汽车检测与维修技术《3-铅酸动力电池及其应用》.pptxVIP

【引入】;本章学习目标;;;铅酸蓄电池的类型;起动式铅酸蓄电池由于不能深度充放电，不能用于电动汽车的主电源，一般仅作为低压辅助电源使用；

固定式铅酸蓄电池虽然容量可以做到很大，但是比能量较低，体积和质量很大，不适合车用，一般仅用于不间断电源等位置相对固定的场合。

牵引式铅酸蓄电池容量相对较大，可深度充放电，比能量较高，可用于电动汽车主动力电源。;随着铅酸蓄电池技术的不断开展，目前牵引式铅酸动力电池已有很多种类型，如开口式铅酸蓄电池、阀控密封铅酸蓄电池VRLA、胶体蓄电池、双极性密封铅酸蓄电池、水平式密封铅酸蓄电池、卷绕式圆柱形铅酸蓄电池、超级蓄电池等。;铅酸蓄电池作为电动汽车的动力源，虽有许多缺乏，但由于其技术成熟，可大电流放电，适用温度范围宽和无记忆效应等性能上的优点，以及原材料的易于获取和远低于镍氢和锂离子等高能电池应目前仍然是在电动汽车中切实可行的动力电池。电动车辆上应用的铅酸电池主要是阀控式密封铅酸电池VRLA。;铅酸电池的储能原理;在充电时，铅酸电池发生如下反响

正极：

负极：;在充电过程中，可以根据两种反响的剧烈程度将充电分为三个阶段：高效阶段、混合阶段和气体析出阶段。

1高效阶段。

高效阶段的主要反响是PbSO4转换成为Pb和PbO2，充电接受率约为100%。充电接受率是转化为电化学储藏的电能与来自充电机输出端电能之比。／单元取决于温度和充电率时结束。

2混合阶段。

水的电解反响与主反响同时发生，充电接受率逐渐下降。当电池电压和酸液的浓度不再上升时，电池单元被认为是充满了。

3气体析出阶段。

电池已完满，电池中进行水的电解和自放电反响。由于在密封的阀控免维护铅酸电池中，具有氧循环的设计，即正极板上析出的氧在负极板上被复原重新生成水而消失，因此析气量很小，不需要补充水。;图3-1铅酸电池反响原理;铅酸电池的结构;隔板是由微孔橡胶、玻璃纤维等材料制成的，新型隔板由聚丙烯、聚乙烯等制成，其主要作用是：防止正、负极板短路；是电解液中正、负离子顺利通过；延缓正、负极板活性物质的脱落，防止正、负极板因振动而损伤。因此要求隔板要孔率高、孔径小，耐酸，不分泌有害物质，在电解液中电阻小，具有化学稳定性。;电解液是蓄电池的重要组成不分，是由浓硫酸和净化水配置而成的，他的作用是闯到电流和参加电化学反响。电解液的纯度和密度对将电池容量和寿命有重要影响。;电池壳、盖是安装正、负极板和电解液的容器，应该耐酸、耐热、耐振。壳体系多采用硬橡胶或聚丙烯塑料材料制成，为整体式结构，底部有凸起的肋条以搁置极板组。

排气栓一般由塑料材料制成，对电池起密封作用，阻止空气进入，防止极板氧化。同时可以将充电时电池内产生的气体排出电池，防止电池产生危险。

除上述部件外，铅酸电池单体内还有链条、极柱、液面指示器等零部件。;为了增加铅酸电池的容量．一般由多块极板组成极群，即多块正极板和多块负极板分别用连接条汇流排焊接在一起，共同组成电池Battery。传统内燃机汽车用的12V铅酸起动电池就是6个独立的铅酸电池单体组成的。;图3-2阀控密封铅酸蓄电池构造与原理;;铅酸蓄电池的性能;图3-3电池组中单电池充电曲线;图3-4电压变化曲线;2放电特性

在大局部放电过程中，电池端电压是稳定下降的

放电末期，电池端电压急剧下降，此时应停止放电，否那么会造成电池的过度放电。

过放电会致使电池大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极外表，造成电池阴极“硫酸盐化〞。;3自放电性能

1正极自放电正极自放电是由于在放置期间，正极活性物质发生分解，形成硫酸铅并伴随着氧气析出

总反响：

如果正极板栅中含有锑或银，产生局部自放电：;在电极的上端和下端，以及电极的孔隙和电极的外表处酸的浓度不同，因而电极内外和上下形成了浓差电池。处在较稀硫酸区域的二氧化铅为负极，进行氧化过程而析出氧气；处在较浓硫酸区域的二氧化铅为正极，进行复原过程，二氧化铅复原为硫酸铅。这种浓差电池在充电终了的正极和放电终了的正极都可形成，因此都有氧气析出。但是在电解液浓度趋于均匀后，浓差消失，由此引起的自放电也就停止了。

可变价态的盐类可使正极和负极的自放电连续进行，一定要防止电解液中其他盐类杂质的存在。;2负极自放电蓄电池在开路状态下，铅的溶解导致容量损失，与铅溶解的共轭反响通常是溶液中H的复原过程，即

该过程的速度与硫酸的浓度、储存温度、所含杂质和膨胀剂的类型有关。

溶解于硫酸中的氧也可以发生铅自溶的共轭反响，即;温度对铅酸电池性能的影响;温度对蓄电池的容量和电动势影响很大，电解液温度高时扩散速度增加、电阻降低，其电池电动势也略有增加．因此铅酸电池的容量及活化物质利用率随温度的增加而增加。反之，电解液温度降低时，其黏度增大，使离子运动受到较大阻力，扩散能力降低。在低温下电解液的电阻也增大，电化学反响的阻力增加，结果导致蓄电池容量