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课程＿汽车电器2014/2015学年第一学期教师佳
学习活动一：蓄电池的结构与型号
一、蓄电池的功用与分类
1.蓄电池的功用
蓄电池是汽车上的两个电源之一，它是一种可逆直流电源，在汽车上与发电机并联，共同向用电设备供电。在发电机正常工作时，用电设备所需要的电能主要由发电机供给，而蓄电池的作用是：
①发动机启动时，向起动机和点火系统、仪表系统及发电机磁场供电。
②发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电。
③当用电设备同时接入较多，发电机超载时，协助发电机供电。
④蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，它可将发电机的电能转变为化学能储存起来（即充电）。
另外，蓄电池还相当于一个容量很大的电容器，在发电机转速和用电设备负载发生较大变化时，可保持汽车电网电压的相对稳定，吸收电网中随时出现的瞬间过电压，以保护用电设备尤其是电子元器件不被损坏；这一点对装有大量电子设备的现代汽车是非常重要的。发动机工作时绝不允许将发电机与蓄电池脱开，因为这样会引起极高的浪涌电压，将发电机电压调节器和电子装备烧毁。
2.蓄电池的分类
蓄电池的种类很多，按使用的电解液的成分划分有酸性蓄电池和碱性蓄电池；按电极材料可分铅蓄电池和铁镍、铬镍蓄电池；按用途不同可分汽车用蓄电
池、电瓶车用蓄电池、电讯、航标用蓄电池等。目前，汽车上广泛用的是铅酸蓄电池，汽车上所使用的蓄电池必须能满足启动发动机的需要，即短时间（5～10s）可供给起动机较大的电流（一般为200～600A）这种蓄电池通常称为启动型蓄电池。本单元我们主要探讨的是铅酸启动型蓄电池。
二、蓄电池的结构与型号
1.蓄电池的结构
启动型铅酸蓄电池外形与构造如图1—1，从图中我们可以看出，蓄电池一般由六个单个电池串联而成。主要由极板、隔板、电解夜、外壳、联条、极桩等
组成。
1.电池壳、
2.正极桩、
3.加液孔盖、
4.电池上盖、
5.负极桩、
6.负极板组、
7.正极板
组、8.隔板、9.负极板、10.正极板
图1.1 铅蓄电池的外形与构造
（1）极板
极板为蓄电池的核心构件。蓄电池的充电、放电过程就是通过极板上的活性物质与电解也发生电化学反应来实现的；极板分为正极板和负极板，由栅架和活性物质组成；。电能和化学能的相互转换就是依靠极板上的活性物质和电解液中的硫酸的化学反应来实现的，正极板上的活性物质是二氧化铅（PdO2）呈深棕色。负极板上的活性物质是海绵状纯铅（Pd）呈青灰色。
图1.2 蓄电池的极板与栅架
栅架的作用是容纳活性物质并使极板成型，一般由铅锑浇铸而成。铅锑合金中，含锑量为6-8.5%，加入锑的目的是为了提高栅架的机械强度并改善浇铸性能，但锑有副作用，锑极易从正极板栅架中解析出来引起蓄电池自行放电，加速
蓄电池电解液的消耗，缩短蓄电池的使用寿命，故此，栅架的含锑量应不超过3%。为了增加蓄电池的容量，将多片正极板和多片负极板并联在一起，用横板焊接，组成正、负极板组，见图1-2。横板上联有极桩，各片间留有间隙，组装时正负极板相互嵌合，中间插入隔板；在每个单个电池中，负极板的数量总是比正极版的数量多出一片，保证正极板处在负极板之间，使两侧充放电均匀，否则，由于正极板电化学反应强烈，单面工作将造成活性物质体积变化不一致而使极板拱曲。
极板的厚度一般为正极板2.2mm，负极板1.8mm。
（2）隔板
为了减小蓄电池的阻和尺寸，蓄电池部正负极板应尽可能的靠近，为了防止
正负极板短路，所以用隔板将其隔开，隔板的材料应具有多孔性，以便电解液渗透，且化学性能稳定，具有良好的耐酸性和抗氧化性。
隔板的材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等。
隔板的厚度一般不超过1mm，安装隔板时应将沟槽的一面朝向正极板，这是因为正极板在充、放电过程中反应强烈，沟槽能使电解液上下流动通畅，并使正极板上脱落的活性物质顺利的掉入壳底槽中。
在现代新型蓄电池中，一般将微孔塑料隔板制成袋状包在正极板外部，可进一步防止活性物质脱落，避免了极板部短路并使组装简化。
（3）壳体
蓄电池的壳体是用来盛放电解液和极板组的。对它的要：耐酸、耐热、耐震、绝缘性好并具有一定的机械强度。现代的汽车的用蓄电池一般均用透明工程塑料制成外壳，其壁厚仅为3.5mm，电解液的高度和极板组的大体状况从外面具能清晰的观察出来，非常便利于对蓄电池的检查和维护。
联条：串联各单格电池，材料为铅。
加液孔盖：（注意孔盖上小孔的作用）蓄电池的每一个单格都有一个加液孔，为加注电解液和检测电解液密度所用，孔盖上有通气孔，该小孔应经常保持畅通，一便随时排除蓄电池化学反应放出的氢气和氧气，防止外壳涨列和发生事故。
（4）电解液
用纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制成配制成的电解液比重一般在1.24～1.30g/ cm3之间。
对电解液浓度的选择北方南方略有不同。
蓄电池的型号
?XX XXX
?
?字母表示其具有的特殊性能
?第3部分表示蓄电池的额定容量
?用阿拉伯数字组成
?第2部分表示蓄电池的类型和特
?征，用汉语拼音字母表示。
?第1部分表示串联的单格电池
?数，用阿拉伯数字组成
三蓄电池的工作原理
铅蓄电池属于可循环使用的储能设备。其充电过程和放电过程是一种可异的电化学反应。由于电解液是硫酸水溶液，硫酸是极性分子，所以硫酸多以离子形式存在，在充放电过程中，储电池的导电就是靠正负离子运动来实现的。
1.电动势的建立
2.放电时化学反应为：正极板：Pb4++2e→Pb2+
Pb2++SO42-→PbSO4 附在正极板上
负极板：Pb-2e→Pb2+
Pb2++SO42-→PbSO4 附在负极板上
.放电时化学反应总方程式为：
PbO2 ＋Pb ＋2H2SO4→2Pb SO4 ＋
2H2O
电解液中：H++OH-→H2O
SO4 →减少电解液硫酸浓度降低
工作原理——充电过程
蓄电池充电终了特征：
（1）电解液中有大量气泡冒
出，呈沸腾状态；
（2）电解液密度和端电压上
升到规定值，且2～3小时
保持不变。
四蓄电池工作特性
放电特性：
概念：蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度ρ25℃随时间ｔf而变化的规律。
蓄电池在恒流放电过程中，端电压的变化规律:
开始放电阶段相对稳定阶段迅速下降阶段蓄电池放电终了的特征是：
１.单个电压降到放电终止电压(单池终止电压和放电电流有关)；
２.电解液密度降到最小终止值。
但应注意：放电终止电压和放电电流有关。
充电特性
概念：蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度ρ25℃随时间ｔf而变化的规律。
蓄电池充电终了的特征是：
１.端电压和电解液密度上升到最大（2.7V），且在2h小时不上升。
２.电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾现象。(电解水)
1、额定容量
蓄电池的额定容量用20h率容量表示：即将充足电的蓄电池在电解液温度为25℃条件下，以20h率放电电流连续放电，直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。
2、储备容量
储备容量表示了汽车充电系统失效时蓄电池向汽车提供25A恒流的能力。
蓄电池在电解液温度为25℃条件下，以25A恒流放电电流连续放电，直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。
3.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终12V蓄电池为8V，6V蓄电池为4V）所放出的电
5min以上。
电解液在－18℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至终止电压（12V蓄电池为6V，6V蓄电池为3V）所放出的电量称为低温起动容量（持续时间应在2.5min以上）。
二影响蓄电池容量的主要因素
（1）放电电流
1）If↑→单位时间生成硫酸铅↑→孔
隙堵塞，活性物质利用率低→C↓
2）If↑→单位时间消耗硫酸↑→电解
液密度下降快→C↓
注意：每次启动发动机时间不得超过5S，
再次启动时间间隔15S以上。
（2）电解液的温度
温度↓粘度↑渗入极板困难，活性物质利用率↓→C↓；同时，粘度↑阻↑压降↑端电压↓→C↓。
（3）电解液的纯度
纯度不好的电解液明显减少蓄电池的容量。
含有1%的铁，蓄电池在一夜就会放完电。
（4）电解液密度
电解液密度ρ↑电动势E↑，电液渗透能力↑，参加反应的活性物质↑→C↑ρ过高，粘度↑，阻↑，极板硫化↑→C↓
实践证明：电解液密度偏低有利于提高放电电流和容量。冬季使用的电解液，在不使其结冰的前提下，尽可能采用稍低的电解液密度
（5）极板构造
极板厚度越薄，活性物质的利用率就越高，容量就越高。
极板面积越大，同时参与反应的物质就越多，容量就越大。
同性极板中心距越小，蓄电池阻越小，容量越大
小结
1.铅蓄电池由哪几部分组成？（极板、隔板、电解液、外壳）
2.铅蓄电池部分为几个单格？一格的静止电动势约为多少？
3.正、负极板上的活性物质各是什么？（正极板Pbo2,负极板Pb）
4.铅蓄电池的每一个单格都有一个加液孔，孔盖上通气孔，其作用？
5 .蓄电池的选择必须符合哪些要求？
6 .国产蓄电池的编号规则？
蓄电池的维护保养 一、酸性蓄电池的维护保养 1.蓄电池电解液液面高度的测量 传统的铅酸蓄电池需要定期检查电解液的液面高度。 1）玻璃管测量法：测量时，用一根直径为3--5mm的空心玻璃管，垂直插入蓄电池加液孔内极板的上平面处，大拇指按紧玻璃管上端，使管口密封，然后提起玻璃管，迅速用尺测量管内的液面高度，或用浅色的干木条垂直插入孔内极板的上平面处，然后取出用尺量取痕迹的高度。高度标准应在10--15mm之间。若液面过高，用吸管吸至标准液面。若液面过低，一般应添加蒸馏水至标准液面； 2）观察液面高度指示法：对透明塑壳封装的蓄电池，可通过观察容器壁上的两条高低指示线，判断液面的高度，正常的液面高度应在两指示线之间。 2. 吸管式比重计的使用方法 将一定量的电解液吸入比重计内，使浮子处 于吸管的中部，不能触及吸管的顶部、底部及玻 璃壁，液面所在的刻度即为液体的比重值。或根 据浮子上的红、绿、黄三色标签，粗略判断比重 值的高低，红色区域为1.1--1.15，绿色区域为 1.15--1.25，黄色区域为1.25 -- 1.30。测量方法如 图7所示。 根据实际经验，电解液比重每减少0.01， 相当于蓄电池放电6%，所以从测得的电解液比重， 就可以粗略估算出蓄电池放电程度。需要注意的 是在大电流放电或刚加注蒸馏水的蓄电池，不可 立即测量电解液比重，因为此时电解液混合不均匀。 3. 高率放电计的使用方法 当蓄电池老化致使容量不足时，我们如果在刚 充完电时测量它的电压，其实也可接近标准的电压 值，但只要一经过放电，其电压就会迅速下降且难 以再恢复。所以我们可以采用高率放电计，测量蓄 电池的放电电压，从而更准确地了解它的电量情况。 高率放电计使用前先清洁蓄电池极桩上的氧化 物。之后将它的两个叉尖，用力紧压在蓄电池正负 极桩上，时间不超过5s，观察蓄电池大电流放电时 的端电压。如图8所示。 如果是测量电压值12V的表，且蓄电池额 定容量＜60Ah，若蓄电池端电压能保持在11V以上， 说明蓄电池性能良好；若在9--11V之间，说明蓄 电池尚可使用，但电存半数；若＜9.5V，则说明蓄 电池存电不足需充电。若蓄电池额定容量＞60Ah， 若蓄电池电压能保持在11.5V以上，说明蓄电池性能良好；若在9.5--11.5V之间，说明蓄电池尚可使用；若＜9.5V，则说明蓄电池存电不足需充电。
锂离子电池的工作原理 锂离子电池的结构如图2.1和图2.2 所示，一般由正极、负极和高分子隔膜构成。 锂离子电池的正极材料必须有能够接纳锂离子的位置和扩散路径，目前应用性能较好的正极材料是具有高插入电位的层状结构的过渡金属氧化物和锂的化合物，如Li x CoO2，Li x NiO2以及尖晶石结构的LiMn2O4等，这些正极材料的插锂电位都可以达到4V以上。负极材料一般用锂碳层间化合物Li x C6，其电解质一般采用溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6的有机溶液。典型的锂离子蓄电池体系由碳负极(焦炭、石墨)、正极氧化钴锂(Li x CoO2）和有机电解液三部分组成。 锂离子电池的电化学表达式： 正极反应： 负极反应： 电池反应： 式中：M=Co、Ni、Fe、W等。 图2.1 锂离子电池结构示意图图2.2 圆柱形锂离子电池结构图锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂态；放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。因此，在充放电循环时，Li+分别在正负极上发生“嵌入-脱嵌”反应，Li+便在正负极之间来回移动，所以，人们又形象地把锂离子电池称为“摇椅电池”或“摇摆电池”。 锂离子蓄电池是在锂蓄电池的基础上发展起来的先进蓄电池，它基本解决了
困扰锂蓄电池发展的两个技术难题，即安全性差和充放电寿命短的问题。锂离子电池与锂电池在原理上的相同之处是：在两种电池中都采用了一种能使锂离子嵌入和脱嵌的金属氧化物或硫化物作为正极，采用一种有机溶剂—无机盐体系作为电解质。不同之处是：在锂离子电池中采用使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极。因此，这种电池的工作原理更加简单，在电池工作过程中，仅仅是锂离子从一个电极(脱嵌)后进入另一个电极(嵌入)的过程。具体来说，当电池充电时锂离子是从正极中脱嵌，在碳负极中嵌入，放电时反之。在充放电过程中没有晶形变化，故具有较好的安全性和较长的充放电寿命。 锂离子电池的主要性能 锂离子电池的额定电压为3.6V（少数的是3.7V）。充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关：石墨的4.2V；焦炭的4.1V。充电时要求终止充电电压的精度在±1％之内。锂离子电池的终止放电电压为2.4～2.7V（电池厂家给出工作电压范围或终止放电电压的参数略有不同）。高于终止充电电压及低于终止放电时会对电池有损害。 其使用有一定要求：充电温度：0℃～45℃；保存温度：-20℃～+60℃。锂离子电池不适合大电流充放电。一般充电电流不大于1C，放电电流不大于2C（C 是电池的容量，如C=950mAh，1C的充电率即充电电流为950mA）。充电、放电在20℃左右效果较好，在负温下不能充电，并且放电效果差[4]，（在-20℃放电效果最差，不仅放电电压低，放电时间比20℃放电时的一半还少）。 锂离子电池的充放电特性 锂离子电池的标称电压为3.6V，充满电压为4.2V，对过充电和过放电都比较敏感。为了最大限度减少锂离子电池易受到的过充电、深放电以及短路的损害，单体锂离子电池的充电电压必须严格限制。其充放电特性如图2-3 锂离子电池的充电特性 锂电池在充电中具有如下的特性: 1.在充电前半段，电压是逐渐上升的; 2.在电压达到4.2V后，内阻变化，电压维持不变; 3.整个过程中，电量不断增加; 4.在接近充满时，充电电流会达到很小的值。 经过多年的研究，已经找到了较好的充电控制方法: 1.涓流充电达到放电终止电压 2. 7V ; 2.使用恒流进行充电，使电压基本达到4.2V。安全电流为小于0.8C; 3.恒流阶段基本能达到电量的80% ;
项目四任务二蓄电池的结构认知与检修【任务要求】 1.了解蓄电池的结构特点； 2.掌握蓄电池的安装位置和结构组成； 3.掌握蓄电池的修程。 4.独立进行蓄电池的维护。 【任务准备】 1.场地准备：城轨交通车辆检修实训中心，多媒体教学设备。 2.工具准备：扭力扳手，数字万用表，110V直流电源表。 3.物品准备：蒸馏水，橡胶密封条，压缩空气，刷子。 4.建议课时：6课时。 【知识导航】 一、系统结构概述 （一）蓄电池箱结构 蓄电池箱采用抽屉式结构或小车结构，箱体安装在车下，保证蓄电池不受灰尘水分的侵扰并且通风良好，易于取出检修维护。打开蓄电池箱盖的门锁与防脱落部件后，可以将蓄电池下箱或小车拉出，进行蓄电池的现场维护，保养以及更换零部件。也可将蓄电池下箱或小车用叉车运至维护车间进行地面充放等维护保养工作。蓄电池箱体各种结构还要保证车辆运行过程中，蓄电池固定良好，箱门不会松脱打开造成事故。以下以抽屉式结构为例讲述： 1.上箱总成 上箱总成为一个不锈钢箱子，内含：滑动导轨系统的固定导轨；允许电缆穿过蓄电池箱体的密封接头和连接器的插座；用于测量蓄电池箱内温度的传感器；所有必需的电气部件，包括内部电缆、端子排、动力线和控制线的接线端子、连接器插头和插座、密封接头等。 2.下箱总成 下箱总成用于安放蓄电池组的部件。该部分是一个不锈钢构架，包括：1个把手，维修人员用它能将蓄电池下箱拉开；熔断器、熔断器安装座；蓄电池部件的紧固件；蓄电池模块及其连接和紧固部件；所有必需的电气部件，包括内部电缆、端子排、连接器插头和插座等。防止触电危险的标志。 3.蓄电池电气箱 蓄电池组与其周边相关的电气元件通常装在不同的箱体内，防止电气元件动作产生的电火花引发可燃气体，避免蓄电池工作产生的腐蚀性气体、液体影响电气元件。 （二）蓄电池 蓄电池是将化学能与电能互相转换的装置，它把电能转变为化学能储存起来，使用时再把化学能转变为电能，而且变换的过程是可逆的，以上两个过程分别叫做蓄电池的充电与放电过程。 根据极板所用材料和电解液性质的不同，蓄电池一般可分为酸性（铅）蓄电池和碱性
汽车运用与维修专业课程改革——教案课题蓄电池的构造和原理 课型理论班级09春汽时 间 第一周星期三第二节 导学目标1、明确本门课的内容、任务、要求，掌握正确的学习方法，掌握汽车电器及电控制系统的功能、组成、特点。 2、掌握铅蓄电池的结构、特点、型号，训练组合、分解能力等。 3、掌握铅蓄电池的构造、工作原理，训练逻辑思维的能力、想象能力。 重点学习方法、普通铅蓄电池的结构、特点、工作原理。 难点铅蓄电池的工作原理； 教学 方法 手段 讲授、自学、提问、讨论 导学过程设计 教师活动学生活动时间 一．本课程简介 1．要求2．内容3、学习方法。二．电源系的组成、功能及电路关系汽车电源系统主要包括：发电机、调节器（装在发电机内）、蓄电池、放电警告灯、点火开关等。 三、蓄电池的构造、特点 图1-1看完后分解 引导观察：各类铅蓄电池的构造有何共同点？（训练分解组合能力） 引导思考：蓄电池的各组成部分所起的作用是什么？（训练分解组合能力） 单格之间的联接关系。（串） 1．极板组 引导观察：铅蓄电池的正负极桩、正负极板的特点。a作用b分类c组成 隔板一、听课、观察、思考 二、提问 三、讨论、解答下列问题： 1、明确本门课程的学习任务、 学习方法。 2、自学、答问电源系统的组成、 功能及电路连接特点。 3、为什么铅蓄电池被称为起动 型蓄电池？ 4、为什么蓄电池正负极板有如 图所示的结构特点？ 5、袋式隔板的优点是什么？ 30′ 10′ 20′
教师活动学生活动时间引导思考：袋式隔板与普通隔板相比 有何特点。（训练想象能力） a位置b特点c材料d袋式隔板3．壳体 a作用b材料c要求 4．电解液 引导思考：电解液过大对蓄电池性能有何影响？（训练组合思维能力） a成分b相对密度范围c配制d相对密度与容量。 5．联条 a材质b作用c型式 6．加液孔盖 a作用b结构 7．极桩a分类b结构 8、蓄电池的型号和规格 四、蓄电池的工作原理 引导思考：蓄电池为什么能存电放电？（训练组合思维能力） （一）概述：反应总方程式 （二）电势的建立 [2.0-(-0.1)=2.1V] （三）放电过程 在放电过程中，正极板上四价的铅离子与电子结合生成二价铅离子，进人电解液再与硫酸根离子结合生成硫酸铅（附着在正极上）；负极板上，二价铅离子也同硫酸根离子结合生成硫酸铅（附着在负极板上）。 （四）充电过程 总结：本次课的主要内容。6、什么是相对密度？配制顺 序？ 相对密度是否越大越好？ 7、自学蓄电池的型号和规 格，答问 8、铅蓄电池的电压建立过 程？ 9、蓄电池放电过程中电性能 会有什么变化？为什么？ 10、自学蓄电池充电过程。 30′
纯电动汽车的基本结构和原理 与燃油汽车相比，纯电动汽车的结构特点是灵活，这种灵活性源于纯电动汽车具有以下几个独特的特点。首先，纯电动汽车的能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转动轴传递的，因此，纯电动汽车各部件的布置具有很大的灵活性。其次，纯电动汽车驱动系统的布置不同，如独立的四轮驱动系统和轮毂电动机驱动系统等，会使系统结构区别很大；采用不同类型的电动机，如直流电动机和交流电动机，会影响到纯电动汽车的重量、尺寸和形状；不同类型的储能装置，如蓄电池，也会影响纯电动汽车的重量、尺寸及形状。另外，不同的能源补充装置具有不同的硬件和机构，例如，蓄电池可通过感应式和接触式的充电机充电，或者采用更换蓄电池的方式，将替换下来的蓄电池再进行集中充电。 纯电动汽车的结构主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成。除了电力驱动控制系统，其他部分的功能及其结构组成基本与传统汽车相同，不过有些部件根据所选的驱动方式不同，已被简化或省去了。所以电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能特征，也是纯电动汽车的核心，它相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合，这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点。 1、电力驱动控制系统 电力驱动控制系统的组成与工作原理如图5.1所示，按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。 1)车载电源模块 车载电源模块主要由蓄电池电源、能源管理系统和充电控制器三部分组成。
(1)蓄电池电源。蓄电池是纯电动汽车的唯一能源，它除了供给汽车驱动行驶所需的电能外，也是供应汽车上各种辅助装置的工作电源。蓄电池在车上安装前需要通过串并联的方式组合成所要求的电压一般为12V或24V的低压电源，而电动机驱动一般要求为高压电源，并且所采用的电动机类型不同，其要求的电压等级也不同。为满足该要求，可以用多个12V 或24V的蓄电池串联成96～384V高压直流电池组，再通过DC／DC转换器供给所需的不同电压。也可按所需要求的电压等级，直接由蓄电池组合成不同电压等级的电池组，不过这样会给充电和能源管理带来相应的麻烦。另外，由于制造工艺等因素，即使同一批量的蓄电池其电解液浓度和性能也会有所差异，所以在安装电池组之前，要求对各个蓄电池进行认真的检测并记录，尽可能把性能接近的蓄电池组合成同一组，这样有利于动力电池组性能的稳定和延长使用寿命。 (2)能源管理系统。能源管理系统的主要功能是在汽车行驶中进行能源分配，协调各功能部分工作的能量管理，使有限的能量源最大限度地得到利用。能源管理系统与电力驱动主模块的中央控制单元配合在一起控制发电回馈，使在纯电动汽车降速制动和下坡滑行时进行能量回收，从而有效地利用能源，提高纯电动汽车的续程能力。能源管理系统还需与充电控制器一同控制充电。为提高蓄电池性能的稳定性和延长使用寿命，需要实时监控电源的使用情况，对蓄电池的温度、电解液浓度、蓄电池内阻、电池端电压、当前电池剩余电量、放电时间、放电电流或放电深度等蓄电池状态参数进行检测，并按蓄电池对环境温度的要求进行调温控制，通过限流控制避免蓄电池过充、放电，对有关参数进行显示和报警，其信号流向辅助模块的驾驶室显示操纵台，以便驾驶员随时掌握并配合其操作，按需要及时对蓄电池充电并进行维护保养。 (3)充电控制器。充电控制器是把电网供电制式转换为对蓄电池充电要求的制式，即把交流电转换为相应电压的直流电，并按要求控制其充电电流。充电器开始时为恒流充电阶段。
汽车蓄电池的维护保养(上、下) 蓄电池的维护保养(上) （1）蓄电池的日常维护保养 a.自己动手保养电瓶 电瓶在汽车的使用过程中起到了重要的作用，如果它不能正常供电，则发动机和车上电系统就会跟着出问题或者停转。因此我们平时就必须细心呵护好它，才能避免发动机不能起动或是车行半途突然熄火断窘境。我们只要在每次检查发动机时，顺便花一两分钟保养一下电瓶就可以了。 下面介绍三个自己做电瓶保养的小技巧： (1)用湿布把电瓶外部擦洗一下，把面板上、桩头上(即正负两个极头)的灰尘、油污、白色粉末等易造成漏电污物擦拭干净。这样经常擦洗电瓶，电瓶的桩头不但不会积白色的酸蚀粉末，而且其使用寿命会比较长。 (2)打开电瓶加水盖，看看水位是否在正常的位置。一般在
电瓶侧边会有上、下限的标线来供你参考，如发现水位低于下标线，就必须添加蒸馏水，如果一下拿不到蒸馏水，则可用过滤自来水来应急。水不可加太多，标准是加到上下标线中间。 (3)检查一下发电机是否充电正常。如果你有三用电表，在起动发动机后，量一下电瓶两极的电压，必须超过13V以上才算正常。发现充电电压过低，就需要请专业人员检修一下充电系统了。如果没有三用电表，可用目测法：发动机起动后，打开电瓶加水盖，看看每一小格里面有没有冒气泡。正常的状况是不断有气泡冒出水面，而且愈加油会冒得愈多；如果你发现没有冒泡，那很可能就是充电系统有毛病了。特别注意：做此项检验时会有氢气产生，因此在做这个检验时，千万不可以抽烟，以免发生爆炸起火的危险。 b.备用电瓶的保管 备用蓄电池应充满电再保存，在使用前,应放在通风干燥,温度在5~40度的环境中保存,不许放在潮湿及发热设备附近,备用蓄电池应六个月再充一次电，最长保存期限不超过二十四个月.
铅酸蓄电池的结构和工作原理 （一）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,如下图所示： 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,避免因放电不均匀造成极板拱曲? 2.隔板 在各种类型的铅酸蓄电池中,除少数特殊组合的极板间留有宽大的空隙外,在两极板间均需插入隔板,以防止正?负极板相互接触而发生短路?这种隔板上密布着细小的孔,既可以保证电解液的通过,又可
以阻隔正?负极板之间的接触,控制反应速度,保护电池?隔板有木质?橡胶?微孔橡胶?微孔塑料?玻璃等数种,可根据蓄电池的类型适当选定?吸附式密封蓄电池的隔板是由超细玻璃丝绵制作的,这种隔板可以把电解液吸附在隔板内,吸附式密封蓄电池的名称也是由此而来的? 3.容器 容器是用来盛装电解液和支撑极板的,通常有玻璃容器?衬铅木质容器?硬橡胶容器和塑料容器四种?容器用于盛放电解液和极板组,应该耐酸?耐热?耐震?容器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?容器上部使用相同材料的电池盖密封,电池盖上设有对应于每个单格电池的加液孔,用于添加电解液和蒸馏水以及测量电解液密度?温度和液面高度? 4.电解液 铅酸蓄电池的电解液是用蒸馏水稀释高纯浓硫酸而成的?它的密度高低视铅蓄电池类型和所用极板而定,一般在15℃时为1.200～1.300g/cm3?蓄电池用的电解液(稀硫酸)必须保持纯净,不能含有危害铅酸蓄电池的任何杂质?电解液的作用是给正?负电极之间流动的离子创造一个液体环境,或者说充当离子流动的介质?电解液的相对密度对蓄电池的工作有重要影响,相对密度大,可减少结冰的危险并提
摘要：蓄电池是变电站直流系统的一个重要组成部分，蓄电池在供电可靠性保障和提高方面起到了十分重要的作用，现阶段使用较为广泛的蓄电池主要是全密封铅酸蓄电池，这类蓄电池具有免维护的优点，但相应地，电池密封也给蓄电池的日常维护和巡视带来较大困扰。 关键词：蓄电池；正确维护；使用 1 影响蓄电池正常使用寿命的因素（主要指免维护的铅酸蓄电池） 1.1 运行环境温度因素。周围运行环境温度较高是影响蓄电池正常使用寿命的重要因素，大部分蓄电池的生产厂家要求蓄电池的正常运行环境温度应在15～20℃之间，蓄电池在正常使用时，随着周围环境温度的升高，蓄电池的放电能力也会得到相应提高，但是若周围环境温度超过25℃时，温度每升高10℃，蓄电池的正常使用寿命就会减半。 1.2 蓄电池的过度放电。对蓄电池来讲，被过度放电也是影响蓄电池正常使用寿命的另一个重要因素。这种现象主要发生在变电站交流电源停电以后，使用蓄电池作为负载的供电电源期间。当蓄电池被过度放电时，尤其是当蓄电池过度放电到输出电压接近零时，会导致电池内部电解液中大量的硫酸铅被吸附到电池内部阴极导体的表面，导致电池阴极发生“硫酸盐化”现象。由于硫酸铅属于绝缘体，在阴极导体表面大量形成会对电池的充、放电性能产生不利的影响，在阴极导体表面形成的硫酸铅越多，蓄电池的内阻将变得越大，电池的性能就会越差，使用寿命就缩短。 1.3 板栅腐蚀程度。板栅的腐蚀，也是影响蓄电池正常使用寿命的重要因素。在蓄电池开路的状态下，蓄电池内部阴极导体铅合金与活跃的二氧化铅直接接触，并且共同浸泡在硫酸溶液中，它们各自与硫酸溶液建立起不同的电极电位。正常使用过程中，蓄电池正极栅板会不断溶解，特别是在蓄电池过度充电情况下，正极由于发生析氧反应，h2o被消耗，h+不断增加，从而导致正极附近溶液ph值下降，板栅的腐蚀速率增加。因此，如果蓄电池使用维护不当，长期处于过充状态时，蓄电池的板栅就会溶解变薄，导致蓄电池容量降低，使用寿命缩短。 1.4 电解液失水。蓄电池内部电解液失水，是影响其正常使用寿命的因素之一，蓄电池的电解液失水会导致电解液浓度增大，电池栅板的腐蚀速率增加，蓄电池电解液中活性物质逐渐减少，进而导致蓄电池的容量降低、使用寿命减少。 1.5 长期处于浮充状态。目前，变电站中蓄电池大多都处于长期的浮充状态，只进行充电，而不进行放电，这种状态很不科学。大量运行实践统计表明，长期处于浮充状态会发生蓄电池阳极极板钝化现象，从而使蓄电池的内阻急剧加大，进而导致蓄电池所容量大大减小，影响其正常使用寿命。 2 蓄电池正确运行和维护措施 2.1 如果运行条件允许，应当把蓄电池安装在独立的安装有空调的蓄电池室内，使其工作在合适的温度范围内（15到20℃之间）。 2.2 保持蓄电池室和蓄电池本体的清洁。安装调试好的蓄电池，其极柱均应涂抹一层凡士林，防止其极柱发生腐蚀。 2.3 严格遵守蓄电池放电后“恒流均充”再“恒压浮充”的充电规律要求，蓄电池组建议增加智能充电装置，以便在蓄电池放电后能得到合理的充电。 2.4 针对供电可靠性较高，很少发生停电问题，长期处于浮充状态的的变电站蓄电池来说，应当定期对其进行活化和核对性充放电。在正常的运行维护工作中，应该每隔2～3个月，人为的对直流电源的交流进线断电，或利用备用蓄电池组使用核对性放电仪，对蓄电池进行一次核对性放电，同时要注意加强监控，不能使蓄电池放电过度，放电幅度应在30%到50%之间；放电后，再重新对其进行充电。这样的可以延长蓄电池的正常使用寿命，保持蓄电池的容量。
UPS电池维护与保养 1.电池怎样保养，正常寿命是多少？ 2.答: 1、正常时，电池每隔3~6个月充、放电一次，放电后标准机的充电时间应不少于10小时。 2、UPS长期闲置不用，应3~6个月充电一次。 3、电池使用环境要求温度在0℃到40℃之间，避免阳光直射并且保持清洁。 4、一般在室温条件下，正常使用时松下密封免维护铅酸电池的浮充使用寿命为3--5年。 2.UPS是否能使用加水电池？ 答: 可以，但是建议用户使用免维护电池。因为在使用中有可能发生使用者遗忘加水、电池酸水淌出或电池气体排放不好等等因素，造成电池坏死或影响UPS负载正常运行。另外，山特UPS 的充电器是针对铅酸电池的特性而设计的，故不太适用于其他类型的电池。 3.UPS具体放电时间可有计算公式？ 答: 因电池放电时间与放电电流、环境温度、负载类型、放电速率、电池容量等多因素相关，故实际放电时间无法直接用公式推导出。现提供电池最大放电电流公式：I=（Pcosφ）/（ηEi）其中P是UPS的标称输出功率; 是负载功率因数，PC、服务器一般取0.6~0.7; 是逆变器的效率,一般也取0.8(山特10KVA取0.85); Ei是电池放电终了电压，一般指电池组的电压。 将具体数据代入上式，求出电池最大放电电流后，即可从电池的各温度下放电电流与放电时间的关系图上查出相应的放电时间。请注意这里求出的是电池总放电电流值。当外接多组电池时则需求出单组电池的放电电流值。 4.UPS是否可选用碱型电池？ 答: 此问题分两种情况：一是用户需用山特的监控软件。该情况下，则使用碱型电池后，监控软件显示的电池参数与实际情况会有差异。这给用户使用会带来困饶。二是用户不用山特的软件。由于碱型电池的放电特性与酸性电池的特性差异较大。从电池放电至警报点（UPS一秒一叫）到UPS自动关机时间很短，用户需在使用过程中必须特别注意；另外，碱型电池通常需要加液（一般为两年一次），用户使用不方便。 5.双机热备份后，电池如何维护？ 答: 1．热备份时，主机与备份机可以采用不同容量的电池组，但是放电时需加以留意。 2．大容量之电池与备机配套为宜，一旦主机故障，备机有足够长的时间持续供电。在实际情况下，主机平常由于市电的变化而转由电池供电的几率明显大于备份机，即备份机很少能自动转电池供电。故双机备份的电池维护主要针对备份机而言。具体方法如下：备份机电池维护： (1)在市电模式下，按主机开机键1S，主机转为逆变旁路状态，这时旁路指示灯及逆变指示灯 都亮。 (2)按备机开机键1S，备机转为自检直到电池低电压模式。LINE、BYPASS、BATTERY、INVTER LED 会循环显示。 (3) 解除备份机电池维护状态有两种方式： A：手动，分别再次按开机键1S, 则主备机均转入Line INV-Mode。 B：自动，当备份机放电至截止保护电压时，主备机会转入Line INV-Mode；当市电异常或中断时，主备机会转入BAT INV-Mode（电池供电模式）。
铅酸蓄电池结构详解 一、蓄电池的功用 蓄电池种类较多，根据电解液不同，有酸性和碱性之分。由于铅酸蓄电池阻小，电压稳定，在短时间能供给较大的起动电流，而且结构简单，价格较低，所以在汽车拖拉机上被广泛采用。 蓄电池为一可逆直流电源，在汽车拖拉机上与发电机并联，它的主要作用是：（1）发动机起动时，蓄电池向起动机和点火装置供电。起动发动机时，蓄电池必须在短时间（5~10s）给起动机提供强大的起动电流（汽油机为200~600A。柴油机有的高达1000A）。 （2）在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时，蓄电池向点火系及其它用电设备供电，同时向交流发电机供给他激励磁电流。 （3）当用电设备同时接入较多，发电机超载时，蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。 （4）当蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，可将发电机的电能转变为化学能储存起来，即充电。 （5）蓄电池还有稳定电网电压的作用。当发动机运转时，交流发电机向整个系统提供电流。蓄电池起稳定电器系统电压的作用。蓄电池相当于一个较大的电容器，可吸收发电机的瞬时过电压，保护电子元件不被损坏。延长其使用寿命。 二、蓄电池的构造 车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成，每个单格的标称电压为2V，串联成12V的电源，向汽车拖拉机用电设备供电。
蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。 1．极板 极板分为正极板和负极板两种。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1.1~1.5mm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、微孔塑料以及浸树脂纸质等。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．壳体
蓄电池的结构和型号 一、蓄电池的结构 蓄电池由3只或6只单格电池串联而成，每只单格电池电压约为2V，串联成6V或12 V以供汽车选用。蓄电池主要由极板、隔板、电解液和外壳组成。其结构如图1-2。现在也有28V的。 （一）极板 1.功用 极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充放电过程中，电能与化学能的相互转换依靠极板上的活性物质与电解液中的硫酸的化学反应来实现。极板分正、负极板两种。 2.组成 由栅架和活性物质组成。结构见图1-3。 （1）栅架 由铅锑合金浇铸而成。结构见图1-4。
锑可以提高机械强度和浇铸性能。但是锑会加速氢的析出而加速电解液的消耗，还会引起蓄电池自放电和栅架腐烂，缩短蓄电池使用寿命。目前，多采用铅—低锑合金栅架或铅—钙—锡合金栅架。 为降低蓄电池内阻，改善启动性能，现代汽车蓄电池采用了放射型栅架。见图1-5。 （2）活性物质 正极板上的活性物质为二氧化铅（PbO2），深棕色 负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb），深灰色 3.极板组 一片正极板和一片负极板浸入电解液中，可得到2V左右的电动势，为增大蓄电池容量，常将多片正、负极板分别并联组成正、负极板组。见图1-6。
注意：因为正极板的强度较低，所以在单格电池中，负极板总比正极板多一片。是每一片正极板都处于两片负极板之间，保持其放电均匀，防止变形。 （二）隔板 1.功用 在正负极板间起绝缘作用，使电池结构紧凑。 2.特征 （1）隔板有许多微孔，可使电解液畅通无阻。 （2）隔板一面平整，一面有沟槽，沟槽面对着正极板，且与底部垂直，使充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。 （三）电解液 由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配置而成，加入每个单格电池中。 电解液应符合标准，含杂质会引起自放电和极板溃烂，从而影响蓄电池寿命。 （四）外壳 壳体用于盛装电解液和极板组。外壳应耐酸、耐热、耐振动冲击。 外壳由橡胶外壳和聚丙烯塑料两种，普遍采用的是塑料外壳，其有壳壁薄、质量轻、易于热封合、生产效率高等优点。 外壳为整体式结构，壳内间壁分成3个或6个互不相通的单格。蓄电池单格电池之间均用铅质联条串联，见图1-7。
机车密封免维护蓄电池维护与保养 密封免维护蓄电池采用九十年代最新设计的全密封结构及现代化生产工艺。使其具有高性能、长寿命、无污染、免维护、安全可靠的卓越性能。 蓄电池的原理 在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成内部动态平衡的化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，又叫做二次电池。 铅酸蓄电池反应化学方程式如下： 放电→ PbO2+2H2SO4+Pb≒PbSO4+2H2O+PbSO4 ←充电 常用的蓄电池分类及特点 目前，我们常用的蓄电池主要分为四类,分别为普通蓄电池、干荷蓄电池、湿荷蓄电池和免维护蓄电池四种 1）普通蓄电池 ；普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。 2）干荷蓄电池 ：它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20—30分钟就可使用。 3）湿荷蓄电池 ：极板为荷电状态，带有少量电解液，而大部分电解液被吸入隔板和极板中贮存的一种蓄电池。在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20—30分钟就可使用。 4）免维护蓄电池 ：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液)；另一种是电池本身[2]出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。 三、蓄电池的正确使用和维护 使用 免维护蓄电池也可以进行补充充电，充电方式与普通蓄电池的充电方法基本一样。充电时每单格电压应限制在2．3-2．4V间。注意使用常规充电方法充电会消耗较多的水，充电时充电电流应稍小些(5A以下)。不能进行快速充电，否则，蓄电池可能会发生爆炸，导致伤人。当免维护蓄电池的比重计，显示为淡黄色或红色时，说明该蓄电池已接近报废，即使再充电，使用寿命也不长。此时的充电只能做为救急的权宜之计。 有条件时，对免维护蓄电池可用具有电流-电压特性的充电设备进行充电。该设备即可保证充足电，又可避免过充电而消耗较多的水。
搬运式电动叉车蓄电池维护保养规范 作者信箱：281482427@https://www.doczj.com/doc/6a6656416.html,
搬运式电动叉车蓄电池维护保养规范 1 概述 1.1 铅酸电池的优缺点： ?优点：价格低廉：。一次投资比较低，大多数用户能够承受。 ?缺点：铅的污染、重量大、体积大、能量质量比低，娇气，对充放电要求尤其 严格。 1.2 铅酸蓄电池工作原理 ?正极反应：PbO２＋HSO4－＋３H+＋2e PbSO4＋２H２O ?负极反应：Pb＋HSO4－－2e PbSO4＋H+ ?放电：H2SO4浓度下降，正极上的PbSO4增加，内阻增大，电解液密度下降。 ?充电：电解液密度增加，内阻减小，电池电压升高，充电后期由于水的电解， 将有大量气基础泡产生。 ?蓄电池的硫化：电池放电后形成的硫酸铅（PbS04），是一种极不稳定的物质，很 容易结晶，当发生结晶时，我们说电池硫酸盐化了，简称硫化。硫化的危害：当电池硫化后，结晶块就无法再激活，从而使电池内阴增加，极板变形，容量下降、温度升高、严重耗能。造成的主要原因是：蓄电池经常充电不足、过量放电、长期放置不用等。 1.3 铅酸电池对充放电要求： ?1）充电方式一般分为三个阶段，即：恒流充电—恒压充电—涓流充电。 ?2）铅酸电池如果长期处于不完全放电状态，则每个月必须要做一次完全放电、 充电：以保持铅酸电池极板物质的活性。完全放电可以长距离运行直到控制器欠压保护、自动截止时为止。 ?3）电池的电压与温度有很大关系，温度每升高1℃，单格电池的电压将下降4mv。 也就是说，铅酸蓄电池的电压具有负温度系数，其值为–4mv/℃。由此可知，在环境温度为25℃时工作很理想的充电器，当环境温度降到0℃时，电池就不能充足电，当环境温度升到50℃时，电池将因严重过充电而缩短寿命。因此，为了保证在很宽的温度范围内，都能使电池刚好充足电，充电器的各种转换电压必须随电池电压的温度系数而变。 ?4）储存 3 个月后必须进行补充电。 1.4 影响叉车电池使用寿命的主要因素和注意事项 铅酸电池的寿命介绍：目前一般普通国产电池可充电>800次右，好点的进口电池可以达到充放电1500次，按德邦每天充放电一次，理论寿命可以达到2年~4年。
课题蓄电池的结构、原理与选型 教学目标 1了解铅蓄电池的结构及种类。 2、理解铅蓄电池的工作原理。 3、能分析铅蓄电池的充防电电路的工作过程。 4、能对蓄电池容量进行设计和选型。 5、能测试蓄电池充防电 教学重点与难点 重点：铅蓄电池的结构 难点：铅蓄电池的原理 课时1课时教具多媒体 教学过程 一、复习引入 常用蓄电池可以分为那几种 二、新课 独立光伏系统一般使用蓄电池作为储能设备 常用蓄电池有1铅蓄电池2碱性蓄电池3锂电池4镍氢电池5超级电容 铅蓄电池分类1、开口式2、阀控密封式VRLA 3、阀控密封胶体式 （一）铅蓄电池结构 1、极板
极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充、放电的化学反应主要是依靠极板上的活性物质与电解液进行的。极板分正极板和负极板，由栅架和活性物质组成。 作用1、作为活性物质的载体 2、极板传导电流的作用 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。 3、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。 4、电解液 电解液在蓄电池的化学反应中，起到离子间导电的作用，并参与蓄电池的化学反应。电解液由纯硫酸（H2SO4）与蒸馏水按一定比例配制而成，其密度一般为1.24～1.31g/cm3。 电解液的纯度对蓄电池的电气性能和使用寿命有重要影响，一般工业用硫酸和普通水中，含有铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电池中，否则自行放电，损坏极板。
蓄电池的正确使用和维护 摘要：蓄电池是电力系统中直流供电系统的重要组成部分，正确使用和维护是保障蓄电池容量的重要工作。本文介绍了影响蓄电池容量的几个主要因素，并重点介绍了蓄电池内阻测试和核对性放电的重要意义。 关键词：蓄电池维护，蓄电池内阻，蓄电池放电 1 前言 蓄电池是电力系统中直流供电系统的重要组成部分，为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保保护设备、通信设备的正常运行。因此，如何保证蓄电池组的稳定性和实际容量，是直流系统维护的重要工作。近年来，由于阀控式铅酸蓄电池具有容量稳定、体积小、易于安装等优点，被广泛应用。本文就阀控式铅酸蓄电池的使用、维护等几个方面作一阐述。 2 影响蓄电池容量的几个因素 2.1 合理的充电管理制度 一般讲阀控式蓄电池组运行充电方式有两种，一是浮充充电方式；二是均衡充电方式。 为延长阀控式蓄电池的使用寿命，生产厂商要求对电池组使用中要定期或者必要时对蓄电池组进行均衡充电。 从维护单位实际执行情况看有很多不合理的充电管理制度导致电池组运行长期亏电、充电不足、容量早期损失。如电池组浮充电压设置低，导致电池组浮充充电不足，电池组放电时放不出额定容量，过低导致电池组亏电，不能满足自放电和氧循环的需要，过高会使电解液损失，缩短电池寿命。再就是均衡充电制度贯彻没有得到落实，不论运行实际情况或运行时间长短均采用浮充充电方式，浮充电流小不能完成和满足电池组放电后的补充电，因而造成电池组充电不足，导致电池组达不到额定容量。 2.2 容量与温度的关系 典型阀控式铅酸蓄电池放电容量与温度的关系如图1所示。工作温度在25℃左右达到100%额定容量，工作温度增高至30℃容量超过100%，相反工作温度降低至-20℃是电池容量减小至60%额定容量。 2.3 蓄电池容量与内阻的关系 国内外的很多资料表明电池的内阻大小与电池所处的状态有关，与电池的剩余容量有关。电池处于放电状态时，随着剩余容量的减少，电池活性物质也在减少，结果使得电池的内阻增加。国内外许多研究资料表明，电池内阻与电池剩余容量有关，且与电池剩余容量成反比关系，如图2所示。 2.4 蓄电池容量与放电率的关系 阀控式铅酸蓄电池随着放电电流的增加，电池容量降低。这是因为，电流在极板上的分布是不均匀的，电化学反应电流优先分布在离主体溶液最近的表面上，这样就导致在电极表面形成硫酸铅而堵塞孔口，电解液扩散困难，不能充分供应多孔电极内部的需要，因而在大
蓄电池的保养维护
发电车蓄电池的保养和维护 蓄电池是底盘车和柴油发电机组的主要供电系统，如果蓄电池工作不良就可能直接影响电源车的工作状态，而且电源车作为应急电源的身份,所以注意蓄电池的日常维护就显得尤为重要，正确使用蓄电池不仅能延长蓄电池的使用寿命，还能够保证电源车的功能及时性。所以特列出下列蓄电池保养建议: 一、蓄电池的检查 蓄电池的检查主要分为以下几个项目： 1.电压检查 状态良好的蓄电池标准电压应该保持在24.2~24.7V之间。如果电压过低应该进行充电，充电时应保持小电量长时间充电。蓄电池充电需使用专业的充电机进行，作业人员要进行蓄电池充电相关知识的了解学习再对蓄电池进行充电操作，当然只要保持发动机运转就可以对蓄电池进行充电了。如果蓄电池发生老化就应该进行更换了。 2.电解液密度 这是评价蓄电池充电是否正常、是否发生老化的重要参数，利用密度计或电解液密度测试仪都可以进行测量。如果电解液密度过小则需要进行充电。而电解液浓度过浓或过稀到一定程度，
也就意味着发生了诸如极板硫化、短路或是过充电现象，这时候就需要进行维修了。 3.蓄电池桩头 蓄电池桩头是蓄电池与车辆或机组连接的部分，如果发生腐蚀或连接不良的情况都会造成蓄电池工作不良，操作者可以检查桩头附近是否有白色粉末产生，那些就是桩头腐蚀的标志。如果白色粉末较多时，可以用开水将其烫掉，之后再对其进行防腐处理，在桩头上涂抹一些润滑脂或防腐剂即可，但要注意不可涂抹过多，以免影响使用。 4.外表 蓄电池平常都在发动机舱里呆着，有些待遇好的外面还有保护套，虽然外界不会对它有直接的冲击，但如果蓄电池老化，内部会出现过热的现象，冷热的变化会导致原本平整的表面发生变形。如果察觉到蓄电池外形发生了变化就一定需要更换了。 二、蓄电池的正常使用 一般来说蓄电池的使用周期都在2~3年左右，但如果操作者使用得当寿命则可以达到4~5年。下面我们来说明一下如何正确使用蓄电池。
电池的工作原理 电池，有两个端子。一个端子标记为（+）（正极），另一个端子标记为（-）（负极）。在AA型、C型或D型电池（普通的手电筒电池）中，电池的两端便是端子。在大型的汽车蓄电池中，有两个较重的极柱用作端子。电子聚集在电池的负极端子，如果在负极端子和正极端子之间连接一根金属线，电子便会从负极端子迅速流向正极端子（并且会瞬间击坏电池——这种情况通常比较危险，尤其对于大型电池更是如此，因此切勿执行此操作）。 电池内部的化学反应可生成电子，两个端子之间流动的电子数量取决于此化学反应生成电子的速度（电池的内部电阻）。电子从电池流入金属线，并且必须从负极端子流向正极端子才会发生化学反应。这就是电池在闲置一年以后仍具有大量能量的原因——除非电子从负极端子流向正极端子，否则将不会发生化学反应。当连接金属线后，将开始发生化学反应。 下面开始讲解 其实要了解用于制作电池的电化学反应，可以轻松地在家进行实验。要准确地进行这些实验，需要在当地的电子市场或硬件商店购买一个廉价的伏特-欧姆表。确保伏特-欧姆表可以显示低电压（位于1伏范围内）和低电流（位于5至10毫安范围内）。 首先，可以使用硬币和纸板自制一个伏打电堆。将盐与水混合在一起（尽量达到饱和），并将纸板浸入盐水中。然后将一美分硬币和五美分硬币交替堆叠在一起，查看电堆生成的电压和电流读数是多少。改变电堆的层数，并查看它对电压的影响。节日尝试交替堆叠一美分硬币和十美分硬币，并查看结果如何。也可以交替堆叠十美分硬币和五美分硬币。还可以尝试使用的其他金属包括铝箔和钢，而每个金属组合都会生成略微不同的电压。
另一个可以尝试的实验需要使用婴儿食品罐（如果你的家里没有婴儿，只需在商场购买几个婴儿食品罐，然后将其中的食品全部倒出即可）、稀酸、金属线和钉子。向罐中倒满柠檬汁或醋（稀酸），然后将一根钉子和一根铜线放入罐中，使其互不接触。可以尝试使用镀锌钉和普通的铁钉。然后将伏特表与钉子和铜线连接在一起，测量电压和电流。将柠檬汁替换为盐水，并使用其他硬币和金属，可以查看其对于电压和电流的影响。 你可以制作的最简单的电池或许称作锌碳电池。通过了解该电池内部发生的化学反应，你可以对电池的基本工作原理有所了解。假设有一瓶硫酸（H2SO4），将锌棒放入其中后，硫酸会立即将锌棒溶解。随后会看到锌棒上生成了氢气气泡，此时锌棒和硫酸将开始变热。下面介绍了所发生的化学反应： ●硫酸分子离解为三个离子：两个H+离子和一个SO4--离子。 ●锌棒表面上的锌原子失去两个电子（2e-），变为Zn++离子。 ●Zn++离子与SO4--离子结合生成ZnSO4，后者溶解于硫酸。 ●锌原子失去的电子与硫酸中的氢离子结合生成H2分子（氢气）。因此我们看到锌棒 上产生了氢气泡。 如果此时将一根碳棒放入硫酸中，则硫酸与碳棒之间不会发生任何反应。但如果在锌棒与碳棒之间连接一根金属线，则将发生两个变化：电子流经金属线并与碳棒上的氢结合，因此碳棒上开始产生氢气泡。 热量已经减少。可以使用流经金属线的电子为电灯泡或相似负载供电，并可以测量金属线的电压和电流，而某些热能已转化为电子移动。 1)电子流经金属线并与碳棒上的氢结合，因此碳棒上开始产生氢气泡。 2)热量已经减少。可以使用流经金属线的电子为电灯泡或相似负载供电，并可以测量 金属线的电压和电流，而某些热能已转化为电子移动。 而电子很难移动到碳棒，因为它们更容易与碳棒上的氢结合。该电池将产生0.76伏的特征电压。最终，锌棒将完全溶解，或硫酸中的氢离子被耗光，从而使电池“耗尽”。 任何电池的内部均发生相同类型的电化学反应，从而导致电子从一极移动到另一极。电池的电压取决于实际使用的金属和电解液——每个不同的反应都具有一个特征电压。例如，下面介绍了汽车铅酸蓄电池的某个电池单元中发生的电化学反应： a)该电池单元有两个极板，一个是铅极板，另一个是二氧化铅极板，两个极板浸泡在 强硫酸电解液中。 b)铅与SO4结合生成PbSO4和一个电子。 c)二氧化铅、氢离子和SO4离子以及铅极板中的电子在二氧化铅极板上生成PbSO4和 水。 d)电池放电时，两个极板上均生成PbSO4（硫酸铅），而硫酸中生成水。每个电池单元 的特征电压大约为2伏，因此六个电池单元组合在一起构成了一个12伏蓄电池。 铅酸蓄电池有一个很好的特性，即反应完全可逆。如果在适当的电压下向电池充电，两个极板上将再次生成铅和二氧化铅，从而可以不断地重复使用蓄电池。在锌碳电池中，由于很难使氢气返回到电解液中，因此很难发生逆向反应。