培训教程-铅蓄电池基本知识

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1、三丽高科电源有限公司工人技术培训教材铅酸蓄电池基本知识具体为：一、化学电源及其分类二、铅酸蓄电池的发展史三、铅酸蓄电池的结构和原理四、铅酸蓄电池制造的工艺流程五、铅蓄电池原材料、半成品的基本物理和化学性质六、铅蓄电池的主要型号及其标志的意义七、铅蓄电池的应用领域八、铅酸蓄电池基本术语九、铅酸蓄电池使用维护基本知识12一、化学电源及其分类1、定义化学电源是一种把化学反应所释放出来的能量直接转换成低压直流电能的一种装置。2、工作原理化学电源就是一个能源转换的装置。放电时，电池内的化学能转变成电能，并将电能供应

2、给负载；充电时，外界的电能在电池内部转换成化学能并储存起来。3、基本组成（1）正极（2）负极（3）电解质（4）隔膜（5）外壳4、分类化学电源有不同的方法：⑴按活性物质的保存方式分类。活性物质保持在电极上①非再生型一次电池（如锌-锰电池）②再生型二次电池；（如铅酸蓄电池）活性物质连续供给电极①非再生型燃料电池②再生型燃料电池；⑵按电解质种类分类①碱性电池。电解质为碱性溶液的电池（如镉-镍电池）②酸性电池。电解质为酸性溶液的电池（如铅酸电池）③中性电池。电解质为中性溶液的电池（如硅能电池）④有机电解质电池。电

3、解质为有机电解质电池（如锂电池）⑶按化学电源的工作性质及贮存方式分类①原电池：电池经过放电后，不能用充电的方法使两极的活性物质恢复的初始状态，即反应是不可逆的，因此两极上的活性物质只能利用一次。原电池的特点是小型，携带方便，但放电电流不大。一般用于仪器及各种电子器件。（如锌-银电池）②蓄电池：电池工作时，两极上进行的反应均为可逆反应。因此可用充电的方法使两极活性物质恢复到初始状态，从而获得再生放电的能力。这种充电和放电能够反复多次，循环使用。（如铅酸蓄电池）③贮备电池：电池正负极活性物质和电解质在贮存期间

4、不能直接接触（热电池除外），直到使用时才能借助动力源作用于电解质。使电池“激活”，所以这种电池也称为激活电池。根据激活方式的不同，又有气体激活电池、液体激活电池、热激活电池之分。他们的特点是电池在使用前处于惰性状态，因此能贮存几年甚至十几年。（如镁-银电池）④12燃料电池：又称为连续电池，它的特点是正负极本身不包括活性物质，活性物质贮存在电池电池体系之外，只要将活性物质连续不断的注入电池，电池就能够长期不断地进行放电。（如氢-氧燃料电池）二、铅酸蓄电池的发展史铅酸蓄电池是1859年卡斯通Z普兰特(Gast

5、onZPlante)试验了大量的二次电池之后发明的。他用两片铅片作电极，中间隔以橡皮卷成的细螺旋作隔板，浸在10％的硫酸（H2SO4）溶液（比重1.06g/cm3）中，构成一个铅蓄电池。他发现，这种电池可以反复充电和放电。并观察到，这种铅电极装在硫酸溶液中构成的铅蓄电池，当切断一次电流（充电电流）后，立即放出强大的电流（二次电流），比试验的其他材料作电极构成的蓄电池明显优越。1906年，普兰特向法国科学院提交了一个由9个单体电池构成的铅蓄电池，这是世界上第一个铅蓄电池－普兰特电池。由于它的主要原料是铅和酸

6、，因而称为铅酸蓄电池或简称为铅蓄电池。但普兰特电池存在着电极活性物质利用率低，化成时间相当长，电池放电容量不大等问题，所以普兰特电池没有获得工业上的应用。尽管普兰特电池制造与性能还有许多缺点，但它显示出可以获得二次电流（即将经过电化学反应获得的一次电流储存起来，需要时供给二次电流）的优点，以及它将对工业生产和科学发展的巨大贡献，使人们发现了光明的前途。所以，人们锲而不舍地研究，发现铅的氧化物和硫酸混合可制成膏剂－铅膏，涂在铅片上可大大缩短化成时间，电极利用率和电池放电容量也大为提高，这些成果，促进了铅蓄电

7、池的发展。1881年，富尔（Faure）发明了涂膏式极板，但它的一个严重缺陷是铅膏非常容易从铅板上脱落。为了改善这种情况，1881年末，有人提出了栅形板栅的设计，即将整体的平面铅板改成多孔板栅，将铅膏塞在小孔中。这种极板在保持活性物质不脱落方面比整体平面铅板好。1882年，出现了铅锑合金（Pb-Sb）作板栅，增强了硬度，1889年改善了板栅的形状，板栅的外形由铅板改为三角断面的条形。这就增加了铅膏与板栅的接触面积，使铅膏紧密结合在板栅上，大大提高了铅蓄电池的性能和使用寿命。铅粉、铅膏、合金板栅作为现代铅蓄

8、电池极板结构就此确定下来。铅蓄电池采用的铅氧化物，最初试验了各种铅氧化物，如铅汞、碳酸铅、二氧化铅，红丹（Pb3O4）、黄丹（PbO）等。但最终采用了红丹和黄丹，直至新型活性物质的出现，因为其外观颜色分为红色和黄色，又以中国炼丹炉方法制得，所以叫做红丹和黄丹。铅酸蓄电池发展至今已有130多年的历史了，直到1957年西德阳光公司制成胶体密封铅酸电池并投入市场，标志着实用密封铅酸蓄电池的诞生。1971年美国Gates公司，生产出玻