《蓄电池》工作页

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蓄电池的定义、结构及工作原理

蓄电池的定义、结构及工作原理
的电池,通过可逆的化学反应实现再充电,通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次 电池电能储存为化学能,需要 放电时再次把化学能转换为电能输出,比如生活中常用的手机电池等。
蓄电池其工作机理为当两种金属通常是性质有 差异的金属浸没于电解液之中,它们可以导电并在 极板之间产生一定电动势(图1)。电动势大小或电 压与所使用的金属有关,不同用途的蓄电池其电动 势不同,例如有铅酸电池、镉镍电池、锂电池、锌 银碱性电池等。
蓄电池的使用与维护
目录
• 一、蓄电池概述 • 二、铅酸蓄电池的基础知识 • 三、铅酸蓄电池的使用与维护
一、概述
• 1.蓄电池的定义和发展历程
• 1.1蓄电池的定义 • 1.2蓄电池的发展历程
• 2.蓄电池的分类 • 3.蓄电池的型号 • 4.蓄电池的主要性能参数
1.蓄电池的定义
• 蓄电池(Storage Battery) 是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计
• ⑶ 20世纪70年代由美国Deviff研制的阀控式蓄电池是一种少维护式蓄电池,由于是贫液结构 且装有阀门,所以,可以任何方向放置且只有极少有害气体外逸。阀控式蓄电池最初只生产几安 时的圆柱形产品,后来发展到大型的且遍及各种用途的产品,阀控式蓄电池已是当时铅酸蓄电池 的主流产品。
• 随着科学技术的蓬勃发展,自20世纪50年代起,人们就不断对传统的铅酸蓄电池进行技术改造。 1957年英国人首先发明了再化合免维护汽车蓄电池,德国阳光公司发明了触变性凝胶工业用铅酸 蓄电池,1983年美国GNB公司(现为Exide公司收购)发明并生产了Ⅰ型阴极吸收式密封铅酸蓄电 池,1985年日本Yuasa公司开始生产MSE系列大型阴极吸收式密封铅酸蓄电池。阀控密封式铅酸蓄 电池(Valve Regulated Lead Acid Battery,VRLAB)的问世解决了酸液和酸雾易于外漏的技术难题, 使它能与电子设备放在一起使用,应用领域更加广阔。

铅酸蓄电池的工作原理

铅酸蓄电池的工作原理

铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型,它的工作原理主要涉及化学反应和电荷转移。

以下是铅酸蓄电池的工作原理的详细解释:1. 阳极反应:在铅酸蓄电池的阳极(正极),铅(Pb)与硫酸(H2SO4)中的SO4离子发生化学反应。

具体的反应如下:Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2H+ + 2e-反应中,铅(Pb)被氧化为铅酸盐(PbSO4),同时释放出两个氢离子(H+)和两个电子(e-)。

2. 阴极反应:在铅酸蓄电池的阴极(负极),导体上的铅(Pb)与硫酸中的SO4离子和水(H2O)发生化学反应,生成铅酸盐(PbSO4)和水。

具体的反应如下:PbO2 + SO4 + 4H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O反应中,铅二氧化物(PbO2)与硫酸中的SO4离子、氢离子(H+)和电子(e-)反应生成铅酸盐(PbSO4)和水(H2O)。

3. 电荷转移:在铅酸蓄电池中,电子从阳极流向阴极,通过外部电路形成电流,完成电能转换。

同时,硫酸溶液中的H+和SO4离子通过电解质溶液中的阴离子交换膜转移到阴极,维持电池中的电中性。

4. 充放电过程:在充电过程中,外部电源通过连接在蓄电池上的正负极,使电流从外部通过电池,将反应方程式1、2逆转,重新生成铅和铅二氧化物。

这样,电池内的化学能被转化为电能,将电荷储存在电池中。

在放电过程中,电池的化学能转化为电能,外部电路的负载阻力使电流通过电池,反应方程式1和方程式2进行,将铅和铅二氧化物转化成铅酸盐。

总结来说,铅酸蓄电池的工作原理是通过化学反应将铅和铅二氧化物转化为铅酸盐,并在充电和放电过程中,在外部电路中生成电流,实现电能的储存和释放。

由于铅酸蓄电池具有较高的能量密度和较低的成本,被广泛应用于汽车、太阳能储能等领域。

蓄电池工作原理

蓄电池工作原理

蓄电池工作原理
蓄电池是存储电能的电池,它是一种非常重要的能源发电设备。

它主要由电解液、电极板和容纳它们的容器组成,它可以通过电池自身内置的电源实现存储电能的功能。

蓄电池的工作原理实际上就是依靠电极上的化学反应过程,将储存的化学能量转变成电能,满足我们日常生活中各种电力的需要。

一般而言,通常的蓄电池都是通过在电极板上堆叠几个电解质层来工作的,因此,电极板的数量可能会略有不同,但是它们的工作原理都是相同的。

在蓄电池的正极板上,放入锰酸锂,而负极板则放置碳基材料,由于不同的特性,锰酸锂会产生正电荷,而碳基材料则会形成负电荷,这样,当它们被放在一起时,就会形成一个电场,必然产生了电压差。

因此,当连接到电路中,就可以从电极上形成的化学反应产生电能,也就是蓄电池的工作原理。

在实际的应用中,蓄电池也常常可以向外界供电,也就是在外部发出电能。

当蓄电池被充电时,电解质就会从正极板流到负极板,反过来,当外界通过蓄电池时,电解质就会逆流从负极板回到正极板,从而产生电能。

总之,蓄电池是存储电能的重要设备,它可以从储存的化学能量转变成电能,并向外界发出电能,以满足我们日常生活中各种电力的需要,也就是它的工作原理。

铅蓄电池的工作原理

铅蓄电池的工作原理

铅蓄电池的工作原理铅蓄电池是一种常见的蓄电池类型,广泛应用于汽车、电动车和UPS备电等领域。

它的工作原理基于电化学反应,通过将化学能转化为电能来实现能量的存储和释放。

铅蓄电池由一组正负极板和电解液组成。

正极板由一种特殊的铅合金制成,负极板则由纯铅制成。

两种极板之间以及极板与电解液之间被隔膜隔开,以防止短路。

当铅蓄电池处于充电状态时,外部电源将电流通过电池的正极,使电池内部发生化学反应。

正极板上的铅合金与电解液中的硫酸反应,生成二氧化铅和硫酸铅,并释放出电子。

电子通过外部电路流回电池的负极,完成电流的闭合回路。

在放电过程中,铅蓄电池的正负极反应发生反转。

负极板上的纯铅与电解液中的硫酸反应,生成铅酸和电子,而正极板上的二氧化铅和硫酸铅则被还原为铅合金。

电子再次通过外部电路流回电池的正极,完成电流的闭合回路。

铅蓄电池的工作原理可以简单概括为:充电时化学能转化为电能,放电时电能转化为化学能。

这是通过正极和负极的化学反应来实现的。

其中,正极反应为2PbO2 + 4H+ + SO4^2- + 2e- → PbSO4 + 2H2O,负极反应为Pb + SO4^2- → PbSO4 + 2e-。

铅蓄电池的工作原理具有以下特点:1. 可逆性:铅蓄电池的充放电过程是可逆的,即电池可以反复充放电,循环使用。

2. 自放电:即使在不接通负载的情况下,铅蓄电池也会自行放电。

这是由于电解液中的化学反应不能完全停止,导致电池内部的自放电过程。

3. 电压衰减:随着充放电次数的增加,铅蓄电池的电压会逐渐下降。

这是由于电极材料的腐蚀和活性物质的损耗所致。

4. 容量衰减:随着充放电次数的增加,铅蓄电池的容量会逐渐降低。

这是由于电极材料的老化和活性物质的损耗所致。

5. 充电效率:铅蓄电池的充电效率较低,通常在70%到90%之间。

这是由于充电过程中存在一定的能量损耗。

铅蓄电池的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能,实现能量的存储和释放。

铅酸蓄电池的工作原理

铅酸蓄电池的工作原理

铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池是一种常见的化学电源,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能发电系统等领域。

它的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能。

铅酸蓄电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。

正极由一种特殊的铅合金制成,负极由纯铅制成。

电解液是硫酸溶液,起到导电和电化学反应的媒介作用。

隔膜则用于防止正负极直接接触,防止短路。

当铅酸蓄电池处于放电状态时,化学反应开始进行。

正极上的铅酸(PbO2)与负极上的铅(Pb)发生反应,生成二氧化铅(PbO2)和硫酸铅(PbSO4)。

同时,电解液中的硫酸(H2SO4)分解成带有正电荷的氢离子(H+)和硫酸根离子(SO4-2)。

这些反应产生的电子通过外部电路流动,形成电流,从而实现电能输出。

当需要充电时,外部电源将电流反向施加到铅酸蓄电池上。

这时,正极上的二氧化铅(PbO2)和硫酸铅(PbSO4)会还原回铅酸(PbO2),负极上的铅(PbSO4)也会还原回纯铅(Pb)。

同时,电解液中的硫酸根离子(SO4-2)会与带有负电荷的氢离子(H+)结合,形成硫酸(H2SO4)。

这个过程中,电流从外部电源流入铅酸蓄电池,实现电能的储存。

铅酸蓄电池的工作原理可以用化学方程式来表示:放电反应:正极:PbO2 + HSO4- + 3H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O负极:Pb + HSO4- → PbSO4 + H+ + 2e-总反应:PbO2 + Pb + 2HSO4- → 2PbSO4 + 2H2O充电反应:正极:PbSO4 + 2H2O → PbO2 + HSO4- + 3H+ + 2e-负极:PbSO4 + H+ + 2e- → Pb + HSO4-总反应:2PbSO4 + 2H2O → PbO2 + Pb + 2HSO4-铅酸蓄电池的工作原理基于铅的氧化还原反应,这种反应可逆且相对稳定。

然而,长期使用和充放电循环会导致铅极表面的硫酸铅(PbSO4)层积和电解液中的水分损失,从而降低电池容量和性能。

铅酸蓄电池的工作原理

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铅酸蓄电池充电后,正极板二氧化铅(PbO2),在硫酸溶液中水份子的作用下,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)4),氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb4)留在正极板上,故正极板上缺少电子。

铅酸蓄电池充电后,负极板是铅(Pb),与电解液中的硫酸(H2SO4) 发生反应,变成铅离子(Pb2),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,如右图所示,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。

负极板上每一个铅原子放出两个电子后,生成的铅离子(Pb2)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)。

正极板的铅离子(Pb4)得到来自负极的两个电子(2e)后,变成二价铅离子(Pb2),,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(O-2)与电解液中的氢离子(H)反应,生成稳定物质水。

铅酸电池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。

放电时H2SO4 浓度不断下降,正负极上的硫酸铅(PbSO4)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。

3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应充电时,应在外接向来流电源(充电极或者整流器),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。

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(Pb2) 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(Pb2)不断放出两个电子来补充,变成四价铅离子 (Pb4),并与水继续反应,最终在正极极板上生成二氧化铅 (PbO2)。

铅酸蓄电池工作原理

铅酸蓄电池工作原理
铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能等领域。

它的工作原理主要是通过化学反应将化学能转化为电能,实现能量的储存和释放。

下面我们来详细了解一下铅酸蓄电池的工作原理。

首先,铅酸蓄电池由正极板、负极板、电解液和隔板组成。

正极板是由氧化铅制成,负极板是由纯铅制成,电解液是稀硫酸溶液,隔板则用于隔离正负极板,防止短路。

当铅酸蓄电池充电时,外部电源施加电压,使得正极板上的氧化铅与负极板上的纯铅发生化学反应,生成硫酸铅和水。

同时,电解液中的硫酸溶解成离子,形成硫酸根离子和氢离子。

这些化学反应导致正极板上富集了负电荷,负极板上富集了正电荷,从而在蓄电池的两极之间产生电势差。

当外部电源断开,铅酸蓄电池开始放电。

在放电过程中,硫酸铅和水再次发生化学反应,还原成氧化铅和纯铅。

同时,硫酸根离子和氢离子重新结合成硫酸,电荷重新平衡,电势差逐渐减小。

这时,铅酸蓄电池可以输出电能,驱动外部设备工作。

需要注意的是,铅酸蓄电池在充放电过程中会产生氢气和氧气。

因此,在使用过程中要注意通风,避免氢气积聚引发安全隐患。

总的来说,铅酸蓄电池的工作原理是通过化学反应实现能量的储存和释放。

充电时,化学反应将电能转化为化学能存储起来;放电时,化学能再次转化为电能输出。

这种工作原理使得铅酸蓄电池成为一种重要的能量储存设备,为各种电力应用提供可靠的电源支持。

动力蓄电池工作原理

动力蓄电池工作原理动力蓄电池是一种用于动力系统的高能量密度的电池,它是电动汽车的关键组件之一。

本文将介绍动力蓄电池的工作原理。

动力蓄电池主要由正极、负极、电解质和隔膜组成。

正极和负极之间通过电解质和隔膜进行隔离,防止发生短路。

当电池接通电路后,正极和负极之间形成电位差,电解质中的离子开始在正负极之间移动,进而产生电流。

正极是电池的正极极板,通常由锂离子化合物组成。

负极是电池的负极极板,通常由碳材料组成。

电解质是电池中的导电介质,能够帮助离子在正负极之间移动。

隔膜是电池中的隔离层,防止正负极之间发生直接接触。

动力蓄电池的工作原理基于离子在电解质中的移动。

当电池接通电路后,正极释放出锂离子,而负极接收这些锂离子。

这个过程是一个氧化还原反应,正极的材料被氧化,而负极的材料被还原。

在充电过程中,电流反向流动,锂离子从负极释放出来,并在正极上嵌入。

这个过程是一个可逆反应,也就是说,电池可以进行多次充放电循环。

动力蓄电池具有高能量密度和高功率密度的特点。

高能量密度意味着电池可以存储更多的能量,从而提供更长的续航里程;高功率密度意味着电池可以在短时间内释放更多的能量,从而提供更大的加速性能。

动力蓄电池的性能受到多种因素的影响。

首先是正负极材料的选择,不同的材料具有不同的特性,如能量密度、功率密度和循环寿命。

其次是电解质的性能,包括离子导电性和化学稳定性。

此外,电池的设计和制造工艺也会对性能产生影响。

为了提高电池的性能,研究人员正在不断努力。

一方面,他们致力于开发新的正负极材料,以提高能量密度和功率密度。

另一方面,他们还在研究电解质的改进,以提高离子导电性和化学稳定性。

此外,他们还在改进电池的设计和制造工艺,以降低成本和提高可靠性。

尽管动力蓄电池在电动汽车中得到了广泛应用,但它仍然面临一些挑战。

首先是成本问题,动力蓄电池的制造成本较高,导致电动汽车的售价相对较高。

其次是安全问题,动力蓄电池在过充、过放、高温等情况下可能会发生事故。

蓄电池结构及工作原理


1.放电:H2SO4 ? ,H2O ? ,电解液的比重? ? ;
充电:?? 。可通过 ? 测量来判断蓄电池的放电程度。
2. 实际上对于放电: PbO2 + 2H2SO4 ? Pb4+ + 2 SO42- + 2H2O
正极板活性物 (正极板) (液)
Pb ? 电???解 (负极物)
正电位+2V
Pb++ +2e(负极板) ? 负电位-0.1V 溶于电解液中
外电路断开:E=2.1V(单格电压)
2-(-0.1)=2.1V
外电路接通:负极2e ? 正极板,与Pb4+结合,生成Pb2+。
理论上极板上P b O 2和P b 全部变成P b SO4为止,放电结束,实 际上电解液不能渗透到极板活性物质最内层,即使蓄电池
无电提供,极板上的活性物质只能一部分变成硫酸铅。
7
A
由六块2.11V电池串联而成的 12.66V蓄电池
单格V=2伏 对于12V:6个串联 对于24V:2个12V串联 。
铅酸蓄电池的工作原理
+
If
Pb O 2
Pb
H2SO4
PbO 2
?
Pb
?
2H 2SO 4
放电
?
充电
2PbS
O4 ? 2H2O
(正极)(负极)(电解液) (正负极板)(液体水)
讨论:
蓄电池的构造与型号
? 极板组 正极板(深棕色)2.2mm;
负极板(深青灰色)1.8mm
? 隔板 正负极板靠近,易短路, 加绝缘隔板 (多孔性橡胶塑料)
? 壳体 工程塑料 ? 联条 将多个单格电池串联 ? 加液孔盖 有通气孔 ? 电解液 专用硫酸(纯)+蒸馏水(纯)

蓄电池结构、工作原理


铅蓄电池构造
1、极板 、 2、隔板 、 3、 3、电解液 4、外壳 、 5、铅连接条 、 6、极柱 、
铅蓄电池构造
铅蓄电池一般 由3个或6个单 格电池串联而 成,每个单格 电池标称电压 为2V,3格串联 为6V。结构如 图所示:
负极桩 封口料
加液孔螺塞 联 条 正极柱 衬 套
隔 板 外壳 防 护 片 正极板
理论上, 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, 的活性物质被耗尽为止 , 但由于生成的 PbSO4 沉附于极板表面, PbSO4 沉附于极板表面 , 阻碍电解液向活 性物质内层渗透, 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, 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 % % 因此, 采用薄型极板, 加极板的多孔性, 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。 用率,增大蓄电池的容量。
蓄电池作用
蓄电池作用
1)起动发动机时,向起动 系和点火系供电。2)当发 动机低速运转,向用电设备 供电。3)当发动机中、高 速运转,将发电机的剩余电 能储存起来。4)当发电机 过载时,协助发电机向用电 设备供电。5)蓄电池还吸 收电路中的瞬时过电压,保 持汽车电器系统电压的稳定, 保护电子元件。
蓄电池分类
铅蓄电池的充电
当充电接近终了时, 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, ,这时,过剩的充电电流将电解水, 正极板附近产生O 从电解液中逸出, 使正极板附近产生 2从电解液中逸出,负极板 附近产生H 从电解液中逸出,电解液液面高度降 附近产生 2从电解液中逸出 电解液液面高度降 因此,铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。 低。因此,铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。 蓄电池充足电的标志是: 蓄电池充足电的标志是: 气泡冒出 状态; (1)电解液中有大量气泡冒出,呈沸腾状态; )电解液中有大量气泡冒出, 沸腾状态 (2)电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规 ) 定值,且在2~ 内保持不变 内保持不变。 定值,且在 ~3h内保持不变。
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《蓄电池的检查》工作页
【知识学习】
1.蓄电池的用途有:
1)起动发动机时供电给。

2)发动机停转或发电机电压过低时供电给。

3)在发电机电压高于蓄电池电压时,蓄电池作为发电机的负载,将发电机发出的一部分电能转变成。

2.蓄电池的类型
蓄电池的分类有各种不同的方法,根据是否需要维护可分为普通铅酸蓄电池和免维护蓄电池两种。

电池电池
3.蓄电池的结构组成
A、可维护蓄电池由7个部分组成:
1 ,
2 ,
3 ,
4 ,
5 ,
6 ,
7 ,
它一般由个单格电池串联而成,每个单格额定电压
为,所以一块蓄电池的额定电压应为12V.
B、(1)极板——蓄电池的极板分为,。

蓄电池在充、放电过程中,电能,
都是
实现的。

(2)隔板——为了减少蓄电池
C、请将对比两种蓄电池的实物,写出免维护蓄电池与可维护蓄电池在结构中的不同之处
4、检查蓄电池的注意事项
(1)要定期检查蓄电池的,如发现电解液不足要及时。

(2)蓄电池的极柱应涂上,防止极柱腐蚀生成氧化铜。

(3)要经常检查电极接线柱与接线头连接是否可靠,加液盖是否拧紧,有无堵塞。

(4)电解液为和按一定比例配置而成。

【实施操作】
【任务拓展】
1、如何给蓄电池充电。

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