课件3 铅蓄电池的使用、维护及检测.ppt

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1、回顾：铅蓄电池的工作原理蓄电池放电过程——蓄电池的化学能变成电能的过程称放电过程。如图所示。蓄电池放电示意图蓄电池充电过程——与外界直流电源相连而将电能转化为化学能储存起来，它是放电反应的逆过程。蓄电池的化学反应方程式为:充放电过程特性：具有可逆性放电过程中，消耗了H2SO4，生成了H2O,电解液的密度不断下降；正极板上的PbO2和负极板上的Pb都变成PbSO4充电过程中，消耗了H2O，生成了H2SO4，电解液的密度不断上升；正、负极板上的PbSO4逐渐恢复为PbO2和Pb充满电时，正极板上的活性

2、物质为PbO2，负极板上的活性物质为纯Pb一、蓄电池的工作特性1．静止电动势和内阻1）静止电动势——蓄电池处于静止状态时，正负极板之间的电位差（即开路电压）称为静止电动势。Ej=0.85+ρ25°C（V）式中：ρ25°C——温度为25°C时电解液的相对密度ρ25°C=ρt+0.00075（t-25）ρt—实测电解液的密度t—实测时电解液的温度静止电动势的影响因素——电解液的相对密度和温度单格蓄电池的静止电动势一般在1.97~2.15V之间变化1.2铅蓄电池的使用、维护及检测2）内电阻蓄电池内电阻

3、包括：电解液电阻极板电阻、隔板电阻和联条电阻极板电阻很小，随活性物质的变化而变化，充电时变小，放电时变大隔板电阻与材料、厚度及多孔性有关；隔板越薄，电阻越小电解液电阻——温度越低，密度越大，电阻越大，电阻与密度关系密度如图所示。联条电阻很小蓄电池内阻的大小反映了蓄电池的带负载能力。在相同的条件下，蓄电池的内阻越小，输出电流越大，带负载能力越强。2.蓄电池的放电特性是指充足电的蓄电池在恒流放电过程中，蓄电池的端电压U和电解液相对密度ρ25℃随放电时间t的变化规律端电压分析U=E-IfR0（1）开始放

4、电阶段（2.1V～2V）：消耗孔隙内的硫酸，孔隙内电解液密度迅速下降，U下降较快。（2）相对稳定阶段（2～1.85V）：孔内消耗孔隙内的硫酸与孔外消耗的硫酸达到动态平衡，U缓慢下降。（3）迅速下降阶段（1.85～1.75V）：放电接近终了，PbSO4聚集在极板孔隙内，孔隙内电解液密度迅速下降，U下降较快。（4）过放电阶段（<1.75V）：应停止放电，如继续放电，蓄电池端电压将急剧下降，造成蓄电池产生硫化故障蓄电池放电终了的标志：（1）单格电压降到放电终止电压值(以20小时放电率放电时，此值为1.7

5、5V）（2）电解液相对密度下降到最小许可值，约1.11g/cm3。停止放电后，由于极板孔隙中的电解液相互渗透，趋于平衡，蓄电池的端电压将稍有回升（蓄电池“休息”）。3．充电特性在恒流充电过程中，单格电池的端电压U和电解液相对密度ρ25℃随时间的变化规律。端电压U变化规律：UC=E+ICR0（1）充电开始阶段（2～2.2V）：孔稀内生成硫酸，端电压迅速上升。（2）稳定上升阶段（2.2～2.4V）：孔内生成的硫酸与孔外消耗的硫酸达到动态平衡，U缓慢上升。（3）充电末期：蓄电池端电压达到2.3～2.4

6、V时，这时极板上的活性物质几乎最大限度地转变为PbO2和海绵状Pb。如继续充电，电解液中的水将开始分解而产生H2和O2，以气泡的形式剧烈放出，形成所谓的“沸腾”状态，端电压迅速上升到2.7V左右，且稳定不变。应停止充电，否则，将造成蓄电池的过充电过充电时，由于剧烈地放出气泡，会在极板内部造成压力，加速活性物质的脱落（4）充电停止后，端电压迅速回落，逐渐下降至静止电动势。注意点：在实际充电时，为了保证将蓄电池充足电，往往需要2~3h的过充电才行。蓄电池充电终了的标志：（1）电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾

7、现象。(电解水)（2）电解液相对密度上升到最大值，且在2~3h小时内不再上升。（3）单格端电压上升到最大值（2.7V），且在2~3h小时不再升高。（4）蓄电池从充电机上拆下后，端电压大约为12.5V（12V蓄电池）二、蓄电池的容量及其影响因素1.蓄电池的容量概念表示蓄电池的供电能力。指在规定的放电条件下，完全充足电的蓄电池所能提供的电量。当蓄电池以恒流放电时，其容量C等于放电电流If和放电时间tf的乘积，即C=Iftf（Ah）分类额定容量和起动容量（1）额定容量——将完全充足电的蓄电池在电解液温度

8、为25℃时，以20h放电率的放电电流（0.05C20）连续放电，至12V蓄电池端电压下降到10.5±0.05V时所输出的电量。用C20表示，单位Ah。储备容量——指完全充足电的蓄电池，在电解液温度为25℃±2℃，以25A放电电流连续放电至12V蓄电池端电压下降到10.50±0.05V时，放电所持续的时间，用C20表示，单位是min。注意点：我国国家标准规定以20h放电率额定容量作为起动型蓄电池的额定容量，国际蓄电池协会和美国汽车工程师协会（SAE）规定以储备容量作为蓄电池容量指标。