【课件】铅酸蓄电池介绍ppt
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铅酸蓄电池的结构与维护 ppt课件
电池容量Q（安时）=I放×t放
I放为放电电流（安）
t放为放电时间（小时）
PPT课件
4
电量效率（安时效率）：输出电量与输入电量之间的 比叫做电池的电量效率，也叫作安时效率。
电量效率（%） =（Q放÷Q充）×100% =（I放×t放）÷（I充×I充）×100%
Q放和Q充：分别是放电和充电容量（安时）
PPT课件
25
（3）电解液
电解液是蓄电池的重要组成部份，它的作用是 传导电流和参加电化学反应；
电解液是由浓硫酸和净化水（去离子水）配制 而成的，电解液的纯度和密度对电池容量和寿 命有重要影响；
比重一般在1.24～1.30g/ cm3之间。 例如：汽车用铅酸蓄电池采用电解液密度为 1.280±0.005g/cm³(25℃)稀硫酸。
自由放电：由于电池的局部作用造成的电池容量的消 耗。容量损失搁置之前的容量之比，叫做蓄电池的自 由放电率 自由放电率（%）= （Q1－Q2）÷Q1×100% Q1为搁置前放电容量（安时） Q2为搁置后放电容量（安时）
使用寿命：蓄电池每充电、放电一次，叫做一次充放 电循环，蓄电池在保持输出一定容量的情况下所能进 行的充放电循环次数，叫做蓄电池的使用寿命。
汉语拼音字母含义汉语拼音字母含义表示电池用途的字母qq启动用表示电池特征的字母aa干荷电式gg固定用ff防酸式dd电池车fm阀控式nn内燃机车ww无需维护tt铁路客车jj胶体电液mm摩托车用dd带液式ks矿灯酸性jj激活式jc舰船用qq气密式bb航标灯hh湿荷式tk坦克bb半密闭式ss闪光灯yy液密式例
PPT课件
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二、铅酸蓄电池的工作原理
电池表达式：
() Pb H2SO4 PbO2 ()
电池的化学反应：
I放为放电电流（安）
t放为放电时间（小时）
PPT课件
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电量效率（安时效率）：输出电量与输入电量之间的 比叫做电池的电量效率，也叫作安时效率。
电量效率（%） =（Q放÷Q充）×100% =（I放×t放）÷（I充×I充）×100%
Q放和Q充：分别是放电和充电容量（安时）
PPT课件
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（3）电解液
电解液是蓄电池的重要组成部份，它的作用是 传导电流和参加电化学反应；
电解液是由浓硫酸和净化水（去离子水）配制 而成的，电解液的纯度和密度对电池容量和寿 命有重要影响；
比重一般在1.24～1.30g/ cm3之间。 例如：汽车用铅酸蓄电池采用电解液密度为 1.280±0.005g/cm³(25℃)稀硫酸。
自由放电：由于电池的局部作用造成的电池容量的消 耗。容量损失搁置之前的容量之比，叫做蓄电池的自 由放电率 自由放电率（%）= （Q1－Q2）÷Q1×100% Q1为搁置前放电容量（安时） Q2为搁置后放电容量（安时）
使用寿命：蓄电池每充电、放电一次，叫做一次充放 电循环，蓄电池在保持输出一定容量的情况下所能进 行的充放电循环次数，叫做蓄电池的使用寿命。
汉语拼音字母含义汉语拼音字母含义表示电池用途的字母qq启动用表示电池特征的字母aa干荷电式gg固定用ff防酸式dd电池车fm阀控式nn内燃机车ww无需维护tt铁路客车jj胶体电液mm摩托车用dd带液式ks矿灯酸性jj激活式jc舰船用qq气密式bb航标灯hh湿荷式tk坦克bb半密闭式ss闪光灯yy液密式例
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二、铅酸蓄电池的工作原理
电池表达式：
() Pb H2SO4 PbO2 ()
电池的化学反应：
《汽车蓄电池》PPT课件
尽可能靠近。为了防止相邻正、负极板彼此接触而短路，
正、负极板之间要用隔板隔开。
•
电解液由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成。电
解液密度一般在1.1~1.3g/cm3之间，充足电后，电解液密
度一般在1.26~1.30g/cm3之间。在蓄电池充放电过程中，
电解液不但起导电作用，而且参与化学反应。
第二节 蓄电池的构造
第二节 蓄电池的结构
•
3
为了增大容量，将多片正、
4
2
负极板分别并联，用汇流条焊接
起来便分别组成正、负极板组。
1
汇流条(横板)上联有极柱，各片
间留有空隙。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。
第二节 蓄电池的结构
•
为了减小蓄电池的内阻和尺寸，蓄电池的正负极板应
对于橡胶壳体的蓄电池，可以用孔径 为3~5mm的透明玻璃管测量电解液高
出隔板的高度来检查。
• 对于橡胶壳体的 蓄电池，可以用孔 径为3~5mm的透明 玻璃管测量电解液 高出隔板的高度来 检查。
•
当电解液液面偏低时，应补充蒸馏水。除非确知液
面降低是由电解液溅出或泄露所致，否则不允许补充硫
酸溶液。
2. 蓄电池放电程度的检查
第一章 蓄电池
第一节 概 述
• 蓄电池的作用:
•
在发动机起动时，为起动系和其他电气设备（包括发
电机的激磁绕组）供电；
• 由于各种原因（如停车、发电机转速较低、发电机超 载、发电机故障等）造成发电机不工作或输出电压低于蓄 电池电压时，为电气设备供电；
• 吸收电路中产生的过电压，稳定电网电压，保护电子 元器件。
铅酸蓄电池的结构及工作原理(课堂PPT)
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4．壳体
壳体用于盛放电解液和极板组，应该
耐酸、耐热、耐震。壳体多采用硬橡胶 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。
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蓄电池是通过充电将电能转换为化学能贮存起来，使用时再
3格电池，总极板数45，算出正负极板数？
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国产蓄电池正极板2.2mm，负极板1.8mm ，国外大多采用薄型极板。
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铅蓄电池构造
2．隔板
隔板插放在正、负极板之间，防止正、 负极板互相接触造成短路。隔板耐酸、具 有多孔性，以利于电解液的渗透。常用的 隔板材料有木质、微孔橡胶和微孔塑料等。 微孔塑料隔板孔径小、孔率高、成本低， 因此被广泛采用。
2
10
铅酸蓄电池在充电终止后，端电压很快下降至
2.3伏左右。放电终止电压为1.7－1.8伏。若再继续放 电，电压急剧下降,将影响电池的寿命。铅酸蓄电池的 使用温度范围为＋40℃―－40℃。铅酸蓄电池的安时 效率为85%－90%，瓦时效率为70%，它们随放电率和 温度而改变。 凡需要较大功率并有充电设备可以使
电池中的电解质，通常是电离度大的物质，一般是酸和碱的
水溶液，但也有用氨盐、熔融盐或离子导电性好的固体物质作为有 效的电池电解液的。以酸性溶液(常用硫酸溶液)作为电解质的蓄电
池，称为酸性蓄电池。铅酸蓄电池视使用场地，又可分为固定式和 移动式两大类。铅酸蓄电池单体的标称电压为2V。实际上，电池的 端电压随充电和放电的过程而变化。
将化学能转换为电能释放出来的化学电源装置。它是用两个分离的 电极浸在电解质中而成。由还原物质构成的电极为负极。由氧化态 物质构成的电极为正极。当外电路接近两极时，氧化还原反应就在 电极上进行，电极上的活性物质就分别被氧化还原了，从而释放出 电能，这一过程称为放电过程。放电之后，若有反方向电流流入电 池时，就可以使两极活性物质回复到原来的化学状态。这种可重复 使用的电池，称为二次电池或蓄电池。如果电池反应的可逆变性差， 那么放电之后就不能再用充电方法使其恢复初始状态，这种电池称 为原电池。
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。
蓄电池原理与维护PPT课件
本讲综述
蓄电池原理与维护
1 蓄电池充放电原理 2 铅酸蓄电池容量 3 蓄电池使用与维护 4 蓄电池检测 5 蓄电池充电
1
本 一、蓄电池充放电原理
讲 展 开
充满电的铅一酸蓄电 池在接有电气负载时 放电的化学反应过程
放完电的铅一酸蓄电池在 发电机对其充电时的化学 反应过程
2
二、铅酸蓄电池容量
电池容量
13
1、充电设备
硅整流 充电机
快速充 电机
起动电源
14
2、充电方法
定压充电
定流充电
加在蓄电池两端的充 电电压恒定不变
蓄电池在充电过程中， 其充电电流保持不变
15
！ 看段录像吧
16
17
本讲小结
1 蓄电池工作原理； 2 蓄电池容量； 3 蓄电池拆装； 4 蓄电池充电。
请记录
本
讲
作
业
题目一
题目二
大兔子吃大 的，小兔子 吃小的！
电池容量
3
三、蓄电池的拆卸
4
轻松一下吧！
5
四、蓄电池检测
发蓄电池检测
1、外部检查；
2、电解液面高度检 查；
3、电解液密度检查；
4、静止电动势； 记住
5、负荷试验；
了吗？
6、起动测试。
6
1、外部检查
让我 试试？
7
2、电解液面高度检查
上限
下线
8
3、电解液密度检查
题目三
汽车蓄电池工作原理是什么？ 如何拆装蓄电池？ 怎样给蓄电池充电？
19
电解液密度大小，是判断蓄 电池容量的重要标志。
9
4、负荷试验
高率放电计是模 拟起动机工作状 态，检测蓄电池 容量的仪表。
蓄电池原理与维护
1 蓄电池充放电原理 2 铅酸蓄电池容量 3 蓄电池使用与维护 4 蓄电池检测 5 蓄电池充电
1
本 一、蓄电池充放电原理
讲 展 开
充满电的铅一酸蓄电 池在接有电气负载时 放电的化学反应过程
放完电的铅一酸蓄电池在 发电机对其充电时的化学 反应过程
2
二、铅酸蓄电池容量
电池容量
13
1、充电设备
硅整流 充电机
快速充 电机
起动电源
14
2、充电方法
定压充电
定流充电
加在蓄电池两端的充 电电压恒定不变
蓄电池在充电过程中， 其充电电流保持不变
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本讲小结
1 蓄电池工作原理； 2 蓄电池容量； 3 蓄电池拆装； 4 蓄电池充电。
请记录
本
讲
作
业
题目一
题目二
大兔子吃大 的，小兔子 吃小的！
电池容量
3
三、蓄电池的拆卸
4
轻松一下吧！
5
四、蓄电池检测
发蓄电池检测
1、外部检查；
2、电解液面高度检 查；
3、电解液密度检查；
4、静止电动势； 记住
5、负荷试验；
了吗？
6、起动测试。
6
1、外部检查
让我 试试？
7
2、电解液面高度检查
上限
下线
8
3、电解液密度检查
题目三
汽车蓄电池工作原理是什么？ 如何拆装蓄电池？ 怎样给蓄电池充电？
19
电解液密度大小，是判断蓄 电池容量的重要标志。
9
4、负荷试验
高率放电计是模 拟起动机工作状 态，检测蓄电池 容量的仪表。
铅酸蓄电池的结构与原理ppt课件
铅酸蓄电池的结构与 原理
（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)
（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)
铅酸蓄电池课件
机理五：有些碳能以某种形式作为含氢粒子的宿主， 碳可嵌入其他分子和离子，影响有害氢气的形成。 某些碳可通过电化学反应存储氢气，在电池中这 是有益的。这种情况通常发生在石墨掺入的时候。
机理六：负极板上的氧气与碳形成有机分子的某些 反应，在热力学上是可行的，这些反应可能作为 硫酸盐形成的一种替代反应。 机理七：碳可能有电容的功能，有助于高倍率下接 收或放出电荷。在以二氧化铅为正极板的非对称 电容器中，碳被成功地用作负极板。铅酸电池中 负极活性物质的碳的电容，可能会有作用。
阀控式铅酸蓄电池的基本结构
•
铅酸蓄电池的特点
• 优点： 电池的工作电压高；
•
高倍率放电性能良好；
•
工作温度范围宽（-40℃---+60℃）；
•
能重复使用，没有记忆效应；
•
可制成小至1Ah大至几千Ah的各种尺寸电池；
•
价格低廉，原料易得；
•
使用安全，可靠。
• 不足：重量比能量低（与电池极板集流体和活性物质中铅 的使用量大，以及电极活性物质利用率低都有着直接的关
铅酸蓄电池的改进 —液流电池
• 液流电池的定义
• 液流电池的活性物质以液态形式存在，既是电极活性材料又是电解质溶液。 它可溶解于分装在两大储液罐的溶液中，各由一个泵使溶液流经液流电池， 在离子交换膜两侧的电极上分别发生还原和氧化反应。
研究液流电池的意义
• 作为一种较大型蓄电设施，液流电池的储能规 模介于电网和各种便携式电池之间，正好可填 补大型电网和小型电池间的空白。 因而在很 多领域可发挥其独特的作用。 如液流电池可 实现区域供电，在一个独立的地域空间自行配 备稳定供电设施并离网运行；液流电池也可用 于电网调峰。
• 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。
铅酸蓄电池原理讲解课件课件
PbO2 + 2H2SO4 + Pb
充电过程中，正、负极板上的有效物质逐渐恢复，电解液
H2SO4比重逐渐增加，所以从比重升高的数值也可以判断 它充电的程度。电解液中，正极不断产生游离的H+和 S移O动42，- ，S负O极42不-向断正产极生移S动O，42-形，成在电电流场。的作用下，H+向负极
到充电终期，PbSO4绝大部分反应为PbO2和海绵状Pb， 如继续充电，就要引起水的分解，正极放出O2，负极放出H2
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板栅的制造
传统的浇铸方式是将熔融的铅液注入板栅模具中铸造而成。一般
是一次铸成2片板栅，因凝固时间长，生产效率低下。另外，1mm
以下的薄型板栅铸造成形有一定的难度。但这种模具也有体积小 、便于倒班、成本低、设计灵活等优势。
第5页，此课件共35页哦
第6页，此课件共35页哦
1910年开始，铅酸蓄电池生产得到充分发展。
PbSO4 + 2H2O + PbSO4
放电过程是化学能变成电能的过程，这时正极的活性物质
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PbO2变为PbSO4，负极的活性物质海绵铅变为PbSO4，电解液
中H2SO4分子不断减少，逐渐消耗生成H2O，H2O分子相应增加，电 解液的相对密度降低。
(2)充电过程 ：
即将电能变成化学能。
解离充成离电H成时+P与，bO2负+H与极-S。板O在上42负-的。极P电b上S解，O液4充进中电人的时溶H负液2O极，解 板上的Pb2+这时获得两个电子，被还原 成Pb(以海绵状固态析出)，这时电解液 中的H+移向负极，在负极附近与SO42-结 合成H2SO4 。
PbSO4 Pb4+ +4OH-
充电过程中，正、负极板上的有效物质逐渐恢复，电解液
H2SO4比重逐渐增加，所以从比重升高的数值也可以判断 它充电的程度。电解液中，正极不断产生游离的H+和 S移O动42，- ，S负O极42不-向断正产极生移S动O，42-形，成在电电流场。的作用下，H+向负极
到充电终期，PbSO4绝大部分反应为PbO2和海绵状Pb， 如继续充电，就要引起水的分解，正极放出O2，负极放出H2
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板栅的制造
传统的浇铸方式是将熔融的铅液注入板栅模具中铸造而成。一般
是一次铸成2片板栅，因凝固时间长，生产效率低下。另外，1mm
以下的薄型板栅铸造成形有一定的难度。但这种模具也有体积小 、便于倒班、成本低、设计灵活等优势。
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1910年开始，铅酸蓄电池生产得到充分发展。
PbSO4 + 2H2O + PbSO4
放电过程是化学能变成电能的过程，这时正极的活性物质
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PbO2变为PbSO4，负极的活性物质海绵铅变为PbSO4，电解液
中H2SO4分子不断减少，逐渐消耗生成H2O，H2O分子相应增加，电 解液的相对密度降低。
(2)充电过程 ：
即将电能变成化学能。
解离充成离电H成时+P与，bO2负+H与极-S。板O在上42负-的。极P电b上S解，O液4充进中电人的时溶H负液2O极，解 板上的Pb2+这时获得两个电子，被还原 成Pb(以海绵状固态析出)，这时电解液 中的H+移向负极，在负极附近与SO42-结 合成H2SO4 。
PbSO4 Pb4+ +4OH-
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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
2011.1.5
• 电池的基本知识 • 铅酸蓄电池的简介 • 阀控式铅酸蓄电池(VRLA) • 如何正确使用VRLA • VRLA的安全问题
什么是电池？
电池：通过化学反应提供直流电能的电化学装置
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
• 正极板一般较厚，以应对活性物质的泥 化脱落，而且比负极板少一片
• 常温低率放电时，电池容量受限于正极
• 二氧化铅有α-PbO2和β-PbO2两种晶体：
• α-PbO2是斜方晶系，晶粒较大，可以形成网络或骨骼，使正极活性物质 的结构完整从而有较长的寿命
• β-PbO2是正方晶系，晶粒较小因此有更大的比表面积，放电时给出的容 量是α-PbO2的1.5~3倍
• 板栅：占蓄电池总质量的20%~30%，主 要作用是：
– 活性物质的载体：铅膏靠板栅保持和支撑 – 集流体：担负着电流的传导、集散作用并使电池
分布均匀
• 性能要求：导电性好，耐腐蚀，与活性物 质结合性好，足够的强度
• 目前最广泛使用的Pb-Sb和Pb-Ca合金：
– Pb-Sb合金循环性能好，但易失水，正极板栅腐蚀快 – Pb-Ca合金浮充性能好，板氢电位高因此失水率低，导电性能好，但易出
1938年Dassler提出的气体复合原理是VRLA的理论基础 1957年德国阳光公司的胶体(GEL)技术和1971年美国
Gates公司的AGM技术是V来自LA的实践基础 目前主要有AGM技术和GEL技术两种
阀控式铅酸蓄电池的结构
阀控式铅酸蓄电池：通过安全阀排出内部生成的多余气 体的铅酸蓄电池
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
什么是电池？
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
1957年 德国阳光公司
胶体技术
AGM隔离板 美国Gate公司
1971年
PSOC技术 NorthStar 2001年
铅酸蓄电池的分类
富液式：不能卧式放置，需经常加水加酸和调整酸的浓 度等复杂维护；酸液挥发会污染环境并腐蚀设备
– 涂膏式极板：工艺简单， 是最古老的铅蓄
– 管式正极板：寿命长 主要是OPzS型
1990年 索尼公司 锂离子电池
电池的结构 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
电池结构示意图
• 电池的基本知识 • 铅酸蓄电池的简介 • 阀控式铅酸蓄电池(VRLA) • 如何正确使用VRLA • VRLA的安全问题
什么是阀控式铅酸蓄电池？
阀控式铅酸蓄电池(Valve Regulated Lead-Acid Battery, VRLA)，广泛使用的一种铅酸蓄电池，主要特点是：
电解质吸附于AGM隔板中或者变成胶体状态，内部无游离酸 每个单体有一个安全阀，大部分时间处于密封状态，内压过大时
开阀排气降压
• 阀控式：也叫贫液式，电池以安全阀 密封，内压过大时开阀排气，内部无 游离酸
– AGM(Absorbed Glass Mat)：目前使用最 广的技术，吸附电解液的AGM做隔离板
– 胶体(Gel)：低温性能更好，寿命更长
• 电池的基本知识 • 铅酸电池的简介 • 阀控式铅酸蓄电池(VRLA) • 如何正确使用VRLA • VRLA的安全问题
现PCL-1及板栅膨胀而导致的活性物质脱落
• Pb-Ca-Sn-Al合金：铅钙系合金的代表，目前使用最广泛
• 其它：德国曾生产用于军事的镀铅的铜板栅以及导电塑料 板栅，成本高昂
阀控式铅酸蓄电池的结构
• 正极：由网格状金属板栅上涂覆铅膏组 成，铅膏是正极活性物质，主要成分是 氧化铅，红棕色
• 正极活性物质的泥化失效以及正极板栅 的腐蚀是VRLA失效的重要原因
• 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
电池的历史
丹尼尔电池 英国Daniel
1835年
锌锰电池 法国Leclanche
1866年
1800年 Vote
伏打电堆
1859年 法国Plante 铅酸蓄电池
1899年 瑞典Jungner
镍镉电池
碱性电池
Urry 1950年