第十一讲化学与新能源ppt课件.ppt

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1、汽车上一般采用铅酸蓄电池，其主要目的使启动发动机。车用蓄电池可分为以下4种：湿荷电蓄电池干荷电蓄电池少维护蓄电池免维护蓄电池。蓄电池的分类1蓄电池的功用1.发动机启动时，向启动机和点火系统供电2.发动机低速运转时，向用电设备和发电机磁场绕组供电。（应用中应避免）3.发动机运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来；4.发电机过载时，协助发电机向用电设备供电5.蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的舒瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定2对蓄电池的要求启动发动机时，蓄电池在5～10S内，要向启动机连续供给强大电流（汽油机200～600

2、A，柴油机800～1000A）因此，对蓄电池的要求是：容量大、内阻小、有足够的启动能力。3蓄电池的构造与型号蓄电池的构造54蓄电池的基本构造极板隔板外壳电解液5极板极板：是蓄电池的基本部件，由它接受充入的电能和向外释放电能。极板分正极板和负极板两种。正极板上的活性物质是二氧化铅，呈棕红色；负极板上的活性物质是海绵状纯铅，呈青灰色。6栅架活性物质7隔板为了避免相互接触而短路，正负极板之间要用绝缘的隔板隔开。隔板材料应具有多孔性结构，以便电解液自由渗透，而且化学性能应稳定，具有良好的耐酸性和抗氧化性。8隔板9电解液铅酸蓄电池的电解液，是由相对密度1.84的纯

3、硫酸和蒸馏水配制而成。密度一般在1.24－1.31g／cm的范围之内。电解液的纯度是影响蓄电池的电气性能和使用寿命的重要因素，一般工业用硫酸和普通水中，因含有铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电池中去，否则容易自行放电，并且容易损坏极板。因此，蓄电池电解液要用规定的蓄电池专用硫酸和蒸馏水配制。10外壳蓄电池外壳为一整体式结构的容器，极板、隔板和电解液均装入外壳内。蓄电池电压一般有6V和12V两种规格，因此，外壳内由间壁分成3个和6个互不相通的单格。外壳应耐酸、耐热、耐寒、抗震动，并具有足够的机械强度。11蓄电池的型号、规格蓄电池的产品型号按照原机械工业部

4、部颁标准JB2599－85的规定，铅蓄电地产品型号分为三段，12解放CA141汽车用蓄电池6-QA-100即是6个单格电池额定电压12伏额定容量100Ah起动型干荷蓄电池13蓄电池的工作原理及特性双极硫酸盐化理论蓄电池中参与化学反应的物质，正极板上是pbO2负极板上是pb电解液是硫酸水溶液蓄电池放电时，正极板上的pbo2和负极板上的pb都变成pbso4水溶液电解液中的H2SO4减少，相对密度下降。蓄电池充电时，则按相反的方向变化。14工作原理蓄电池的化学反应方程式为:充电：2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4（电解池）阳极：PbSO4+2

5、H2O-2e===PbO2+4H++SO42-阴极：PbSO4+2e=Pb+SO42-放电：PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O（原电池）负极：Pb+SO42-－2e=PbSO4正极：PbO2+4H++SO42-+2e=PbSO4+2H2O15电动势的建立正极板：PbO2溶于电解液PbO2+2H2O→Pb(OH)4Pb(OH)4→Pb4++4OH-OH-留在电解液中，Pb4+沉附在正极表面,使正极板有+2.0V在外电路未接通时，反应达到动态平衡时，静止电动势为：E=2.0－(－0.1)=2.1V16一、放电过程将蓄电池的化学能转换成电能的

6、过程称为放电过程。17如果将蓄电池与外电路的负荷接通，电子e从负极板经过外电路的负荷流往正极板，使正极板的电位下降，从而破坏了原有的平衡状态。发生电化学反应。从理论上说，蓄电池这种放电过将极板上所有物质全部转变为硫酸铅，但实际转化的只有20-30%。18二、充电过程将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过程，它是放电反应的逆过程。19充电时蓄电池的正负两极接通直流电源当电源电压高于蓄电池的电动势E时，电流由蓄电池的正极流入，从蓄电池的负极流出，也就是电子由正极板经外电路流往负极板。这时正负极板发生的化学反应正好与放电过程相反，其化学反应过程如图所示。20

7、蓄电池充放电过程结论蓄电池在放电时，电解液中的硫酸将逐渐减少，而水将逐渐增多，电解液相对密度下降。蓄电池在充电时，电解液中的硫酸将逐渐增多，而水将逐渐减少，电解液相对密度增加。在充放电时，电解液浓度发生变化，主要是由于正极板的活性物质化学反应的结果，因此要求正极极处的电解液流动性要好。在装配蓄电池时，应将隔板有沟槽的一面对着正极板，以便电解液流通。21蓄电池的工作特性蓄电池的静止电动势及基本电特性蓄电池的内阻蓄电池的放电特性蓄电池的充电特性221、蓄电池的静止电动势及基本电特性静止电动势ES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

8、电动势。开路电压：理论上，开路状态下的端电压并不等于电池的电动势。但是，开路电压