱性蓄电池；按电极材料可分铅蓄电池和铁镍、铬镍蓄电池；按用途不同可分汽车用蓄电
池、电瓶车用蓄电池、电讯、航标用蓄电池等。
目前，汽车上广泛用的是铅酸蓄电池，汽车上所使用的蓄电池必须能满足启动发动机的需要，即短时间（5～10s）可供给起动机较大的电流（一般为200～600A）这种蓄电池通常称为启动型蓄电池。
本单元我们主要探讨的是铅酸启动型蓄电池。
二、蓄电池的结构与型号
1.蓄电池的结构
启动型铅酸蓄电池外形与构造如图1—1，从图中我们可以看出，蓄电池一般由六个单个电池串联而成。
主要由极板、隔板、电解夜、外壳、联条、极桩等
组成。
1.电池壳、
2.正极桩、
3.加液孔盖、
4.电池上盖、
5.负极桩、
6.负极板组、
7.正极板
组、8.隔板、9.负极板、10.正极板
图1.1 铅蓄电池的外形与构造
（1）极板
极板为蓄电池的核心构件。
蓄电池的充电、放电过程就是通过极板上的活性物质与电解也发生电化学反应来实现的；极板分为正极板和负极板，由栅架和活性物质组成；。
电能和化学能的相互转换就是依靠极板上的活性物质和电解液中的硫酸的化学反应来实现的，正极板上的活性物质是二氧化铅（PdO2）呈深棕色。
负极板上的活性物质是海绵状纯铅（Pd）呈青灰色。
图1.2 蓄电池的极板与栅架
栅架的作用是容纳活性物质并使极板成型，一般由铅锑浇铸而成。
铅锑合金中，含锑量为6-8.5%，加入锑的目的是为了提高栅架的机械强度并改善浇铸性能，但锑有副作用，锑极易从正极板栅架中解析出来引起蓄电池自行放电，加速
蓄电池电解液的消耗，缩短蓄电池的使用寿命，故此，栅架的含锑量应不超过3%。
为了增加蓄电池的容量，将多片正极板和多片负极板并联在一起，用横板焊接，组成正、负极板组，见图1-2。
横板上联有极桩，各片间留有间隙，组装时正负极板相互嵌合，中间插入隔板；在每个单个电池中，负极板的数量总是比正极版的数量多出一片，保证正极板处在负极板之间，使两侧充放电均匀，否则，由于正极板电化学反应强烈，单面工作将造成活性物质体积变化不一致而使极板拱曲。
极板的厚度一般为正极板2.2mm，负极板1.8mm。
（2）隔板
为了减小蓄电池的阻和尺寸，蓄电池部正负极板应尽可能的靠近，为了防止
正负极板短路，所以用隔板将其隔开，隔板的材料应具有多孔性，以便电解液渗透，且化学性能稳定，具有良好的耐酸性和抗氧化性。
隔板的材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等。
隔板的厚度一般不超过1mm，安装隔板时应将沟槽的一面朝向正极板，这是因为正极板在充、放电过程中反应强烈，沟槽能使电解液上下流动通畅，并使正极板上脱落的活性物质顺利的掉入壳底槽中。
在现代新型蓄电池中，一般将微孔塑料隔板制成袋状包在正极板外部，可进一步防止活性物质脱落，避免了极板部短路并使组装简化。
（3）壳体
蓄电池的壳体是用来盛放电解液和极板组的。
对它的要：耐酸、耐热、耐震、绝缘性好并具有一定的机械强度。
现代的汽车的用蓄电池一般均用透明工程塑料制成外壳，其壁厚仅为3.5mm，电解液的高度和极板组的大体状况从外面具能清晰的观察出来，非常便利于对蓄电池的检查和维护。
联条：串联各单格电池，材料为铅。
加液孔盖：（注意孔盖上小孔的作用）蓄电池的每一个单格都有一个加液孔，为加注电解液和检测电解液密度所用，孔盖上有通气孔，该小孔应经常保持畅通，一便随时排除蓄电池化学反应放出的氢气和氧气，防止外壳涨列和发生事故。
（4）电解液
用纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制成配制成的电解液比重一般在1.24～1.30g/ cm3之间。
对电解液浓度的选择北方南方略有不同。
蓄电池的型号
⏹XX XXX
⏹
⏹字母表示其具有的特殊性能
⏹第3部分表示蓄电池的额定容量
⏹用阿拉伯数字组成
⏹第2部分表示蓄电池的类型和特
⏹征，用汉语拼音字母表示。
⏹第1部分表示串联的单格电池
⏹数，用阿拉伯数字组成
三蓄电池的工作原理
铅蓄电池属于可循环使用的储能设备。
其充电过程和放电过程是一种可异的电化学反应。
由于电解液是硫酸水溶液，硫酸是极性分子，所以硫酸多以离子形式存在，在充放电过程中，储电池的导电就是靠正负离子运动来实现的。
1.电动势的建立
2.放电时化学反应为：正极板：Pb4++2e→Pb2+
Pb2++SO42-→PbSO4 附在正极板上
负极板：Pb-2e→Pb2+
Pb2++SO42-→PbSO4 附在负极板上
.放电时化学反应总方程式为：
PbO2 ＋Pb ＋2H2SO4→2Pb SO4 ＋
2H2O
电解液中：H++OH-→H2O
SO4 →减少电解液硫酸浓度降低
工作原理——充电过程
蓄电池充电终了特征：
（1）电解液中有大量气泡冒
出，呈沸腾状态；
（2）电解液密度和端电压上
升到规定值，且2～3小时
保持不变。
四蓄电池工作特性
放电特性：
概念：蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度ρ25℃随时间ｔf而变化的规律。
蓄电池在恒流放电过程中，端电压的变化规律:
开始放电阶段相对稳定阶段迅速下降阶段蓄电池放电终了的特征是：
１.单个电压降到放电终止电压(单池终止电压和放电电流有关)；
２.电解液密度降到最小终止值。
但应注意：放电终止电压和放电电流有关。
充电特性
概念：蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度ρ25℃随时间ｔf而变化的规律。
蓄电池充电终了的特征是：
１.端电压和电解液密度上升到最大（2.7V），且在2h小时不上升。
２.电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾现象。
(电解水)
1、额定容量
蓄电池的额定容量用20h率容量表示：即将充足电的蓄电池在电解液温度为25℃条件下，以20h率放电电流连续放电，直至单池平均电压降到1.75V时,输出的电量称为蓄电池的额定容量。
2、储备容量
储备容量表示了汽车充电系统失效时蓄电池向汽车提供25A恒流的能力。
蓄电池在电解液温度为25℃条件下，以25A恒流放电电流连续放电，直至单池平均电压降到1.75V时的放电时间称为蓄电池的储备容量。
3.起动容量
电解液在30℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至终12V蓄电池为8V，6V蓄电池为4V）所放出的电
5min以上。
电解液在－18℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至终止电压（12V蓄电池为6V，6V蓄电池为3V）所放出的电量称为低温起动容量（持续时间应在2.5min以上）。
二影响蓄电池容量的主要因素
（1）放电电流
1）If↑→单位时间生成硫酸铅↑→孔
隙堵塞，活性物质利用率低→C↓
2）If↑→单位时间消耗硫酸↑→电解
液密度下降快→C↓
注意：每次启动发动机时间不得超过5S，
再次启动时间间隔15S以上。
（2）电解液的温度
温度↓粘度↑渗入极板困难，活性物质利用率↓→C↓；同时，粘度↑阻↑压降↑端电压↓→C↓。
（3）电解液的纯度
纯度不好的电解液明显减少蓄电池的容量。
含有1%的铁，蓄电池在一夜就会放完电。
（4）电解液密度
电解液密度ρ↑电动势E↑，电液渗透能力↑，参加反应的活性物质↑→C↑ρ过高，粘度↑，阻↑，极板硫化↑→C↓
实践证明：电解液密度偏低有利于提高放电电流和容量。
冬季使用的电解液，在不使其结冰的前提下，尽可能采用稍低的电解液密度
（5）极板构造
极板厚度越薄，活性物质的利用率就越高，容量就越高。
极板面积越大，同时参与反应的物质就越多，容量就越大。
同性极板中心距越小，蓄电池阻越小，容量越大
小结
1.铅蓄电池由哪几部分组成？（极板、隔板、电解液、外壳）
2.铅蓄电池部分为几个单格？一格的静止电动势约为多少？
3.正、负极板上的活性物质各是什么？（正极板Pbo2,负极板Pb）
4.铅蓄电池的每一个单格都有一个加液孔，孔盖上通气孔，其作用？
5 .蓄电池的选择必须符合哪些要求？
6 .国产蓄电池的编号规则？。
