模块5 GN型碱性蓄电池《客车电气装置》教学课件

《客车电气装置》✩精品课件合集5.GN型碱性蓄电池客车电气装置/BUSELECTRICALINSTALLATION铁路车辆上使用的蓄电池是酸性铅蓄电池。涂膏式极板，型号多、性能落后、不变维护。OVERVIEWS概述20世纪50年代以前客车上基本使用了TG型蓄电池。层状极板，性能提高，寿命长、对环境污染。20世纪60年代～90年代客车蓄电池开始使用碱性蓄电池。86年研讨，克服酸性电池问题。20世纪90年代GN型碱性蓄电池目前使用较多的为GN-300型、GN-450型等，其中G为负极材料镉的代号，N为正极材料镍的代号，300或450为蓄电池的容量。镉镍蓄电池为碱性蓄电池，与酸性蓄电池相比缺点1.价格较高；2.电压变化率大。优点1.腐蚀性小、对环境污染小；2.寿命长（预计浮充使用15年左右）3.维护简单；4.自放电小及低温性能好；5.过充与过放恢复能力强。CONTENTS01镉镍蓄电池的构造Constructionofnickel-cadmiumbattery02镉镍蓄电池工作原理WorkingprincipleofNI-CDbattery03镉镍蓄电池的主要性能参数MainperformanceparametersofNI-CDbattery一．镉镍蓄电池的构造镉镍蓄电池是方形口袋式，主要由正极板负极板隔离物（隔膜）壳体电解液五大部分组成。和二、镉镍蓄电池工作原理镉镍蓄电池极板的活性物质在充电后，正极板为碱式氧化镍NiOOH，负极板为海绵状金属镉（Cd）；电解质KOH

不参加反应，只起导电作用。但由于反应中有水参加，所以电解液量不能太少。2Ni(OH)2+2KOH+Cd(OH)2⇋2NiOOH+2KOH+2H2O+Cd

充电在充放电过程中总的化学反应式如下：电解液多选用氢氧化钾（KOH）溶液。蓄电池充电时电能变为化学能贮存起来，放电时将化学能变为电能而输出，两电极所发生的电化学反应是可逆的。而放电终止时，正极板转化为氢氧化镍[Ni(OH)2]，负极板转化为氢氧化镉[Cd(OH)2]。正极活性物电解液负极活性物正极生成物电解液负极生成物放电三、镉镍蓄电池的主要性能参数充电电压:指蓄电池在充电时两极的电位差。(1)其大小可用下式表示。U充=E0+I充R内放电电压:指电池在放电时两极的电位差。(2)其大小可用下式表示。U充=E0-I放R内由此可见：电池在放电时，由于内阻R的影响，其电压低于电池的电动势，放电电流越大，电压下降越快。额定电压：指蓄电池放电时的中段电压，或者指放电过程中的平均电压，镉镍蓄电池单只额定电压为1.2V。(3)电压1三、镉镍蓄电池的主要性能参数容量2其定义与铅蓄电池相同影响容量大小因素很多1.一般物质利用率越高，容量就越大；2.放电电流越大，放出容量就越小；电解液温度较高时，放出的容量就较大。镉镍蓄电池在室温下充电后，在（-20℃±1）℃下能放出额定容量的75%以上；容量指电池由充电充足状态放电至终止电压所放出的总电量。其大小为：C=l放×T放（Ah）在（-40℃±1）℃下能放出额定容量的20%以上，其低温放电性能较铅蓄电池强。三、镉镍蓄电池的主要性能参数放电率即放电速率，碱性电池通常分为“时率”和“倍率”。时率即按规定小时数放完额定所需的电流强度值，如GN300电池，额定容量为300A·h．按5h率放电的电流强度值为：倍率即为以额定容量值的若干倍电流(数值)放电的电流强度。如GN300电池以0.2倍率放电的电流强度为0.2×300=60A，可表示为：放电率3

三、镉镍蓄电池的主要性能参数镉镍蓄电池自放电率的定义与铅蓄电池相同。在一般情况下，镉镍蓄电池搁置1.5～2个月完全停止自放电，容量一直在额定容量的75%左右。镉镍蓄电池在室温下充电后，在20±5℃环境中搁置20昼夜，电池的剩余容量，一般情况下不低于额定容量的90%，其自放电率不大于25%，其自放电比酸性蓄电池小得多。可见，镉镍蓄电池与铅蓄电池相比更不易自放电。自放电率4三、镉镍蓄电池的主要性能参数寿命5次数越多，表明寿命越长，电池的质量就越好。镉镍蓄电池寿命长，其使用寿命一般为15～20年，维护特别好的可使用30年以上。蓄电池在保持输出一定容量的情况下，所能进行的循环次数叫寿命。蓄电池每充、放电一次叫一次循环。三、镉镍蓄电池的主要性能参数蓄电池的保存期为四年，其性能应符合上述主要电气性能要求。保存期6蓄电池塑料外壳应整洁