12蓄电池的工作原理及特性
汽车蓄电池的工作原理
汽车蓄电池的工作原理蓄电池，也称为电池，是一种可以将化学能转换成电能的电化学装置。
汽车蓄电池，通常指的是铅酸蓄电池，是汽车电源系统中的核心组件之一。
汽车蓄电池的作用是存储能量，提供给汽车发动机起动，以及发电机充电。
下面将介绍汽车蓄电池的工作原理。
1. 电化学原理汽车蓄电池是一种化学电源，它利用化学反应将化学能转化为电能。
汽车蓄电池的主要组成是阳极、阴极以及电解质。
阳极是由铅(Pb)和铅-钙合金组成的，阴极是由氧化铅(PbO2)和氧化镉(CdO)组成的。
电解质是一种浓度为1.275克/立方厘米的硫酸，它在阳极和阴极之间形成一个电路，以支持化学反应。
2. 充电和放电过程当汽车发动机启动时，发电机会把电能输送到蓄电池中进行充电。
充电过程中，发电机将直流电源（约14.4至14.8伏）输送到蓄电池正极，同时将电流从蓄电池负极流出。
这导致化学反应在阳极和阴极之间发生，从而将电能存储在蓄电池中。
当需要启动汽车时，启动电路会从蓄电池提取电能，并将电能输送到发动机启动器。
同时，化学反应从阴极开始，将化学能转化为电能，使蓄电池放电。
这种化学反应会在阳极和阴极之间产生电流，这将支持车辆的启动和发电机的运转。
3. 其他要考虑的因素在了解了汽车蓄电池充放电的基本过程之后，我们还需要考虑其他因素，这些因素可以影响蓄电池的寿命和性能。
- 温度：高温和低温都会损害蓄电池。
低温会导致反应速度减缓，高温则导致水分蒸发和电池容量降低。
因此，要避免在高温或低温环境下长时间停放汽车。
- 液面高度：液面低于蓄电池板的顶部会导致板氧化，从而损害蓄电池的性能和寿命。
因此，需要定期检查蓄电池的液位，并及时加注硫酸。
- 使用频率：蓄电池经常需要长时间停放，这会导致电池自行放电并减少容量。
因此，建议在停放期间定期充电蓄电池。
总之，汽车蓄电池的工作原理是将化学能转换为电能。
了解汽车蓄电池的工作原理有助于我们更好地维护它，延长其寿命，并确保我们的汽车在需要启动时可靠地启动。
蓄电池的工作原理
蓄电池的工作原理
蓄电池是利用电解的原理来向电气设备提供电能的一种电源。
蓄电池的基本工作原理是，在其内部同时存在正极材料和负极材料，以及电解液，这三者在物理上相互独立，但在化学上却有着千丝万缕的联系。
正极材料和负极材料共同参与发生化学反应，形成电子的流动，从而实现电能的转化。
下面就来详细讲解一下蓄电池的工作原理：
1、充电：当正负极材料的反应产物析出时，正极材料就会向负极材料输出电子，电子从正极材料流向负极材料，当电子流经正极电路时，就会产生一定的电势差，电池就处于充电状态，电势差的大小越大，就表明蓄电池的充电量越多。
2、放电：当外部给定一定的电势差时，电子从负极材料流向正极材料，电路中的电子就会从负极材料流向外界，电子运动了就会产生电流，就可以给电路提供电能，发生放电的状态，如果外界加装的负载越大，电子流动的量就越多，蓄电池的放电量也就越大。
3、补充电解液：当电解液中的电解质用完了，那么电解液就会过低，会影响蓄电池的工作，甚至损伤其内部组件，所以应定期补充电解液，以保持正常工作状态。
以上就是蓄电池的基本工作原理，蓄电池在实际的应用中发挥着重要的作用，我们应该充分理解它的工作原理，以达到它的最大价值。
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12v蓄电池正常电压范围
12v蓄电池正常电压范围摘要：1.12v 蓄电池简介2.12v 蓄电池正常电压范围3.电压对蓄电池性能的影响4.如何保持蓄电池电压稳定正文：12v 蓄电池简介12v 蓄电池是一种广泛应用于汽车、摩托车、太阳能系统等领域的电源设备。
它的主要作用是在需要时提供电能，并在供电中断时储存电能。
12v 蓄电池的性能和寿命受到许多因素的影响，其中最重要的因素之一就是电压。
12v 蓄电池正常电压范围对于12v 蓄电池来说，其正常电压范围在12.4v 至12.7v 之间。
在这个电压范围内，蓄电池可以提供稳定的电能输出，并且能够较好地进行充电。
如果电压过低，蓄电池的性能将受到影响，可能导致设备无法正常工作。
而电压过高，虽然可以提供更大的电能输出，但会加速蓄电池的损耗，缩短其使用寿命。
电压对蓄电池性能的影响电压是衡量蓄电池性能的重要指标。
在正常电压范围内，蓄电池可以提供稳定的电能输出，保证设备的正常运行。
然而，如果电压过低，蓄电池的输出功率将降低，可能无法满足设备的需要。
此外，低电压还可能导致蓄电池内部的化学反应失衡，进一步损坏蓄电池。
相反，如果电压过高，蓄电池的输出功率虽然会增加，但会加速蓄电池的损耗，降低其使用寿命。
如何保持蓄电池电压稳定保持蓄电池电压稳定，不仅可以保证设备的正常运行，还可以延长蓄电池的使用寿命。
以下是一些建议：- 避免长时间不使用蓄电池：长时间不使用蓄电池会导致电压逐渐降低，因此，建议在长时间不使用蓄电池时，定期进行充电。
- 确保充电设备正常：使用质量可靠的充电设备，并定期检查充电线是否损坏。
- 控制负载：避免在蓄电池上连接过多的大功率设备，以免导致电压波动。
- 定期检查：定期检查蓄电池的电压，如果发现电压异常，及时采取措施进行调整。
总结12v 蓄电池的正常电压范围在12.4v 至12.7v 之间。
电压对蓄电池的性能有着重要影响，因此，保持电压稳定是保证蓄电池正常工作和延长使用寿命的关键。
胶体蓄电池的应用特点和使用
阀控密封胶体蓄电池与普通铅酸蓄电 池的区别
－负极材料具有较高析氢电位,一般负板栅中无
锑，通常采用含钙的铅合金。 －正负间存在透气通道,实现氧的再化合。 －单向排气阀取代排气阀。 —电池中电解液为胶状形式。
胶体阀控蓄电池的特点
具有较长的浮充或循环使用寿命 具有较大热容,高温循环使用有较高的可靠性 有很高的充电效率[在同条件下比AGM电池提高2530%] 在欠充电状态循环时,能保持很长的寿命 深放电循环时,有较好的再充电恢复能力 优秀的小电流放电能力和恒功率放电平稳可靠 有良好的大电流冲击放电能力 固体的电解质无泄露，更环保
均充状态两种电池的循环能力的比较
AGM2V 500Ah 循环次数 1 5 10 15 20 25 30 34 电池组 放电时间 11:20 11:36 11:30 10:59 10:25 9:51 9:19 9:02 胶体2V 500Ah 与首次容量比（%） 循环次数 100 102.35 101.47 96.91 91.91 86.91 82.21 79.71 1 10 20 30 40 50 100 150 200 250 347 电池组 放电时间 10:57 10:08 9:51 9:47 9:48 9:40 9:33 9:25 9:03 8:37 8:07 与首次容量比（%） 100 92.54 89.95 89.35 89.50 88.28 87.1 85.9 83.5 78.7 74.1
㈣.2V胶体电池与2VAGM电池浮充状态下失水对比
(胶体500Ah和AGM500Ah在常温下以2.23V和2.25V浮充60周累计失水量. 胶体电池 60克, AGM电池126克)
㈤. 2V胶体电池浮充寿命和循环寿命
2V系列胶体电池用于浮充的寿命大于15年和良好的循环寿命 是基于下述理由: －管式极板结构,总厚度是9.6mm; －高压压铸成型的正骨架及管式正极板，活性物质包容管内; －足够的酸量和较少的失水.
蓄电池的工作原理及特性
蓄电池的工作原理及特性一、蓄电池的工作原理蓄电池是由浸渍在电解液中的正极板(二氧化铅Pb02)和负极板(海绵状纯铅Pb)组成的，电解液是硫酸(H2S04)的水溶液。
当蓄电池和负载接通放电时，正极板上的Pb02 和负极板上的Pb都变成PbS04，电解液中的H2S04减少，相对密度下降。
充电时按相反的方向变化，正负极板上的PbS04分别恢复成原来的Pb02和Pb，电解液中的硫酸增加，相对密度变大。
如略去中间的化学反应过程，可用下式表示：Pb02+Pb十2H2S04=2PbS04+2H20 (1—1)1．电势的建立当极板浸入电解液时，在负极板处，金属铅受到两方面的作用，一方面它有溶解于电解液的倾向，因而有少量铅进入溶液，生成Pb2+，在极板上留下两个电子2e，使极板带负电；另一方面，由于正、负电荷的吸引，Pb2+有沉附于极板表面的倾向。
当两者达到平衡时，溶解便停止，此时极板具有负电位，约为-0.1V。
正极板处，少量Pb02溶入电解液，与水生成Pb(OH)：，再分离成四价铅离子和氢氧根离子。
即Pb02+2H20---->Pb(OH)4Pb(OH)4=Pb4++4(OH)-由于Pb4+沉附于极板的倾向，大于溶解的倾向，因而沉附在正极板上，使极板呈正电位。
当达到平衡时，约为+2.0V。
因此，当外电路未接通，反应达到相对平衡状态时，蓄电池的静止电动势约为：E0=2.0-(-0.1)=2.1V2．铅蓄电池的放电当蓄电池接上负载后，在电动势的作用下，电流从正极经过负载流往负极(即电子从负极到正极)，使正极电位降低，负极电位升高，破坏了原有的平衡。
放电时的化学反应过程如图1—3所示。
在正极板处，Pb4+和电子结合，变成二价铅离子Pb2+，Pb2+与电解液中的SO42-结合生成PbS04沉附于极板上。
即Pb4++2e----> Pb2+Pb2++ SO42-=PbSO4在负极板处，Pb2+与电解液中的SO42-结合也生成PbS04沉附在负极板上，而极板上的金属铅继续溶解，生成Pb2+和电子。
蓄电池原理图知识点总结
蓄电池原理图知识点总结
蓄电池原理图包括了电池的基本结构、工作原理和特性。
了解蓄电池原理图的知识点可以帮助我们更好地理解蓄电池的工作方式，以及如何正确地使用和维护蓄电池。
1. 蓄电池的基本结构
蓄电池通常由正极、负极、电解质和电解槽等部分组成。
其中，正极由正极板和活性物质组成，负极由负极板和活性物质组成，电解质则是连接正负极的重要组成部分。
电解槽则是用来封装正负极和电解质以及绝缘电池的空间。
2. 蓄电池的工作原理
蓄电池的工作原理主要是通过化学反应来储存和释放电能。
当蓄电池充电时，正极和负极发生化学反应，将化学能转化为电能储存在蓄电池中。
当需要使用电能时，蓄电池则将储存的电能释放出来，供各种设备使用。
3. 蓄电池的特性
蓄电池具有很多特性，其中最主要的特性包括容量、电压、充放电效率、循环寿命和自放电率等。
了解这些特性可以帮助我们更好地选择和使用蓄电池，以满足不同设备的电能需求。
总的来说，蓄电池原理图的知识点包括了电池的基本结构、工作原理和特性，这些知识点对于我们理解蓄电池的工作方式和正确使用蓄电池具有重要的意义。
希望以上知识点可以帮助大家更好地了解蓄电池原理图。
蓄电池的工作原理和特性
（1）充电开始阶段 端电压迅速上升。
开始充电时，孔隙内迅速生成硫酸， 浓差极化增大，端电压迅速上升。
4．充电特性
在恒流充电过程中，蓄电池的端电压UC 和电解液密度ρ25℃ 随时间ｔC而变化的 规律。
恒流充电特性曲线见图1-13。
ρ25℃按直线规律上升。恒流放电，电流 值一定，化学反应速度一定，单位时间生 成的硫酸量一定。
负极板： Pb－2e→Pb2+ Pb2++SO42-→PbSO4
电解液：H++OH-→H2O
蓄电池放电特征
（1）活性物质PbO2和Pb均逐渐变为 PbSO4。
（2）放电过程中，电解液密度下降，所以， 可通过电解液密度判断放电程度
（3）蓄电池内阻逐渐增大。
3．充电过程 将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充 电过程，它是放电反应的逆过程。 化学反应过程见图1-10所示： PbSO4→Pb2++SO42- H20→2H++OH-
OH-留在电解液中，Pb4+ 沉附在正极
表面,使正极板有+2.0V
在外电路未接通时，反应达到动态平 衡时，静止电动势为：
E=2.0－(－0.1)=2.1V
2．放电过程
将蓄电池的化学能转换成电能的过程 称为放电过程。
化学反应过程将按图1-9所示
正极板： Pb4++2e→Pb2+ Pb2++SO42-→PbSO4
蓄电池的工作原理和特性
一、工作原理
蓄电池的化学反应方程式为:
1．电动势的建立
蓄电池的电动势是正、负极浸入电解 液后产生的。其反应过程见图1-8所示
1---2-蓄电池的工作原理及特性
5min
单格电池终止电压（V）
1.75
1.70
1.65
1.55
1.50
C20——蓄电池的额定容量。
2、铅蓄电池的充电
充电时，蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、 负极相连，当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时， 在电场的作用下，电流从蓄电池的正极流入，负极流出， 这一过程称为充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能 的过程。
蓄电池放电终了的特征是：
（1）单格电池电压降到放电终止电压； （2）电解液密度降到最小许可值。
放电终止电压与放电电流的大小有关。放电电 流越大，允许的放电时间就越短，放电终止电压 也越低。如下表所示。
放电电流（A）
0.05C20 0.1C20 0.25C20
C20
3C20
放电时间
20h
10h
3h
25min
8
二、 蓄电池的容量及其影响因素
蓄电池容量C等于放电电流If与放电时间tf的乘积：
C＝If ·tf
1．额定容量
据国标GB5008.1－91规定，将充足电的新蓄电池，在电解 液温度为25±5℃的条件下，以20小时率的放电电流（即 0.05C20安培）连续放电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，用C20表示。单位为A·h。
2PbSO4+2H2O——PbO2+2H2SO4+Pb 解这从充液时电电中，解当时的充液过，H电中剩正2接逸的S、O近出充4负增终，电极多了负电板，时极流上密，板将的度P电附bP上S近解bO升S产水O4。已生，4还基H使原本2正从成还极电P原板b解成O附液P2和近b中OP产逸2b和生出，PO电 ，b2， 电解液液面高度降低。因此，铅蓄电池需要定期补充蒸馏 水。
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结论 蓄电池充放电过程中的化学反应方程式为：
具有可逆性。 充浓放稀。
3．蓄电池的充放电特性
（1）蓄电池的电化学反应虽然是可逆的，但它并不是永久 性电源。实际上，它受制造和使用等因素影响，一般使用寿命 为2年。
5min
单格电池终止电压（V） 1.75
1.70
1.65
1.55
1.50
C20——蓄电池的额定容量。
2、铅蓄电池的充电
充电时，蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、 负极相连，当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时， 在电场的作用下，电流从蓄电池的正极流入，负极流出， 这一过程称为充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能 的过程。
储备容量表达了在汽车充电系统失效时，蓄电池能为照明和点 火系统等用电设备提供25A恒流的能力。
3．起动容量
起动容量表征了铅蓄电池在发动机起动时的供电能力，是检验 蓄电池质量的重要指标之一。起动容量受温度影响很大，故又分为 低温起动容量和常温起动容量两种。
（1）低温起动容量：电解液在－18℃时，以3倍额定容量的电流持 续放电至单格电压下降至1V时所放出的电量。持续时间应在1.5min 以上。
2PbSO4+2H2O——PbO2+2H2SO4+Pb 充电时，正、负极板上的PbSO4还原成PbO2和Pb，电解 液中的H2SO4增多，密度上升。
当充电接近终了时，PbSO4已基本还原成PbO2和Pb， 这时，过剩的充电电流将电解水，使正极板附近产生O2从 电解液中逸出，负极板附近产生H2从电解液中逸出，电解 液液面高度降低。因此，铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。
PbO2+2H2SO4+Pb——2PbSO4+2H2O
放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb，都与电解液中的 H2SO4反应生成硫酸铅（PbSO4），沉附在正、负极板上。电解液中 H2SO4不断减少，密度下降。
理论上，放电过程可以进行到极板上的活性物质被耗尽为止， 但由于生成的PbSO4沉附于极板表面，阻碍电解液向活性物质内层 渗透，使得内层活性物质因缺少电解液而不能参加反应，因此在使 用中被称为放完电蓄电池的活性物质利用率只有20％～30％。因此， 采用薄型极板，增加极板的多孔性，可以提高活性物质的利用率， 增大蓄电池的容量。
（1）放电电流
放电电流越大， 蓄电池的容量就越小， 如右图所示。当放电 电流增大时，化学反 应 速 度 加 快 ， PbSO4 堵 塞孔隙的速度也越快， 导致极板内层大量的 活性物质不能参与反 应，蓄电池的实际输 出容量减小。
（2）常温起动容量：电解液在30℃时，以3倍额定容量的电流持续 放电至单格电压下降至1.5V时所放出的电量。持续时间应在5min以 上。
影响蓄电池容量的因素
1．结构因素
蓄电池极板的表面积越大，极板片数越多，参加反应的活性物质就 越多，容量就越大。另外，极板越薄，活性物质的多孔性越好，则电解 液向极板内部的渗透越容易，活性物质利用率就越高，输出容量也就越 大。
例：
3-Q-90型蓄电池以4.5A（0.05C20＝0.05×90＝4.5A）的电 流连续放电至单池平均电压降到1.75V时，若放电时间大于
等于20h，则其容量C＝If·tf≥90A·h，达到了额定容量，为 合格产品；若放电时间小于20h，则其容量低于额定容量，
为不合格产品。
2．储备容量
据国标GB5008.1－91规定，蓄电池在25±2℃的条件下，以25A 恒流放电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。单位为分钟。
蓄电池放电终了的特征是：
（1）单格电池电压降到放电终止电压；
（2）电解液密度降到最小许可值。
放电终止电压与放电电流的大小有关。放电 电流越大，允许的放电时间就越短，放电终止电 压也越低。如下表所示。
放电电流（A）
0.05C20 0.1C20 0.25C20
C20
3C20
放电时间
20h
10h
3h
25min
（2）蓄电池在放电时，电解液中的硫酸逐渐减少而水增多， 电解液密度下降；充电时恰恰相反，电解液的密度升高。故可 通过测量电解液密度的方法来判断蓄电池充放电的程度。
（3）蓄电池放电终了时，实际极板上只有20%～30%的活 性物质转变为硫酸铅，极板上尚有70%～80%的活性物质没有 起作用。所以要减轻铅蓄电池的质量，提高其供电能力，应设 法提高活性物质的利用率。在结构上则应提高极板的多孔性， 减小极板的厚度。
当铅蓄电池接通外电路负载放电时，正极板上的PbO2和负 极板上的Pb都变成了PbSO4，电解液中的硫酸变成了水。充电 时，正极板上的PbSO4分别恢复成原来的PbO2和Pb，电解液中 的水变成了硫酸。
蓄电池流放电的化学反应Biblioteka 31．铅蓄电池的放电
当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中时，在正、负极板间就会 产生约2.1V的静止电动势，此时若接入负载，在电动势的作用下，电 流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极，这一过程称为放 电，蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程
1---2 蓄电池的工作原理及特性
一、蓄电池的结构与工作原理
工作原理
蓄电池的工作原理就是化学能与电能的相互转化。
称为当 为电蓄 放能电 电而池 过向将 程 外化
供学 电能 时转 ，化
蓄电池基本工作原理
为化源当 充学相蓄 电能联电 过储而池 程存将与
起电外 来能界 时转直 ，化流 称为电
一、蓄电池的工作原理和特性
8
二、 蓄电池的容量及其影响因素
蓄电池容量C等于放电电流If与放电时间tf的乘积：
1．额定容量
C＝If ·tf
据国标GB5008.1－91规定，将充足电的新蓄电池，在电 解液温度为25±5℃的条件下，以20小时率的放电电流（即 0.05C20安培）连续放电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，用C20表示。单位为A·h。
2．使用因素
（1）放电电流
（2）电解液温度（见右图）电解液温度较低，蓄电池输出容量较低。冬季 应该注重蓄电池的保温工作。
（3）电解液密度 适当提高电解液的密度，可加快
电解液的渗透速度，提高蓄电池的电动 势和容量。但电解液密度过大，又将导 致粘度增加，内阻增大，反而使蓄电池 容量降低。
影响蓄电池容量的因素