新能源汽车概论-QhxnyV030201 铅酸蓄电池

目录CONTENTS新能源汽车概论第一部分铅酸蓄电池的分类第二部分电池的性能指标第三部分铅酸蓄电池的工作原理01铅酸蓄电池的分类常用的铅酸蓄电池主要分普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池三大类。新能源汽车概论新能源汽车概论第一部分铅酸蓄电池的分类普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。普通蓄电池干荷蓄电池的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20—30分钟就可继续使用。干荷蓄电池免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。免维护蓄电池02电池的性能指标铅酸蓄电池的性能指标主要有电压、容量、内阻、能量、功率、输出效率、自放电率、放电倍率、使用寿命等，根据电池种类不同，其性能指标也有差异。这些是评定电池的实际效率的重要指标。新能源汽车概论电压电压分为端电压、开路电压、额定电压、充电终止电压和放电终止电压等。1）端电压电池正极与负极之间的电位差称为电池端电压。2）开路电压电池在没有负载情况下的端电压称为开路电压。3）额定电压电池在标准规定条件下工作时应达到的电压称为额定电压。新能源汽车概论第二部分电池的性能指标新能源汽车概论铅酸蓄电池的结构每个蓄电池的基本模块都是单电池，如图3-2-1所示。单电池是由一个极板组构成，它是由一个正极板组和一个负极板组组合而成的。极板组由电极和隔板构成。每个电极都是由一个铅栏板和活性物质构成。隔板一般用微孔绝缘材料制成，用于分离不同极性的电极。电极或极板组在充满电时沉浸在38%浓度的硫酸溶液中（电解液）。第二部分电池的性能指标图3-2-1铅酸蓄电池的结构新能源汽车概论(1)

正极板正极板上的活性物质是呈棕红色的PbO2，PbO2在电解液中溶解电离后在极板上留下Pb4+因而使正极板相对于电解液有正电位。(2)负极板负极板上的活性物质是呈青灰色的Pb，Pb在电解液中溶解电离后极板上留下一定数量的电子，因而使负极板相对于电解液有负电位。第二部分电池的性能指标1.正负极板：新能源汽车概论2.隔板正负极板之间均有一块绝缘的隔板，隔板的作用就是为了避免正负极板彼此接触而造成短路，并可使电池装配紧密，缩小电池体积，还可防止极板变形、弯曲和活性物质脱落。第二部分电池的性能指标新能源汽车概论2.隔板隔板具有多孔性，以便电解液渗透和流通，减小电池的外阻。此外，隔板材料还应具有良好的耐酸性和抗氧化性。常用的隔板材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料(聚氯乙烯、酚醛树脂)、玻璃纤维等，以微孔塑料隔板使用最为普遍。有些铅酸蓄电池的隔板是呈袋状的微孔塑料隔板，这种隔板可将正极板紧紧地套在里面，很好地防止了正极板活性物质脱落。第二部分电池的性能指标3.电解液铅酸蓄电池的电解液是硫酸的水溶液，是铅酸蓄电池的重要组成部分，铅酸蓄电池的正负极都必须浸在电解液中，电解液可使极板上的活性物质溶解和电离，除承担正、负极之间离子导电作用外，还参加电化学反应。第二部分电池的性能指标新能源汽车概论为避免蓄电池内自放电，并利于提高电极的电压、降低内阻、提高电池的容量和寿命，对电解液的纯度和密度要求比较严格，因此，铅酸电池的电解液是由纯净的硫酸与蒸馏水按一定的比例配制而成，电解液的密度一般为1.24~1.30g/cm3。第二部分电池的性能指标新能源汽车概论(1)壳体。壳体用于盛放电解液和极板组，壳内用间壁分成多个互不相通单格，底部有突棱，用以搁置极板组，而突棱间的凹槽可积存极板上脱落下来的活性物质，以避免沉积物造成正负极板短路。铅酸蓄电池壳体大多用耐酸、耐热、耐振的硬橡胶制成。如今，工程塑料(聚丙烯)已在韧性、强度、耐酸、耐热等性能方面优于硬橡胶，且可以制成壁薄透明的壳体，其质量轻、便于观察电解液的液面高度，因而塑料壳体的铅酸电池在汽车上也有应用。4.壳体及其他附件第二部分电池的性能指标新能源汽车概论(2)连条。铅制的连条用于串联各单格电池，如图所示的蓄电池连条露在蓄电池盖表面，这种传统的连接方式连条较长，耗材较多，电阻也较大，因此，已逐渐被穿壁式连条所取代。4.壳体及其他附件第二部分电池的性能指标新能源汽车概论(3)极桩。铅酸电池各单格电池串联后，两端单格的正极桩和负极桩分别穿出蓄电池盖，形成蓄电池极桩。正极桩标“十”号或涂红色，负极桩标“一”号涂蓝色或绿色等。第二部分电池的性能指标新能源汽车概论(4)加液盖。单格电池的加液孔盖都有一个通气小孔，用于在蓄电池充电时及时排出因电解水而产生的氢气和氧气，以防止气体集聚而使其内部压力升高，造成涨破容器甚至产生爆炸事故。第二部分电池的性能指标03铅酸蓄电池的工作原理充电指的是将电能回充到蓄电池中。充电过程中将电能转化为化学能。放电指的是从蓄电池中提取电能。放电过程中将化学能转化为电能。新能源汽车概论新能源汽车概论第三部分铅酸蓄电池的工作原理充电指的是将电能回充到蓄电池中。充电过程中将电能转化为化学能。放电指的是从蓄电池中提取电能。放电过程中将化学能转化为电能。图3-2-2铅酸蓄电池的工作原理新能源汽车概论第三部分铅酸蓄电池的工作原理铅酸电池的放电过程可总结为，正负极板上的活性物质二氧化铅和铅通过不断地溶解电离来维持电动势，并逐渐转变为硫酸铅；在电解液中，硫酸减少，水增加，其密度下降。图3-2-2铅酸蓄电池的工作原理新能源汽车概论由于放电过程沉附于正负极板表面的硫酸铅会阻碍电解液与极板内层的活性物质接触，从而极板内层的活性物质不能溶解电离。铅酸电池的放电过程第三部分铅酸蓄电池的工作原理新能源汽车概论充电过程可总结为，正负极板上的硫酸铅逐渐溶解电离，转化为正极板