铅酸蓄电池的结构与原理讲课教案

1、离 网 光 伏 / 风 力 发 电 培 训 师 资 培 训 班铅酸蓄电池的结构与原理离 网 光 伏 / 风 力 发 电 培 训 师 资 培 训 班离 网 光 伏 / 风 力 发 电 培 训 师 资 培 训 班铅蓄电池铅蓄电池离 网 光 伏 / 风 力 发 电 培 训 师 资 培 训 班铅酸蓄电池的化学反应铅酸蓄电池的化学反应离 网 光 伏 / 风 力 发 电 培 训 师 资 培 训 班充电时把铅板分别和直流电源的正负极相连，发生电解反应，反应如下：充电时把铅板分别和直流电源的正负极相连，发生电解反应，反应如下：阴极（阴极（A极，还原）极，还原）阳极（阳极（B极，氧化）极，氧化）充电时的反应式：

2、充电时的反应式： 这样，随着电流的通过，这样，随着电流的通过，PbSO4在在A极上变成蓬松的金属铅，在极上变成蓬松的金属铅，在B极上变极上变成黑褐色二氧化铅，而在溶液中有硫酸的生成。因此，用比重计测量铅酸成黑褐色二氧化铅，而在溶液中有硫酸的生成。因此，用比重计测量铅酸蓄电池的硫酸液的比重，可以判断充电的程度。蓄电池的硫酸液的比重，可以判断充电的程度。-244PbSO + 2e = Pb +SO-244PbSO + 2e = Pb +SO-244PbSO + 2e = Pb +SO-244PbSO + 2e = Pb +SO-244PbSO + 2e = Pb +SO-244PbSO + 2e

3、= Pb +SO-244PbSO + 2e = Pb +SO+2-4224PbSO +2H O=PbO +4H +SO2e24224PbSO +H O = Pb+PbO2H SO24224PbSO +H O = Pb+PbO2H SO离 网 光 伏 / 风 力 发 电 培 训 师 资 培 训 班如果把充电后的蓄电池两极连起来，电子就沿着导线从如果把充电后的蓄电池两极连起来，电子就沿着导线从A极流向极流向B极，这时的蓄极，这时的蓄电池的放电原理与原电池相似，结构式如下：电池的放电原理与原电池相似，结构式如下：负极（氧化），由于硫酸的存在，反应后生成难溶的硫酸铅。负极（氧化），由于硫酸的存在，反应

4、后生成难溶的硫酸铅。正极（还原），同样生成硫酸铅。正极（还原），同样生成硫酸铅。放电总反应式：放电总反应式：蓄电池放电后，硫酸的浓度减小，因此，用比重计测量铅酸蓄电池的硫酸液的比蓄电池放电后，硫酸的浓度减小，因此，用比重计测量铅酸蓄电池的硫酸液的比重，判断放电的程度。铅蓄电池的单体电压为重，判断放电的程度。铅蓄电池的单体电压为2V，使用或储存一段时间后，当，使用或储存一段时间后，当电压下降为电压下降为1.8V，硫酸的比重下降到，硫酸的比重下降到1.2时，就需要充电。时，就需要充电。铅蓄电池放置日久，由于铅蓄电池放置日久，由于“自放电自放电”（不使用的自身放电），电池电动势会逐渐（不使用的自身放

5、电），电池电动势会逐渐降低，因此，蓄电池要定期充电，加以维护。降低，因此，蓄电池要定期充电，加以维护。24 2(-)Pb SOPbO (+) 2+Pb=Pb+2e2+2-44Pb+SO =PbSO+22PbO +4H +2e=Pb+2H O22442Pb + PbO2H SOPbSO + H O22442Pb + PbO2H SOPbSO + H O离 网 光 伏 / 风 力 发 电 培 训 师 资 培 训 班 铅蓄电池中所涉及的化学符号：lH2O：水水lH2SO4：硫酸硫酸lH2O + H2SO4：“电解液电解液”lPb：铅铅 （灰黑色金属，良导体）灰黑色金属，良导体）lPbO2：氧化铅氧化

6、铅 （深黑色金属氧化物，良导体）深黑色金属氧化物，良导体）lPbSO4： 硫酸铅硫酸铅（浅灰色，不良导体，比容浅灰色，不良导体，比容(体积度体积度)大）大）离 网 光 伏 / 风 力 发 电 培 训 师 资 培 训 班 已充电的蓄电池正极 ： PbO2 负极 ： Pb电解液 ： H2SO4 + H2O (浓度高) 已放电的蓄电池正极 ： PbSO4 负极 ： PbSO4 电解液 ： H2O + H2SO4 (浓度低) 在充电和放电过程中，电解液始终参与内部化学反应.。 在高电压（典型情况为每个电池 2.4 V以上）时的其它反应： 正极：2H2O O2 +4 H+ + 4 e 负极：4 H+ +

7、4 e 2 H2 电池：2H2O 2 H2 + O2 在充电过程的最后，水（H2O）分解为氢气和氧气。这些气体从蓄电池中逸出，使得电解液失水。氢-氧混合则成为一种爆炸物（爆炸气体）！离 网 光 伏 / 风 力 发 电 培 训 师 资 培 训 班电池容量和放电率蓄电池的实际容量与放电制度（放电率，温度，终止电压）和电池结构有蓄电池的实际容量与放电制度（放电率，温度，终止电压）和电池结构有关。放电率低，电压下降缓慢，放出的实际容量高。温度高，放电容量大。关。放电率低，电压下降缓慢，放出的实际容量高。温度高，放电容量大。放电时所使用的电流值、温度和终止及电压不同，均是一个给定的电池放放电时所使用的电

8、流值、温度和终止及电压不同，均是一个给定的电池放出不同的出不同的Ah数。数。概念：概念：放电率。在活性物质总量不变的条件下，电池容量随放电电流增增大而降放电率。在活性物质总量不变的条件下，电池容量随放电电流增增大而降低，因此，在谈电池容量时，必须指明放电率。放电率有小时率和电流率低，因此，在谈电池容量时，必须指明放电率。放电率有小时率和电流率两种表示方法。两种表示方法。小时率：是一定电流放完额定容量所需的时间来表示。不同的蓄电池有其小时率：是一定电流放完额定容量所需的时间来表示。不同的蓄电池有其规定的标准放电率，如：汽车用蓄电池，一般用规定的标准放电率，如：汽车用蓄电池，一般用20h 率容量，固定型或率容量，固定型或摩托车用摩托车用10h率容量，牵引型（动力型）用率容量，牵引型（动力型）用5h率容量。率容量。对于对于6Q120Ah，电池容量为，电池容量为20h率，率，120Ah。意味着：该电池以。意味着：该电池以6A的电流放电能延续的电流放电能延续20h为合格。为合格。电流率（倍率）：是指电池放电时的放电电流数值为电池额定容量的倍数。电流率（倍率）：是指电池放电时的放电电流数值为电池额定容量的倍数。如如0.1C20, 表示对于表示对于120安时（安时（C20）的电池以）的电池以1.0*12012安的