铅酸电池工作原理
铅酸电池工作原理
（1）阀控式密封铅酸蓄电池在充放电过程中的化学反应如下：
放电
PbO 2 + 2H 2SO 4 +
PbSO 4 + 2H 2O + PbSO 4 充电
(二氧化铅) (硫酸) (海绵状铅) (硫酸铅) (水) (硫酸铅) 解决方案 防止因过充电导致水分解而引起电解液的减少 实现电池的密封
（3）活性物质
设计正、负极板活物质在充电过程中的异步复原反应，即当正极板活物质完全充电恢复后，负极板活物质还未完全转变为海绵状铅，这样，充电末期当正极开始产生氧气时，负极板还未变成完全充电状态，可以最大限度抑制氢气的产生。
（4）隔板：设计隔板达到以下4个主要目的
① 保持正、负极板绝缘；
② 吸附电解液，保持电解液不流动及负极板处于湿润状态；
③ 高孔隙度，使正极产生的氧气容易通过到达负极板；
④ 隔板中加入适量粗纤维，保持隔板长时间具备良好的弹性。
（5）充电末期电极反应
正极产生的氧气，与负极活物质和稀硫酸进行反应，使负极板的一部分处于去极化状态，从吸收正极产生的氧气而消耗的海绵状铅的量
负极板充电生成海绵状铅的量
二者达到平衡状态时，便实现了电池的密封
当
与?
?
而抑制了氢气的产生。
充电末期的电极反应如下：
A、正极板的反应（产生氧气）
①2H2O →O2+ 4H++ 4e-
（通过隔板移向负极板表面）
B、负极板的反应
②2Pb + O2→2PbO （海绵状铅与氧气发生反应）
③2PbO + 2H2SO4→2PbSO4+ 2H2O （PbO与电解液发生反应）
④2PbSO4 + 4H+ + 4e－→2Pb + 2H2SO4（PbSO4的还原）
（参与②的反应）（参与③的反应）
C、负极板的总反应：O2+ 4H＋+ 4e－→2H2O
总之，充电过程产生的氧气能够迅速与负极板上充电状态下的活物质发生反应变成水，结果基本没有水份的损失，密封成为可能。
2、电池生产流程
3、电池材料组成
电动车电池材料由以下主要材料组成（如图）：
4、充放电
◆电池的充放电
（1）电池的补充电：因为蓄电池是带液荷电状态出厂，如果电池出厂在两个月以内，可以直接装车使用；如果电池出厂超过两个月，电池在新车使用前请进行补充充电，补充充电的方法为：将充电器插上电池盒，接上220V的交流电源，充电4-8小时即可。
（2）电池的正常充电：电动助力车的运行过程也是电池的放电过程，电动助力车运行停止后，应及时对蓄电池进行充电，充电方式如下：
2.1、恒流限压充电法（三阶段充电由充电器自动控制）：以3个6-DZM-10型电池为例，第一阶段：恒流（0.12—0.15）×C2安培(A)充电4-8小时，使电池组电压逐渐上升到44.0±0.2V(三个12V10Ah串联电压,每个电池电压是14.7V)；第二阶段：恒压充电：电压44.0±0.2V(三个12V10Ah串联电压,每个电池电压是14.7V)保持恒定充电3-6小时,电流逐渐下降到350mA±50mA(毫安);第三阶段:小电流浮充充电,恒压41.0-41.5V(每个电池电压是1
3.8V),可浮充3-4小时。
2.2、恒压限流充电法：以3个6-DZM-10型电池组为例，限定最大电流0.12-0.15×C2
安培(A)，设定恒定电压每只14.7V/只，三只44.0±0.2V，当电池100%放电时，充电16小时即可，或则按照充电器指示灯提示进行操作(充电器指示灯变绿后，电池基本充满(90%--99%)，可以使用；若要完全充满，充电器指示灯变绿后还需充电6-8小时)。
2.3、充电器最佳有冬季和夏季两档。
5、常见终端用户的电池问题及建议的解决方案
（1）电池漏液的检查与处理
漏液有以下几种情况：
A、上盖与槽之间密封不好或因碰撞，封口胶开裂造成；
B、安全阀渗酸漏液；
C、接线端处渗酸漏液；
D、注液孔处裂纹漏酸；
E、其他部分出现渗酸漏液。
检查与处理方法：
先作外观检查，找出渗酸漏液部位。取开面板看安全阀周围有无渗酸漏液痕迹，再打开安全阀观察电池内部有无流动的电解液。作了上述工作之后，若仍未发现异常，应做气体密封性测试（放入水中加压充气，观察电池有无气泡产生并冒出，有气泡说明有渗酸、漏液），最后在充电过程中，观察有无流动的电解液产生，如果有也说明是生产的原因之一。在充电过程中有流动的电解液应将其抽出。
（2）电池充不进电的检查与处理：
A、首先检查充电回路的连续是否可靠，检查连线与插头接触是否完好，认真检查插座和插头是否“打火”烧弧现象，有无线路损伤断线等。
B、检查充电器有无损坏，充电参数是否符合要求。
C、最后查看电池内部是否有干涸现象，即电池严重缺水，以及极柱是否熔断。
D、还应检查极板是否存在不可逆硫酸盐化。极板的不可逆硫酸盐化，可通过充放电测其端电压的变化来判定。在充电时，电池的电压上升特别快，某些单格电压特别高，超出正常很多；放电时电压下降特别快，电池不存电或存电很少。出现上述情况可判断出现不可逆硫酸盐化。
◆处理方法：
先将充电的回路连续牢固，充电器不正常应更换。干涸的电池应补加纯水或1.050的硫酸进行维护充电放电。如果发现不可逆硫酸盐化，应进行均衡充电。
干涸的电池加液后的维护充电应控制最大电流 1.8A充电10-15小时，三只电池均在13.4V/只以上为好。如果电池之间电压差别较大，先将其放电到终止电压，再作维护充电、放电。
不可逆硫酸盐化的电池补加液以后（刚好出现流动电解液）用0.05-0.15C2A的电流充电20h左右,然后5A电流放电，放电终止电压10.5V/只，反复1—3次直到消除不可逆硫酸盐化，电池容量恢复正常为止。然后抽尽流动的电解液，盖上帽阀等即可重新投入使用。（3）电池变形（鼓肚）的检查与处理：
一组电池（三只）同时变形先作电压检查，如果电压基本正常，说明没有短路存在，变形是过充电产生“热失控”所致。应检查充电器的充电参数，电压偏高（高于44.7V以上）无过充电保护或涓流转换点电流偏低者（低于0.30A以下）要更换充电器。
一组三只电池中只有1只或2只变形有以下可能性：
第一种是荷电不一致，充电时造成某些电池过充电引起变形，荷电不一致的原因，可能有单格短路存在，也可能自放电不均等；第二种是某些电池连线时反极造成充电发热变形。未变形的电池应检查放电容量以及自放电特性。若无异常则不属电池问题。变形电池作报废处理。
（4）电动自行车存放一段时间电池不存电的检查和处理：
A、首先查看车锁是否关断。未关断时，控制器仪表等仍处于工作状态，有小电流放电（约30mA-150mA）。时间一长，在1-4周的时间内就会将电池完全放电甚至过放电。
B、检查电动车电源部位绝缘是否良好
检查时，可用毫安/毫伏表（万用表的毫安档）串联在电池的回路中，关断车锁，看是否有微小电流通过。
C、测量蓄电池的端电压是否一致，测试蓄电池的自放电性能是否存在自放电过大的故障。
D、电池在存放过程中，二个月以内应该补充充电一次。防止自放电影响电池使用性能。（5）充电器一充就烧的检查与处理：
此种故障的检查，首先检查蓄电池与充电器连接是否正确，是否存在反极；如充电器极
性接反，造成过放电后转极。再检查电池充电座或连线有无短路现象，反极短路必须排除。电池已充电反极，对此先将其放完电（放电温度控制在50℃以内），再用维护充电器连续充电15-18h使电压恢复正常后作放电检查反复2-3次，容量恢复正常后即可投入使用，容量不足84min作报废处理。
（6）“落后”电池的检查与处理：
A、对“落后”的检查：
首先将电池进行一般性的维护充电，然后用5A电流放电，放电过程中不断地测量电池的电压，将放电容量不足的“落后”电池选出来给予处理。先补加1.050密度的稀硫酸至刚好看到有流动电解液出现，再继续充电12-15h，充电时注意电池的温度不要超过50℃，充电结束后静置0.5h-4h，重作5A放电。放电时间与正常电池相差较大者，则还应重复上述充放电程序操作，直到符合要求为止。
B、对“落后”电池的处理：
若是重复充放循环后，电池容量无明显上升或仍为零伏左右或很低，这种电池一般有短路存在或活性物质严重脱落软化，严重不可逆硫酸盐化等，很可能无法修复。对符合要求还可以继续使用的电池，应抽尽流动的电解液，擦干净表面安上帽阀，盖上盖板或用氯仿粘合剂将面板粘合好，即可投入使用。
6、常见故障的原因分析
（1）电池内部断路
特征：电池有电压，但不能放电，也不能充电。
故障原因：
①电池制造质量问题，极柱设计过小，使用合金机械强度差，极柱铸造有缺陷，极柱在焊接时存在隐患等因素而引起的极柱本身或极柱相连接的部位以及极柱与汇流排连接处机械强度不足。
②错误地使用合金，使用含锑合金制造极柱和焊接铅钙合金极板，使得极柱与汇流排快速腐烂，而形成断路，故最好焊条的合金与板栅合金相同。
③使用的原因：电池充电电压过高，电池使用过程中产生高温促成快速电化腐蚀而使极柱或焊接薄弱处机械强度日益减少以至行车时震断。
（2）单格内短路
特征：开路电压低，比平常电压低2V或4V，对电池充电即见某格帽泡，解剖后可以看见1格或2格短路。
故障原因：
①隔板孔径过大或隔板耐腐性差形成穿孔或隔板破裂、缺损。
②组装时夹入铅粒、金属渣顶穿隔板。
③极板活性物质脱落堆积引起极群底部短路。
④极板边框附着活性物质膨胀而引起的正、负极板边缘短路。
⑤电池组装过紧。
⑥外因：使用时充电电压过高，在短时期内造成极板活性物质严重脱落在极群底部形成堆积短路。
⑦长期过放电，极板严重硫酸盐化，硫酸盐渗透隔板形成短路（因长期过放电、电解液密度低、硫酸盐极易溶解在电解液中渗透隔板。）
⑧电池干涸，引起枝晶渗透隔板形成短路。
（3）电池正极板或负极板活性物质严重脱落，正板栅严重腐蚀断筋。
特征：电池容量显著下降，大电流发电性能极差。
故障原因：
①极板制造的工艺配方存在着较大的缺陷，如膨胀剂添加过量混合不均匀。
②充电电压过高是造成这种弊病的主要原因。
③电池在严重缺水的情况下，继续使用或存放，致使正板栅上部严重腐蚀。
（4）极板严重硫酸盐化，电池容量下降。
特征：电池开路电压偏低，大电流放电迅速达到终止电压，解剖时发现：正极板颜色淡黄或浅褐色，极板颜色发白，用手指触摸时感觉有粗大颗粒，正负极板都很脆硬，严重时表面有白色结晶，在光线照耀下闪闪发光。
产生原因：主要是使用不当
①充电时电压不足（充电电压偏低）。
②长期充电不足或处于半放电状态。
③过量放电或放电后不及时充电。
④电池内部短路。
⑤电解液密度过高。
⑥电池使用温度过高。
⑦极板外露。
⑧电池自放电会加速极板硫酸盐化，极板硫酸盐化又会加速自放电。
⑨负极板活性物质比正极板多，引起正板硫酸盐化，并能引起电池自放电和失水。（5）电池中的一格或二格电压偏低，不能启动。
特征：开路电压比正常电压低。
故障原因：
①某单格中极板、隔板被铁、氯等一类杂质污染或正、负极板之间形成轻微短路，自放电较大。
②阀帽松动不起作用，引起内部气体逸出，外界空气进入电池内部，加速了自放电。
③补液不甚混入杂质。
（6）电池槽破裂。
故障原因：
①材料强度不够，低于设计强度，如使用了较多的回料，材料老化，材料被有机溶液剂腐蚀，注塑工艺不佳等导致较大的内应力。
②电池槽结构设计不好，使局部应力或度集中。
③装配压力过大，阀控式为紧装配，装配压力一般为40—60Kpa。
④电池内部压力过大，比如气密性试验压力过大易损伤电池槽，表面成裂纹。⑤电
池内部断路，如极柱熔断，电池温度骤升，压力过大引起电池炸裂。
（7）新电池容量偏低。
①活性物质量不足。
②化成不透或其次充电不足。
③电解液密度过低。
④电解液密度过高内阻大。
（8）电池干涸。
①排气阀开气压力偏低。
②气密性不好。
③装配太松，装配压力不够。
④充电电压过高，电流过大温度高。
⑤自放电。
⑥热失控引起逸气、失水。
⑦过放电过程中会造成正极活性物质膨胀，引起壳体不可逆“鼓肚子”现象。
7、电池及充电设备的使用、保管注意事项
（1）不要随便更换充电器，不要去掉控制器的限速。
充电器一般不要放在电动自行车的后备箱和车筐中。特殊的情况下，必须要移动，也要把充电器用泡沫塑料包装好，防止发生振动的颠簸。很多充电器经过振动以后，其内部的电位器会漂移，使得整个参数漂移，导致充电状态不正常。另外需要注意的就是充电的时候要保持充电器的通风，否则不但影响充电器的寿命，还可能发生热漂移而影响充电状态。这样都会对电池形成损伤。所以，保护好充电器也是非常重要的。
（2）每天都充电。
即便您的续行能力要求不长，充一次电可以使用2到3天，但是还是建议您每天都充电，这样使电池处于浅循环状态，电池的寿命会延长。一些早期使用手机用户以为电池最好是基本使用完了以后再充电，这个看法是不对的，铅酸蓄电池的记忆效益没有那么强烈。经常放完电对电池的寿命影响比较大。多数充电器在指示灯变灯指示充满电以后，电池充入电量可能是97％～99％。虽然仅仅欠充电1％～3％的电量，对续行能力的影响几乎可以忽略，但是也会形成欠充电积累，所以电池充满电变灯以后还是尽可能继续进行浮充电，对抑制电池硫化也是有好处的。
（3）及时充电。
电池放电以后就开始了硫化过程，在12小时开始，就出现了明显的硫化。及时充电，可以清除不严重的硫化，如果不及时充电，这些硫化结晶将要聚积而逐步形成粗大的结晶，一般的充电器对这些粗大的结晶是无能为力的，会逐步形成电池容量的下降，缩短了电池的使用寿命。所以，除了每天充电以外，还要注意，使用完了以后要尽早的充电，尽可能使电池电量处于饱满状态。
（4）定期深放电。
电池定期进行一次深放电也有利于"活化"电池，可以略微提升电池的容量。一般的方法是，定期对电池进行一次完全放电。完全放电的方法是在平坦路面正常负荷的条件下骑车到第一次欠压保护。注意，我们特别强调第一次欠压保护。电池在第一次欠压保护以后，电池经过一段时间以后，电压还会上升，又恢复到非欠压状态，这时候如果再使用电池，对电池的伤害很大。在完成完全放电以后，对电池进行完全充电。会感觉电池容量有所提升。
（5）养成一些节电的好习惯。
尽可能利用滑行。如下坡的时候，尽可能的利用提前断电滑行减速。在即将遇到红绿灯的时候提前进入滑行，最大限度的减少刹车。一位朋友告诉我，他是宁愿多转一次湾也要减少一次刹车，这是有道理的。启动的时候，最好加入骑行助力，不仅仅可以提高启动速度，而且可以减少电池的电量损失和寿命损伤。车子行驶过程中，不宜频繁地启动、刹车，因为刹完车再启动，特别是在起步的时候，电流很大，在一断时间内就等于限流值的大小
（6）注意充电的环境。
充电最佳的环境温度是25℃。现在多数充电器没有适应环境温度的自动控制系统，所以多数充电器都是按照环境温度25℃设计的，所以在25℃条件下充电比较好。否则，就难免出现冬季欠充电和夏季过充电的问题。而环境温度真正在25℃的时候比较少，这样就必然有夏季过充电冬季欠充电的问题。好在现在多数家庭都具有室内调温的条件，这样，充电的时候，最好把电池和充电器安排在有通风并且调温的环境里。特别提示的是电池处在北方冬季在室外低温状态进入温暖的室内的时候，电池的表面会出现结霜凝露。为了避免结霜凝露引起的电池漏电，应该在电池温度上升到与室内温度接近并且干燥以后再进行充电。电池充电电压和环境温度成反比关系。
（7）充分利用维修条件。
不少电动自行车的经销商可以提供电池检修和维修的服务，应该充分利用这些服务。一些品牌的电动自行车提出对电池的检修。如：对电池进行定期检修，可以减少对电池的损伤。对电池的荷电状态的修复就可以缓解"电池落后"的失效，而这些对配备了维修能力的经销商来说是轻而易举的。对于失水来说，在电池容量70％的时候补水就比电池容量40％的时候补水的效果要好。所以，消费者要充分的利用电池检修的条件延长增加电池的使用寿命。
8、电动自行车四大件作用及其相互关系
电动机自行车主要是由四大件组成：蓄电池、电动机、控制器、充电器
（1）作用：
蓄电池――是电动车动力来源，能源载体，用于驱动电动机。
电动机――将蓄电池化学能转换成机械能，使车轮转动。
控制器――控制蓄电池输出电流、电压、进而达到控制电动机转速、即车速。
充电器――给蓄电池充电的电器，将市电转换成直流电并控制其电流和电压充入蓄电池
贮存起来。
（2）相互关系：
蓄电池是电动自行车的核心部件，接受充电器的电能，贮存起来最终通过电动机将电能输出，输出受控于控制器。充电器是直接与蓄电池联系的设备，充电器质量的好坏直接影响蓄电池性能和使用寿命，必须要求“配套”。控制器控制蓄电池电流电压输出，有欠压保护功能，“欠压保护点”的高低影响电池放电深度，因此就影响行驶里程，过低会造成过放电，损伤蓄电池。电动机效率的高低影响蓄电池供电电流大小。
（3）连接，电动自行车电池一般采用串联连接方式使用
（4）充电操作：
用车配专用充电器进行充电。先将充电器输出插头对应插入蓄电池充电插座再将充电器插头插入市电插孔，观察指示灯进行充电判定（一般红灯亮表示正在充电，绿灯亮表示基本充足电）充电一般需6-10h之间（放电越多充电时间越长）。
（5）相关电器的故障检查：
A、在日常工作中，常碰到“电动自行车续行距离短”的反映，我们检测蓄电池功能正常，而观察电动自行车确实只能行至10-20公里，因而我们为向客户证实电池没有故障，必须证实其他相关配件的质量问题，因而要对控制器检测，检测方法如下：
控制器检查：蓄电池到控制器之间串入可调电阻，电机转动时调节可调电阻由1向2移动，当出现电机停转瞬间记下AB点压即为“欠压保护点”。欠压保护点应控制在10.50V/单只以上，如36V应控制在31.50以上，否则属过放现象，证明该控制器存在质量问题。
B、经检查蓄电池容量偏低，首先检查充电器运作是否正常，具体方法如下：
充电器检查：按下图连接
充电器出线
检查方法：
将已放过电的电池、电流表（分流器或精密电阻等）按上图连好，接通市电，立即测量充电电流和电压，并作好记录，然后逐渐调整电阻丝使滑动头向“2”方向慢慢移动，并仔细观察电流、电压变化，并作好记录，直到充电器显示充足或充电为止。根据所测数据进行描头作图与我公司要求充电参数对比，判定是否合理。
充电器充电参数是否符合要求的测试：
充电参数若不是标准的“三段式”，可对以下几点关键点进行判断：最高充电电压14.6-14.8V/只范围；充电/浮充电转换电流应在0.3A-0.4A范围内；初始电流应在1.5A以上，恒压充电和涓流充电时，电压应在13.8V-14.4V/只之间。
具备以上条件者则充电器合格，不具备以上条件的，离要求相差越大，对电池的损害越大。
（三）售后服务相关技术
1、产品测试设备介绍
◆万用表：测试电池端电压和放电电流。
A、设备保管和校验
◆恒电流放电仪
a.适用范围：
单个蓄电池或蓄电池组的容量测试
b.性能特点：
通过微处理器控制，采用恒流放电技术，整个放电过程实时监控，当电压达到规定的终止电压时停止工作，自动记录放电持续时间，同时锁定每个电池的电压，可直观反映电池组的容量和配组的优劣。该仪器操作简便，性能稳定可靠。
◆以下情形不在保修范围以内：
1、用户自己因运输造成的损坏（请与运输部门联系解决）。
2、不按照本公司使用说明书要求使用造成的电池故障。
3、由于用户人为破坏，非正常使用或搬移而造成电池外壳、内部机体损坏引起的故障。
4、由于过放电、外部短路或长期充电不足而引起的容量不足。
5、无《昌盛电池保修卡》和经销商盖章的发票，或保修卡编号和发票保修编号与电池保
修编号不一样。
6、使用与本电池充电参数不相适应的充电器，导致电池气胀、彭包或长期欠压。
7、经过检查确实属电动车其他部件（如充电器、控制器、电机等）原因造成电池损坏
铅酸蓄电池的原理与性能
铅酸蓄电池的原理与性能 一、铅酸蓄电池的工作原理 蓄电池是一种化学电源，它的构造可以是各式各样的，可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的，其中 正负两极的活性物质和电解质起电化反应，对电池产生电流 起着主要作用，如图4-1所示。 在电池部，正极和负极通过电解质构成电池的电路，在 电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。 在电极和电解液的接触面有电极电位产生，不同的两极 活性物质产生不同的电极电位，有着较高电位的电极叫做正 极，有着较低电位的电极叫做负极，这样在正负极之间产生了电位差，当外电路接通时，就有电流从正极经过外电路流向负极，再由负极经过电路流向正极，电池向外电路输送电流的过程，叫做电池的放电。 在放电过程中，两极活性物质逐渐消耗，负极活性物质 1.电解质 2.负极 3.容量 4.正极 5.隔离物 6.导线 7.负荷 图4-1 电池构造示意图 放出电子而被氧化，正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原，这样负极电位逐渐升高，正极电位逐渐降低，两极间的电位差也就逐渐降低，而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池的阻，使电池输出电流逐渐减少，直至不能满足使用要求时，或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时，电池放电即告终。 电池放电以后，用外来直流电源以适当的反向电流通入，可以使已形成的新化合物还原成为原来的活性物质，而电池又能放电，这种用反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。 蓄电池可以反复多次充电、放电，循环使用，使用寿 命长，成本较低，能输出较大的 能量，放电时电压下降很慢。 1.电动势的产生 铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO2)，负极是绒状铅 (Pb)，它们是两种不同的活性物质，故和稀硫酸(H2SO4)起 化学作用的结果也不同。在未接通负载时，由于化学作用 使正极板上缺少电子，负极板上却多余电子，如图4-2所图4-2 铅蓄电池电势产生过程示，两极间就产生了一定的电位差。 2.放电过程的化学反应 当外电路接上负载(比如灯泡)后，铅蓄电池在 正、负极板间电位差(电动势)的作用下，电流Ⅰ从 正极流出，经负载流向负极，也就是说，负极上的 电子经负载进入正极，如图4-3。同时在蓄电池部 产生化学反应： . 学习.资料.
蓄电池基础知识
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（PbO 2 + 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. 85 + 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。目前在UPS电源中，不采用这种方法。 2.3 恒压充电充：使用这种方法充电时，整个过程中充电电压保持不变。常用的恒压充电方式中有高压恒压充电和低压恒压充电之分。
铅酸蓄电池行业职业危害评价
铅酸蓄电池行业职业危害评价 铅酸蓄电池制造工艺流程及主要设备 内化成工艺：铅粒铸造→铅粉制造→和膏→涂板→固化→切刷耳→ (包极板) →配组→焊组→热胶封→气密性检测→灌酸→活化→储存→装箱→复检→出厂 槽化成工艺：铅粒铸造→铅粉制造→和膏→涂板→固化→化成→水洗干燥→切刷耳→(包极板)→配组→焊组→热胶封→气密性检测→灌酸→活化→储存→装箱→复检→出厂 1、极板的制造 包括：铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成等。 ⑴铅粉制造设备铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统； ⑵板栅铸造设备熔铅炉、铸板机及各种模具； ⑶极板制造设备和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等； ⑷极板化成设备充放电机； ⑸水冷化成及环保设备。 2、装配电池设备 汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控密封式蓄电池装配线、电池检测设备(各种电池性能检测)。 ⑴典型铅酸蓄电池工艺过程概述 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。 ⑵工艺制造简述如下 铅粉制造：将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。板栅铸造：将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。 极板制造：用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。 极板化成：正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反应生产氧化铅，再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。 3、板栅铸造简介 板栅是活性物质的载体，也是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造，免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造，而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。 第一步：根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化，达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内，冷却后出模经过修整码放。 第二步：修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。 4、铅粉制造简介 铅粉制造有岛津法和巴顿法，其结果均是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅，铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉，而在欧美多用巴顿法生产
铅酸蓄电池的结构和工作原理
铅酸蓄电池的结构和工作原理 （一）铅酸蓄电池的结构 铅酸蓄电池主要由正极板组?负极板组?隔板?容器和电解液等构成,其结构如下图所示： 1.极板 铅酸蓄电池的正?负极极板由纯铅制成,上面直接形成有效物质,有些极板用铅镍合金制成栅架,上面涂以有效物质?正极(阳极)的有效物质为褐色的二氧化铅,这层二氧化铅由结合氧化的铅细粒构成,在这些细粒之间能够自由地通过电解液,将正极材料磨成细粒的原因是可以增大其与电解液的接触面积,这样可以增加反应面积,从而减小蓄电池的内阻?负极(阴极)的有效物质为深灰色的海绵状铅?在同一个电池内,同极性的极板片数超过两片者,用金属条连接起来,称为极板组
或极板群?至于极板组内的极板数的多少,随其容量(蓄电能力)的大小而异?为了获得较大的蓄电池容量,常将多片正?负极板分别并联,组成正?负极板组,如下图所示： 安装时,将正?负极板组相互嵌合,中间插入隔板,就形成了单格电池?在每个单格电池中,负极板的片数总要比正极板的片数多一片,从而使每片正极板都处于两片负极板之间,使正极板两侧放电均匀,避免因放电不均匀造成极板拱曲? 2.隔板 在各种类型的铅酸蓄电池中,除少数特殊组合的极板间留有宽大的空隙外,在两极板间均需插入隔板,以防止正?负极板相互接触而发生短路?这种隔板上密布着细小的孔,既可以保证电解液的通过,又可
以阻隔正?负极板之间的接触,控制反应速度,保护电池?隔板有木质?橡胶?微孔橡胶?微孔塑料?玻璃等数种,可根据蓄电池的类型适当选定?吸附式密封蓄电池的隔板是由超细玻璃丝绵制作的,这种隔板可以把电解液吸附在隔板内,吸附式密封蓄电池的名称也是由此而来的? 3.容器 容器是用来盛装电解液和支撑极板的,通常有玻璃容器?衬铅木质容器?硬橡胶容器和塑料容器四种?容器用于盛放电解液和极板组,应该耐酸?耐热?耐震?容器多采用硬橡胶或聚丙烯塑料制成,为整体式结构,底部有凸起的肋条以搁置极板组?壳内由间壁分成3个或6个互不相通的单格,各单格之间用铅质联条串联起来?容器上部使用相同材料的电池盖密封,电池盖上设有对应于每个单格电池的加液孔,用于添加电解液和蒸馏水以及测量电解液密度?温度和液面高度? 4.电解液 铅酸蓄电池的电解液是用蒸馏水稀释高纯浓硫酸而成的?它的密度高低视铅蓄电池类型和所用极板而定,一般在15℃时为1.200～1.300g/cm3?蓄电池用的电解液(稀硫酸)必须保持纯净,不能含有危害铅酸蓄电池的任何杂质?电解液的作用是给正?负电极之间流动的离子创造一个液体环境,或者说充当离子流动的介质?电解液的相对密度对蓄电池的工作有重要影响,相对密度大,可减少结冰的危险并提
蓄电池的基本知识大全
铅酸蓄电池基本常识 1、什么是放电效率？ 放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比，主要受放电倍率，环境温度，内阻等到因素影响，一般情况下，放电倍率越高，则放电效率越低。温度越低，放电效率越低。 2、何为电池的倍率放电？ 指放电时，放电电流（A）与额定容量（A?h）的倍率关系表示。 3、何为电池的小时率放电？ 按一定输出电流放完额定容量所需的小时数数，称为放电时率。 4、何为电池的能量密度？ 指电池的单位体积所含的电能。 5、铅酸电池使用什么标准？ 电池标准分国家标准、行业标准、企业标准三个级别。目前车用电池执行的是编号为JB/T 10262——2001的行业标准。 6、电动车铅酸电池是如何命名的？ 车用铅酸电池名称叫做6-DZM-X，其中的X为后缀，X可以是8、10、12，代表电池的容量。6DZM代表6组单格电池组合成一块12V电压的电动车专用阀控密封免维护电池，如果是胶体电池，其标示方法为6-DJM-X。 7、铅酸蓄电池容量标示方法是什么？ 应当以C2为准，即以0.5C2电流放电，当电压达到该电池的放电终止电压时的放电时间和电流的乘积应等于或接近额定容量值。比如：一块12V、12Ah 的电池，以5A电流放电，放电终止电压达到10.5V时，时间不能少于140min；
同样，一块12V、10Ah的电池，以5A电流放电到电压达到终止电压10.5V时，时间不能少于120min。其误差为0.1Ah 实际上行业标准规定：10Ah的电池，以5A电流放电到终止电压时间不得小于120min。企业产品实际达到的为130~137min。 8、什么是电池的过充电能力？ 行业标准规定，铅酸蓄电池以1.2A电流连续充电48h，实际容量不得低于额定容量的95%。 9、什么是电池的过放电能力？ 行业标准规定，铅酸蓄电池开始放电电流为12A±1.2A、以定阻抗方式连续放电2.0h，实际容量不得低于75% 10、什么是电池的低温保存特性？ 行业标准规定，铅酸蓄电池在-10℃±0.1℃的环境条件下存放10h，实际容量不能低于70%。 11、如何评价铅酸蓄电池的寿命？ 以容量75%的深度放电，寿命不应低于350次。 12、铅酸电池有那些优缺点？ （1）优点——价格低廉：铅酸电池的价格为其余类型电池价格的1/4~1/6。一次投资比较低，大多数用户能够承受。 （2）缺点——重量大、体积大、能量质量比低，娇气，对充放电要求严格。 13、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货？ 电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数。电池经过一定时间储存后，允许电池的容量及内阻有一定程度的变化。经过了一段时间的
铅酸蓄电池的工作原理与维护方法
铅酸蓄电池的工作原理与维护方法 摘要：铅酸蓄电池是农用车和拖拉机电气系统的重要组成部分。主要是给用电 设备供电，它的性能好坏将直接影响农机设备的正常工作。铅酸蓄电池常以硫酸 作为电解液。蓄电池维护与保管的好坏，不仅直接影响蓄电池的质量和寿命，还 影响起动设备安全用电和工作任务的完成。因此，蓄电池的维护、保养是蓄电池 使用的一项重要工作。 关键词：铅酸蓄电池；容量；寿命；维护 铅酸蓄电池工作的基本原理 铅酸蓄电池的工作原理为双极硫酸化理论，其运用Pb/ / ：的电化学体系。铅酸蓄电池充放电过程是可逆的，放电状态时其正极为二氧化铅，负极为海绵状铅，电解液为硫酸溶液，三者反应将化学能转化为电能释放出来，反应产物为和； 充电时其正、负极上的均同电解液发生反应，分别形成：和海绵状Pb，这一过 程中将电能转化为化学能并储存起来。铅酸蓄电池化学方程式表达如下：铅酸蓄电池放电过程的电化反应 ①如果铅酸蓄电池发生放电作用，一般会受到蓄电池电位差的影响，负极板 上的电子就会由负载进入正极板，并且还会形成电流 I，最后在电池内发生化学 反应。 ②负极板上的各个铅原子都放出 2 个电子（2e）以后，一般会形成铅离子（Pb2+），然后就会与电解液中包含的硫酸根离子（SO 2+）发生一定的化学作用，最后在极板上形成一种无法溶解的硫酸铅（PbSO 2+）。 ③通过正极板上存在的铅离子（Pb4+），可得到两个来自负极的电子 （2e），当其形成二价铅离子（Pb2+）之后，往往会与电解液中包含的硫酸根离 子（SO 2-）产生一定的反应与作用，然后就会在极板上形成一种几乎无法溶解的 硫酸铅（PbSO4）。此外，在正极板上，以水解反应形成的氧离子（O2-）与电解液中包含的氢离子（H+）发生作用之后，往往会形成一种稳定的物质水。 ④如果受到电力厂的影响与作用，电解液中包含的硫酸根离子与氢离子通常 会分别转移至电池的正极与负极，并且还会在电池内形成电流 I，从而形成整个 回路，蓄电池向外持续放电。 ⑤当电池放电时，浓度会不断下降，但正负极上存在的硫酸铅（Pb- SO4）持续增加，导致出现电池内阻增加、电解液浓度下降的现象，使得电池电动势大 幅下降。 铅酸蓄电池充电过程的电化反应 ①当铅酸蓄电池充电时，应在其外部接入一个直流电源，以确保负极板放电 之后形成的物质能够恢复为之前的活性物质，并将外界电能转化为化学能存储。 ②对于正极板上的硫酸铅，由于其会受到外界电流的影响，一般会出现离解现象，并形成二价铅离子（Pb2+）、硫酸根负离子（SO 2-），但外界的电源会 不断吸收正极板上存在的电子，此种情况下，正极板附近游离的二价铅离子 （Pb2+）就需要持续放出个电子补充，就会形成四价铅离子（Pb4+），与水发生 持续反应之后，会在正极板上形成一种二氧化铅（PbO2）。 ③由于会受到外界电流作用，负极板上的硫酸铅一般会发生离解作用，进而
动力铅酸蓄电池的应用
动力铅酸蓄电池的应用 动力铅酸蓄电池是古老的二次电池,有近150年的历史,在很多工业领域有广泛的应用,如汽车?摩托车的启动,点火?照明(SLI电池),通信行业?电力工业的后备电源,铁路内燃机车的牵引电池等?特别是阀控式密封铅酸蓄电池的出现,由于其良好的密封性?不漏液及相对传统开口式电池有较高的能量密度,更因其性价比优势和安全性,成为车载动力的首选?动力型VRLA电池已广泛应用于高尔夫车?家庭割草机?电动自行车?电动摩托车?轻型电动车和混合动力汽车等? （一）电动自行车 中国政府将环境保护作为实施可持续发展战略的重要内容,燃油汽车不仅对环境造成污染而且资源相对紧张,因此1996年中国启动了电动车重大科技产业化工程项目?作为电动车动力的电池包括铅酸蓄电池?MH-Ni电池?锂离子电池和燃料电池?1991年国家将电动车铅酸蓄电池研究列为重点项目?当时,为迎接2008年北京奥运会,国家投入28亿元用于电动公交车的开发? 我国新设计的概念车将会使用24只12V/55A·h电池组,平均功率18kW,峰值功率51kW,电池的尺寸为386mm×116mm× 175mm?鉴于中国国情的客观因素,电动助力自行车是介于机动车和非机动车之间的代步工具,更突出了它的许多优点和实用性?
电动自行车是中国百姓的代步工具,电池的好坏,决定电动自行车业能否走向成熟并保持稳定的发展?中国的电动自行车的发展自20世纪60年代以来经历了三起三落,主要原因就是电池性能不能满足要求? 阀控式铅酸蓄电池(VRLA电池)的出现给电动车行业带来了生机?20世纪80年代,VRLA电池在我国通信行业得到成功应用,称为工业电池?20世纪90年代末,我国一些企业和高校开始研究将VRLA电池作为动力电源应用在电动自行车上并获得成功,作为民用电池被广大用户所接受? 目前电动自行车采用的动力电池99%是VRLA电池,极少采用MH-Ni电池和锂离子电池? （二）电动牵引车 电动牵引车是制造工厂?物流中心等作为搬运产品的常用运输工具,主要采用富液管式铅酸蓄电池或胶体VRLA电池作为动力电源,具有无污染?无噪声的优点? （三）电动车和混合电动车 电动车采用VRLA电池作为电源是首选的方案,主要是因为VRLA电池价格低?安全?铅的回收率高等原因?美国GM公司于1997年推出的EV-1计划就是采用VRLA电池作为动力电源?汽车采用
蓄电池基本知识培训试题
蓄电池基本知识培训试题 一、填空： 1、蓄电池按极板结构可分为：涂膏式、管式、形成式。 2、极板是铅酸蓄电池的主体部件，是由板栅与活性物质构成。 3、微孔橡胶隔板是一种用生胶硅酸以及其他添加剂制成的，具有10ūm以下微孔的平板式隔板。 4、蓄电池的主要部件，正负极板、极板、电池槽、电池液和一些零部件。 5、蓄电池封口的作用是防止电液溢流。 二、判断题 1、移动型蓄电池是为了便于携带，在移动情况下使用的电源 设备，因此，它具有体积大，重量轻，瞬时放电电流大和耐震、耐冻性较好等基本要求。（×） 2、蓄电池极板一般为单数，至少在三片以上，负极板总比正 极板多一块。（√） 3、蓄电池槽是用来储盛电解液与支撑极板，所以它必须具 有防止酸液漏泄，耐腐蚀、坚固和耐高温等条件。（√） 4、极板所能付出的能量与他的表面积成反比。（×） 5、蓄电池供给外电路电流时所做放电。（√） 三、问答题 1、什么叫蓄电池的容量、流程，理论容量、额定容量、实际 容量三者的区别？
答：蓄电池的容量是指在一定的放电条件下可以从电池中获得的电量，用A·H容量，W·H容量表示，A·H容量是电池输出的电量，W·H容量表示其作功能力的能量。 理论容量：根据活性物质的重量，按照法拉第定律求得的。 实际容量：是指在一定放电条件下（放电率、终止电压、温度）电池实际放出的电量，它总是低于理论容量。 额定容量：是指在设计电池和生产电池时规定或保证电池在放电条件下应该放出的最低限度容量。 2、说说特殊工作栓的工作原理。 答：特殊工作栓主要是由金刚沙压制而成，金刚沙有称刚玉，即氧化铝为多孔性物质一般孔率在30-40%，成型后用四氧乙烯处理，形成一层膜四氧乙烯有较强的憎水性，电池中出的酸雾遇到这层膜变为液珠，又流回电池起到防酸作用。 3、根据有关标准，产品型号的含义可分为三段，解释下列几 种电池型号的含义是什么？ （1）6-DZM-10 6个单体串联、电动、助动用、密封、10AH （2）D330KT “D”电机“K”矿用“T”特殊，容量330AH （3）N-462 “N”内燃机用，容量462AH （4）GFM-300 单格电池，“G”“F”阀控“M”密封，容量300AH 4、什么叫穿壁焊？ 穿壁焊：又称对焊，它是用对焊机将相邻单体极群的偏极柱。在
铅酸蓄电池基本知识
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。
铅酸蓄电池的工作原理
铅酸蓄电池的工作原理 1、铅酸蓄电池电动势的产生： A)铅酸蓄电池充电后，正极板是二氧化铅（PbO2），在硫酸溶液中水分子的作用下，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）2），氢氧根离子在溶液中，铅离子（Pb）留在正极板上，故正极板上缺少电子。 B)铅酸蓄电池充电后，负极板是铅（Pb），与电解液中的硫酸（H2SO2）发生反应，变成铅离子（Pb+2），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，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： A）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。 B）负极板上每个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子（Pb+2）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）。 C）正极板的铅离子（Pb+4）得到来自负极的两个电子（2e）后，变成二价铅离子（Pb+2）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（O2）与电解液中的氢离子（H+）反应，生成稳定物质水. D）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。 E）放电时H2SO4浓度不断下降，正负极上的硫酸铅（PbSO2）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。 F）化学反应式为： 正极活性物质电解液负极活性物质正极生成物电解液生成物负极生成物↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ PbO2 + H2SO4 + Pb → PbSO4 + 2H2O + PbSO4 氧化铅稀硫酸铅硫酸铅水硫酸铅 3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应 A）充电时，应在外接一直流电源（充电极或整流器），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。 B）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（Pb ）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（Pb ）不断放出两个电子来补充，变成四价铅离子（Pb ），并与水继续反应，最终在正极极板上生成二氧化铅（PbO ）。 C）在负极板上，在外界电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子（Pb ）和硫酸根负离子（SO4￣2），由于负
铅酸蓄电池的认识、安装及维护
铅酸蓄电池的认识、安装及维护 一、任务导入 风力发电系统中，蓄电池是重要组成部件。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，发电系统的功率输出也变化无常，须经充电器整流，再对蓄电池充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把蓄电池里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。因此小型风力发电系统产生的电能需要蓄电池进行储存和调节，蓄电池才能提供相对稳定的电能。从风力发电机组的使用寿命期来讲，蓄电池在此期间至少需要更换2～3次。就是说，蓄电池的总投资费用将超过风力发电机的购置和维护费用。因此，配置合理容量的蓄电池，延长蓄电池的使用寿命，对用户的用电和节省经费开支都有重要的现实意义。小型风光力发电系统一般采用阀控密封式铅酸蓄电池，一般有12V和24V两种。 二、相关知识 学习情境：铅酸蓄电池 （一）化学电源的发展 化学电源，是一种将化学能转化为电能的装置，自1859年普兰特试制成功铅酸电池，1868年法国勒克朗谢制成锌锰干电池以来，化学电源经历了100多年的发展历史，现已形成独立完整的科技与工业体系，全世界已有1000多种不同系列和型号规格的电池产品。化学电源已成为人民生活中应用极为广泛的方便能源。今天，人造卫星、宇宙飞船、火车、汽车、潜艇、鱼雷、军用导弹、火箭、飞机，哪一样都离不开电源技术的发展。电源技术的进步，大大加速了现代移动通信、家用电器乃至儿童玩具的发展速度。随着高新技术的发展和为了保护人类生存的环境，对新型化学电源又提出了更高的要求。可以预言：产量大、价格低、应用范围广的锌---锰电池，铅酸蓄电池仍将占有世界上电池的大部分市场，并且近年来市场保持10%的增长,而性能优越的锂离子电池，金属氢化物--镍电池，可充无汞碱性锌--锰电池，燃料电池将是21世纪最受欢迎的绿色电池并挤占电池市场。随着人民生活水平的提高和电池技术的发展，以电池为能源的电动自行车将代替摩托车,电动汽车将逐步取代燃油汽车，新型化学电源的时代已经到来。 1．铅酸蓄电池的发展历史 蓄电池是1859年由普兰特发明的，至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池自发明后，在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。 到20世纪初，铅酸蓄电池历经了许多重大的改进，提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能。然而，开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点：①充电末期水会分解为氢、氧气体析出，需经常加酸、加水，维护工作繁重；②气体溢出时携带酸雾，腐蚀周围设备，并污染环境，限制了电池的应用。近二十年来，为了解决以上的两个问题，世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池，希望实现电池的密封，获得干净的绿色能源。 1912年Thomas Edison发表专利，提出在单体电池的上部空间使用铂丝，在有电流通过时，铂被加热，成为氢、氧化合的催化剂，使析出的H2与O2重新化合，返回电解液中。但该专利未能付诸实现：①铂催化剂很快失效；②气体不是按氢2氧1的化学计量数析出，电池内部合仍有气体发生；③存在爆炸的危险。 60年代，美国Gates公司发明铅钙合金，引起了密封铅酸蓄电池开发热，世界各大电池公司投入大量人力物力进行开发。 1969年，美国登月计划实施，密封阀控铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月球车用动力电源，最后镉镍电池被采用，但密封铅酸蓄电池技术从此得到发展。
铅酸电池工作原理
铅酸电池工作原理 （1）阀控式密封铅酸蓄电池在充放电过程中的化学反应如下： 放电 PbO 2 + 2H 2SO 4 + PbSO 4 + 2H 2O + PbSO 4 充电 (二氧化铅) (硫酸) (海绵状铅) (硫酸铅) (水) (硫酸铅) 解决方案 防止因过充电导致水分解而引起电解液的减少 实现电池的密封 （3）活性物质 设计正、负极板活物质在充电过程中的异步复原反应，即当正极板活物质完全充电恢复后，负极板活物质还未完全转变为海绵状铅，这样，充电末期当正极开始产生氧气时，负极板还未变成完全充电状态，可以最大限度抑制氢气的产生。 （4）隔板：设计隔板达到以下4个主要目的 ① 保持正、负极板绝缘； ② 吸附电解液，保持电解液不流动及负极板处于湿润状态； ③ 高孔隙度，使正极产生的氧气容易通过到达负极板； ④ 隔板中加入适量粗纤维，保持隔板长时间具备良好的弹性。 （5）充电末期电极反应 正极产生的氧气，与负极活物质和稀硫酸进行反应，使负极板的一部分处于去极化状态，从吸收正极产生的氧气而消耗的海绵状铅的量 负极板充电生成海绵状铅的量 二者达到平衡状态时，便实现了电池的密封 当 与? ?
而抑制了氢气的产生。 充电末期的电极反应如下： A、正极板的反应（产生氧气） ①2H2O →O2+ 4H++ 4e- （通过隔板移向负极板表面） B、负极板的反应 ②2Pb + O2→2PbO （海绵状铅与氧气发生反应） ③2PbO + 2H2SO4→2PbSO4+ 2H2O （PbO与电解液发生反应） ④2PbSO4 + 4H+ + 4e－→2Pb + 2H2SO4（PbSO4的还原） （参与②的反应）（参与③的反应） C、负极板的总反应：O2+ 4H＋+ 4e－→2H2O 总之，充电过程产生的氧气能够迅速与负极板上充电状态下的活物质发生反应变成水，结果基本没有水份的损失，密封成为可能。 2、电池生产流程
铅酸蓄电池工作原理
铅酸蓄电池工作原理 关键词：蓄电池；铅酸蓄电池；再生；硫化；蓄电池构造 摘要： 所谓蓄电池即是贮存化学能量，于必要时放出电能的一种电气化学设备。构成铅蓄电池之主要成份如下： 阳极板(过氧化铅.PbO2)---> 活性物质 阴极板(海绵状铅.Pb) ---> 活性物质 电解液(稀硫酸) ---> 硫酸.H2SO4+ 水 .H2O 电池外壳 隔离板 其它(液口栓.盖子等) 一、铅蓄电池之原理与动作 铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两极间会产生2V 的电力，这是根据铅蓄电池原理，经由充放电，则阴阳极及电解液即会发生如下的变化： (阳极) (电解液) (阴极) PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4+ 2H2O + PbSO4 (放电反应) (过氧化铅) (硫酸) (海绵状铅) (阳极) (电解液) (阴极) PbSO4 + 2H2O + PbSO4---> PbO2+ 2H2SO4+ Pb (充电反应) (硫酸铅) (水) (硫酸铅) 1. 放电中的化学变化 蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』。经由放电硫酸成分从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成份与放电量成比例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。 2. 充电中的化学变化 由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸,铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加, 亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束，而阴极板就产生氢，阳极板则产生氧，充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解，因而电解液会减少，此时应以纯水补充之。 二、电动车用蓄电池的构造
铅酸蓄电池行业职业控制措施
铅酸蓄电池行业职业控 制措施 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
铅酸蓄电池行业职业控制措施1.管理措施 （1）健全和理机构、管理制度并配备专管人员。健全的管理机构和必要的专管人员是企业实施职业健康安全管理的前提。铅酸蓄电池生产企业应按照《安全生产法》的要求设置管理机构并配备必要的专管人员。 职业健康安全管理规章制度是企业实施专项管理的依据，完善的规章制度应包括责任制、管理行为要求、操作行为要求以及设备运行要求等，并应根据企业生产现状定期更新。 （2）坚持对从业人员进行教育和培训。职业健康安全教育培训是提高企业职业健康安全管理水平的基础工作，除新职工的三级教育以外，还必须进行经常性的专业知识的教育和幸喜训。这是提高职工自我保护意识水平和技能的基本手段，也是提高职工对企业实施监督能力前提要件，同时还是维护职工基本权益的体现。 （3）定期进行职工健康状况检查和车间空气卫生监测。对接触有害作业职工进行健康状况检查和车间空气卫生监测，是企业贯彻落实国家安全生产法律法规的基本体现。系统性地对接害职工进行健康体检和作业场所有害物质监测，建立职业病监控记录、职业危害监测记录，不但能
够真实地反映出企业接害职工的范围、程度，还能分析出职业健康安全管理的运行动态、有效程度及发展趋势，为企业制定制冷计划及工作重点提供依据。 （4）危害告知。企业向从业人员进行危害告知不仅是出于落实《安全生产法》《职业病防治法》等法律法规的要求，履行自己义务和维护从业人员的知情权的目的，更主要的应该是教育从业人员时刻关注身边的危害，加强自我防范，以及认真遵守企业安全规章制度。 （5）加强生产现场管理。有效地对生产现场实施管理工作能够充分发挥通风除尘世等技术措施的功能，降低有害物质对操作人员的侵害。因此，在接触有毒有害物质的生产现场应做到： 设置职业病危害警示标识； 监督检查生产作业现场人员规范使用个人劳动防护用品； 定时检查通风、除尘（烟）设备的运行状况，定期测试其功效； 实施“湿式作业”，班后清理地面、墙壁和设备表面的集尘； 坚持实施“5S”（整理、整顿、清扫、清洁、素养）管理；
铅酸蓄电池工作的原理
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https://www.360docs.net/doc/4919170703.html,，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。工艺制造简述如下： 铅粉制造：将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。 板栅铸造：将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。 极板制造：用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。 极板化成：正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反应生产氧化铅，再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。 装配电池：将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。 备注：各单位因工艺条件不同可选择不同的流程。
电动车铅酸电池的正确使用和充电方法
电动车铅酸蓄电池的正确使用、维护保养和充电方法 蓄电池/电瓶是电动自行车的动力源，又是一种易耗品，并且价格较高，因此使蓄电池保持良好的工作状态，延长其使用寿命，无论从环保或经济角度讲，都有很大的实用价值。以下是蓄电池的一些保养方法（下面是从普通电动车用户角度讲，对维修以及电池本身的质量我们在这里不讲述，读者可以参考我们后面的讲解或其他资料）： 1、新购回来的电动车应先充足电再使用。因为许多电动车在商店已搁置了几个月，甚至半年以上，所以必须先充足电后再使用，充足电后最好不要立即使用，需静置十分钟左右。 2、电瓶拿下来充电，安装的时候，电瓶在电动自行车上安装要牢固，以防骑行时电瓶受振动损害。 电池在搬运中，禁止摔掷、滚翻、重压。 3、经常清除电瓶盖上的灰尘、污物，注意保持电瓶干燥、清洁，以防电瓶自行放电。 4、绝对不能让电瓶长期处于电量不足的状态，并且要养成每天晚上为电瓶充电的良好习惯。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）。 5、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。 6、骑行时，要注意不能让电瓶过放电，蓄电池放电到终止电压后，继续放电称为过放电。过放电容易引起电瓶严重亏电，从而大大地缩短其使用寿命。所以蓄电池使用时应尽量避免深度放电，做到浅放勤充，一般情况应做到：蓄电池以放电深度为50%时充一次电最佳。电动自行车上一般都设有欠压保护功能，当电瓶电量显示器只有一只显示灯亮时，应该关闭电源，使用脚踏，并尽量尽可能快对电瓶进行充电，以免电瓶过放电。 蓄电池放电到终止电压时内阻较大，电解液浓度非常稀薄，特别是极板孔内及表面几乎处于中性，过放电时内阻有发热倾向，体积膨胀，放电电流较大时，明显发热甚至出现发热变形，这时硫酸铅浓度特别大，生存晶枝短路的可能性增大，况且此时硫酸铅会结晶成较大颗粒，即形成不可逆硫酸盐化，将进一步增大内阻，充电恢复能力很差，甚至无法修复。 蓄电池使用时应防止过放电，采取“欠压保护”是很有效的措施。另外，由于电动车“欠压保护”是由控制器控制的，但控制器以外的其他一些设备如电压表、指示灯等耗电电器是由蓄电池直接供电的，其电源的供给一般不受控制器控制，电动车锁开关一旦合上就开始用电。虽然电流小，但若长时间放电1-2周就会出现过放电。因此，不得长时间开锁，不用时应立即关掉。 7、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。过充电会促使极板活性物质硬化脱落，并产生失水和蓄电池变形。蓄电池在高温季节运行，主要存在过充电的问题。因此，夏天应尽量降低蓄电池温度，保证良好的散热，防止在烈日暴晒后即充电，并应远离热源。 避免过充电，另外要选择充电器参数要与蓄电池良好匹配，要充分了解蓄电池在高温季节的运行状况，以及整个使用寿命期间的变化情况。使用时不要将蓄电池置于过热环境中，特别是充电时应远离热源。蓄电池受热后要采取降温措施，待蓄电池温度恢复正常时方可进行充电。蓄电池的安装位置应尽可能保证良好散热，发现过热时应停止充电，应对充电器和蓄电池进行检查。蓄电池放电深度较浅时或环境温度偏高时应缩短充电时间。 8、避免长期亏电，长期亏电会使极板硫化。在低温情况下，充电主要存在充电接受能力差、充电不足造成电池亏电的问题。低温时应采取保温防冻措施，特别是充电时应放在温暖的环境中，有利于保证充足电，防止不可逆硫酸盐化的产生，延长蓄电池的使用寿命。 每过一个月的时候，最好将电池的电量一次性的骑完，也就是将电池骑到欠压，深放电一次，
铅酸蓄电池基本知识
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。使得充放电循环达1500次以上。而相同厚度的 板栅涂膏式极板在腐蚀作用下只有800次。 ●隔板 作用是防止电池的正负极板接触造成短路。我们采用聚丙烯PE材料，其韧性好，又有很好的渗透性，保证电池内部离子的有效传递。 ●电解液 电解液为稀硫酸，我们使用的是符合德国DIN标准的酸液，其杂质含量很小，能有效防止电池的自放电，增强电池的使用效率，延长电池使用寿命。 ●单体壳体 采用抗冲性能好，难以产生裂痕和破损的合成树脂制成。 ●注液塞 电池充电时无需打开盖子就能将气体排出（充电时产生的H2和O2），同时也防止在工作过程中电解液剧烈翻腾溅出而产生危险。打开注液塞就可以测量电解液的比重和温度。 ●电池单体间的联结 电池单体之间的联结分为铅片焊接式、螺接式和插接式。铅片焊接式技术保证电池单体间的良好联结，铅联结片外面盖有塑料盖加以保护，防止短路。螺接式电池单体间的联结采用可绕曲的电缆连接，电缆中间是铜