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