铅酸蓄电池结构图文分析
铅酸电池分析
E ( P b O 2 /P b S O 4 ) ( P b S O 4 /P b ) R F T ln a a ( H ( H 2 S 2 O O ) 4 )
1. 铅酸蓄电池的电动势只与酸的浓度有关，与蓄 电池中含有的铅、二氧化铅或硫酸铅的量无关；
2. 正负极的稳定电势接近于它们的平衡电极电势， 故电池的开路电压与电池的电动势接近 .
在负极中高度分散 2. 放电时：BaSO4是PbSO4的结晶中心, 降低
PbSO4结晶时的过饱和度、使生成的PbSO4 覆盖金属铅的可能性减小→推迟负极的钝化 3. 充电时：使生成的海绵状铅具有高度的分散 性→防止其收缩
铅酸蓄电池的标称电压是2V，理论比能量是 166.9Wh/kg，实际比能量为35～45Wh/kg
铅酸电池分析
蓄电池（二次电池）: 1. 电池的放电产物可借助于通反向直流电流 的方法使其复原. 2. 其充放电过程是一个电能和化学能相互转 换的多孔体 板栅：Pb合金铸造成的栅栏片状物体
铅酸蓄电池的发展历史和趋势
发展历史： 涂膏式极板、铅锑板栅合金、管状电极、铅钙板 栅合金、胶体电解液及阀控式铅酸蓄电池
趋势： 1. 要求蓄电池是免维护型的，更便于使用； 2. 进一步提高电池的比能量； 3. 进一步提高电池的比功率； 4. 进一步提高电池的循环寿命
铅酸电池分析
铅酸蓄电池的优缺点 优点：
铅酸蓄电池
铅酸电池分析
铅酸电池分析
铅酸电池分析
铅酸电池分析
铅蓄电池的构造
组成部件： 1、极板及极
板组 2、隔板 3、电解液 4、联条
负极柱 加液孔 连条
护 板
隔板
汽车蓄电池是由 肋条 3—6个单格电池 负极板
串联组成
2-铅酸蓄电池的构造与型号
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。
铅酸蓄电池的结构与原理课件
电解液是铅酸蓄电池中的导电 介质，通常由硫酸和水按一定 比例混合制成。
它负责传递电荷并在正负极板 之间形成电位差，从而产生电流。
电解液的浓度和纯度对铅酸蓄 电池的性能和寿命有重要影响。
电池外壳
电池外壳是铅酸蓄电池的外部结 构，通常由硬质塑料或金属制成。
它负责容纳正负极板、电解液和 其他组件，并防止外部环境对电
标称电压
指电池在额定工作条件 下所应输出的电压值， 通常以伏特（V）为单
位表示。
开路电压
指电池在无负载状态下 所测得的电压值。
工作电压
指电池在实际工作过程 中所输出的电压值。
终止电压
指电池在放电过程中， 应当停止放电的最低电
压值。
电池内阻
欧姆内阻
指电池内部由电极材料、 电解液、隔膜等电阻所组 成的等效电阻，以欧姆（ Ω）为单位表示。
铅酸蓄电池的结构与原 理课件
目录
Contents
• 铅酸蓄电池的结构
01 铅酸蓄电池概述
定义与分类
定义
铅酸蓄电池是一种以铅及其氧化 物为电极，以硫酸溶液为电解液 的化学电源。
分类
根据用途可分为启动型、动力型 和储能型铅酸蓄电池；根据电解 液循环与否，可分为开口式和密 封式铅酸蓄电池。
历史与发展
资源丰富
铅酸蓄电池中的铅和硫酸等材 料资源丰富，易于获取。
缺点
能量密度低
相对于其他类型的电池，铅酸蓄电池的能量 密度较低，体积和重量较大。
使用寿命有限
铅酸蓄电池的寿命相对较短，一般只有几年 时间，需要定期更换。
充电速度慢
铅酸蓄电池充电速度较慢，需要较长时间才 能充满电。
环境污染
如果处理不当，铅酸蓄电池可能对环境造成 污染，例如铅和硫酸的泄漏等。
铅酸蓄电池的结构及工作原理pptx
放电效率是指电池在放电过程 中能够输出的能量与充电时输 入的能量的比值，通常用百分
数表示。
充电效率和放电效率是衡量铅 酸蓄电池性能的重要指标之一
。
CHAPTER 04
铅酸蓄电池的优缺点及改进 方向
优点
总结词
可靠性高、可维护性好、性价比高、广泛的应用领域
详细描述
铅酸蓄电池具有较高的可靠性和可维护性，使用寿命长，适用于各种环境条 件。同时，由于其性价比高，广泛适用于电动汽车、电力系统中。在各个领 域中，铅酸蓄电池都得到了广泛应用。
特性
电解液具有高导电性和强腐蚀性，因此需要适当的密封和保护措 施。
电池壳
材料
通常由金属材料（如钢材）制 成。
功能
电池壳为电池的内部组件提供 保护，防止电池受到机械损伤
或外部环境的影响。
结构
电池壳通常分为两部分，底部 和顶部，中间留有空间用于容
纳活性物质和电解液。
电池盖
材料
通常由塑料材料制成。
功能
负极板
材料
通常由铅钙合金制成，表 面覆盖一层海绵状铅。
功能
在电池放电期间，负极板 上的活性物质会与电解液 中的硫酸发生反应，吸收 电子并生成氢气。
结构
负极板通常制成片状，以 增加表面积，提高电池的 电化学性能。
电解液
成分
通常由硫酸和蒸馏水混合而成，比例为1:1。
功能
在电池放电期间，电解液中的离子可以自由移动，形成电流。同 时，它也参与正负极板上的化学反应。
高效能电池
01
提高铅酸蓄电池的能量密度和功率密度，以增加其续航时间和
性能。
轻量化设计
02
通过采用更轻的材料和优化电池结构，减轻铅酸蓄电池的重量
蓄电池介绍PPT课件
防爆陶瓷 过滤器
沥青封口接线柱
安全阀
盖
正极板 隔板
负极板
外壳
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一、阀控铅蓄电池基本结构
电池
1、正负极板
防爆陶瓷 过滤器
沥青封口
接线柱
安全阀
盖
采用涂浆式极板，活性物 质涂在特制的铅钙合金骨架土。
2、隔板
采用超细玻璃纤维制成。
3、电解液
正极板 隔板
负极板
外壳
全部电解液均注入极板和隔板中，电池内没有流动的 电解液，即使外壳破裂，仍能正常工作。
oa
AA
蓄 电
rR
池
VV
R
曲线中的c点为端电压急剧下降的临界点。 端电压降到1.8V时，不立即停止放电，会 导致极板硫化，缩短蓄电池的寿命。
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e b
c
d
４、铅蓄电池的充、放电率
电池
1）放电率 铅蓄电池放电到终了电压的速度。通常以１０小
时率作为正常放电率。
2）充电率 铅蓄电池充电到终了电压的速度，通常以１０小
负极板上的海绵状金属铅由二价铅离子和电子组成。稀硫 酸在水中被电离为氢离子和硫酸根离子。负极板浸入稀硫酸溶 液后，二价铅离子进入溶液，在极板上留下能自由移动的电子， 因而负极板带负电，即产生了电极电位。
同样，正极板上的二氧化铅与稀硫酸作用，产生四价铅 正离子留在极板上，使正极板带正电，即产生了电极电位。这 样，在电他的正、负两极上便产生了电动势。
电池
1、浮充充电
通信电源系统中，为了确保直流电源不间断，通 常采用开关整流器与蓄电池组并联的浮充供电方式。
1）浮充电压设置
●标准型单体阀控铅蓄电池浮充电压通常设置在2.25伏， 允许变化范围为2.23～2.27伏。
铅酸蓄电池的结构与原理ppt课件
（2）铅酸蓄电池的结构
内部结构：开式、密封式。又可分为：湿式、干式或胶体式
正极板：以铅锑合金为骨架，网栅上涂二氧化铅
负极板：海棉状铅板。在同一个电池内同极性的极板片数超过两片的， 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 片数的多少，随其容量（蓄电能力）的大小而异
正极：2H2O O2 ↑ +4 H+ + 4 e¯ 负极：4 H+ +4 e¯ 2 H2 ↑ 电池：2H2O 2 H2 ↑ + O2 ↑ 在充电过程的最后，水（H2O）分解为氢气和氧气。 这些气体从蓄电池中逸出，使得电解液失水。
氢-氧混合则成为一种爆炸物（爆炸气体）！
电池容量和放电率
蓄电池的实际容量与放电制度（放电率，温度，终止电压）和电池 结构有关。放电率低，电压下降缓慢，放出的实际容量高。温度高， 放电容量大。
电解液：铅蓄电池的电解液是用蒸馏水稀释高纯度浓硫酸而成。它的密 度高低视电池类型和所用极板而定，一般在15℃条件下，密度为1.2－ 1.3g／cm3，浓度: 27～ 37%。蓄电池用的电解液（稀硫酸）必须保 持纯净，不能含有重金属等有害于铅酸蓄电池的杂质。
铅蓄电池
铅酸蓄电池的化学反应
PbSO4 + 2He2O= P=bP+bS+OP-4b2 O2 2H2SO4
(体积度)大）
① 已充电的蓄电池 正极 负极
： PbO2 ： Pb
电解液 ： H2SO4 + H2O (浓度高)
② 已放电的蓄电池 正极
： PbSO4
负极
： PbSO4
电解液 ： H2O + H2SO4 (浓度低)
【课件】铅酸蓄电池介绍ppt
什么是铅酸蓄电池？
铅酸蓄电池(Lead-Acid Battery, LAB)，是指正负极活性 物质分别 是铅和二氧化铅、由硫酸水溶液做电解液的二 次电池
分富液式和贫液式两大类，贫液式就是目前广泛应用的阀 控式密闭铅酸蓄电池，事实上它不并是完全密闭的
主要应用于交通、通信、后备电源等领域 具有价格低廉、可靠性高、维护简单等优点 由于铅对人体有害、硫酸污染环境、腐蚀设备，因此应用
领域受到限制 虽然有被镍氢、锂离子电池等取代的趋势，但由于价格、
安全、可靠性等原因仍将长期占据二次电池的大部分市场
铅酸蓄电池的历史
卢森堡第一座铅蓄厂 Trible双极硫酸盐化理论
1882年
1859年 法国Plante 发明铅酸蓄电池
1890年 Phillipart 管式极板
铅钙合金 Haring 1935年
– 外壳：一般是塑料外壳如ABS，PP等 ，也有外部再加钢壳的
– 正极：主要是红棕色氧化铅(PbO2) – 负极：主要是海绵状的金属铅(Pb) – 端子：铅或铜质，铜端子更常见 – 隔膜：AGM或胶体，吸附硫酸水溶液 – 安全阀：内部气体溢出通道，一般加
防爆石和滤酸器
• 高端电池有时配备排气孔和导气管， 保证电池柜内氢气的零积累
铅酸蓄电池结构示意图
特殊的阀控式铅酸蓄电池
卷绕式极板结构特点
装配紧密 极板更薄
优点
较宽的工作温度范围(-50~70℃) 大电流充放电性能更好 搞震性能良好 可靠性高
缺点
工艺复杂，造价高 不适用于浮充
适用范围
国防，医疗器械，仪表
阀控式铅酸蓄电池的结构
阀控式铅酸蓄电池介绍
Chris
铅酸蓄电池的结构
铅酸蓄电池的结构
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。
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。
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铅酸蓄电池结构图文分析
1. 铅酸蓄电池结构
铅酸蓄电池结构如图3-2所示，主要由正极板、负极板、接线端子、隔板、安全阀、电解溶液、跨桥、电池盖、接头密封材料及附件等部分组成。
图3-2铅酸蓄电池的结构
(1)正负极板
蓄电池的充电过程是依靠极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。
正极板上的活性物质是深棕色的二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质是海绵状、青灰色的纯铅（Pb）。
正、负极板的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上，加入锑的目的是提高栅架的机械强度和浇铸性能。
但锑有一定的副作用，锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池的自行放电和栅架的膨胀、溃烂，从而影响蓄电池的使用寿命。
负极板的厚度为1.8mm，正极板为2.2mm，为了提高蓄电池的容量，国外大多采用厚度为1.1mm～1.5mm的薄型极板。
另外，为了提高蓄电池的容量，将多片正、负极板并联，组成正、负极板组。
在每单格电池中，负极板的数量总比正极板多一片，正极板都处于负极板之间，使其两侧放电均匀，否则因正极板机械强度差，单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致，造成极板弯曲。
(2)隔板
为了减少蓄电池的内阻和体积，正、负极板应尽量靠近但彼此又不能接触而短路，所以在相邻正负极板间加有绝缘隔板。
隔板应具有多孔性，以便电解液渗透，而且应具有良好的耐酸性和抗碱性。
隔板材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料等。
近年来，还有将微孔塑料隔板做成袋状，紧包在正极板的外部，防止活性物质脱落。
(3)电池槽和电池盖
蓄电池的外壳是用来盛放电解液和极板组的，外壳应耐酸、耐热、耐震，以前多用硬橡胶制成。
现在国内已开始生产聚丙稀塑料外壳。
这种壳体不但耐酸、耐热、耐震，而且强度高，壳体壁较薄（一般为3.5mm，而硬橡胶壳体壁厚为10mm）、重量轻、外型美观、透明。
壳体底部的凸筋是用来支持极板组的，并可使脱落的活性物质掉入凹槽中，以免正、负极板短路，若采用袋式隔板，则可取消凸筋以降低壳体高度。
(4)电解液
电解液的作用是使极板上的活性物质发生溶解和电离，产生电化学反应，传导溶液正负离子。
它由纯净的硫酸与蒸馏水按一定的比例配制而成，电解液的相对密度一般为1.24～1.30（15℃）。
(5)正负接线柱
蓄电池各单格电池串联后，两端单格的正负极桩分穿出蓄电池盖，形成蓄电池正负接线柱，实现电池与外界的连接，传导电池，接线柱的材质一般是钢材镀银，正极标“+”号或涂红色，负极标“-”号或涂蓝色、绿色。
(6)安全阀
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。
使用必须将排气栓上的盲孔用铁丝刺穿、以保证气体溢出通畅。