1-蓄电池基础知识-讲稿

蓄电池基础知识讲稿将介绍汽车电池的相关知识及养护常识，帮你更好地了解电池的使用和保养，延长电池的使用寿命。铅酸蓄电池的基本知识铅酸蓄电池简介铅酸蓄电池由于起优良的可逆（反复接受。储存。释放电能）较高的能量转换效率，运行无噪音，可根据工作需要灵活地变换输出压。电流和容量，内阻低。价格低廉，使用方便等突出优点而被广泛应用于各种需要直流电源的场合。尽管交流供电逐渐普及，但蓄池的要求仍然在不断增长。近年来，在蓄电池领域里，尽管新型锌银体系电池，碱性镉镍蓄电池等己发展成熟，但由于原材料缺乏，造价高等原因，使用面和使用量受到限制。唯有铅酸蓄电池无论在总量上和应用范围方面仍占有绝对优势。据统计，铅酸蓄电池约占整蓄电池生产总量95%以上。预计在今后一个相当长的时期内，这种情况仍将延续。但是铅酸蓄电池又存在一个严重缺点，就是其使用寿命较短，一般为1-2年。每年大量铅酸蓄电池的报废，如果没有及时、完善的回收利用其制造材料的体系，则必将会造成大量的材料浪费和对环境的污染，尤其是其中对人类有害作用的铅和硫酸等物质危害更大。因而，设法延长铅酸蓄电池的使用寿命，减少相关材料的消耗和对人类生活环境的污染，实乃一项利国利民造福子孙后代的大事，是一项具有巨大经济效益和社会效益的重要工作。铅酸蓄电池工作原理：汽车电池的工作原理:汽车电池绝大多数为铅酸蓄电池。简单地说，它是一种能将化学能量转化为电能的电化学设备。铅酸蓄电池由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成，其放电的化学反应是依靠正极板活性物质(二氧化铅PbO2)和负极板活性物质(海绵状纯铅Pb)在电解液(硫酸H2SO4和水H2O组成)的作用下进行。一个标准的12V铅酸蓄电池包含有六个单元，每个电源产生约2V的电能(每个电源都有正、负极柱：正极柱上刻有“＋”号，呈深褐色；负极柱上刻有“-”号，呈浅灰色)。铅酸蓄电池的正极活性物质是二氧化铅（pbo2）负极活性物质是海绵状金属铅（pb），导电介质稀硫酸（电解液在蓄电池充放电过程中，正负极将发生下列反应，充电时将电能转变化学能贮在电池中，放电时将化学能转变成电能提供给外界。负极反应：pb+hso4-2e=pbso4+h2正极反应：PbO2+HSO4-2e=PbSO4+2H2o充电：电解液浓度增加，内阻减少，蓄电池电动势升高，充电后期由于水的电解，将有大量气泡产生。放电：H2SO4浓度下降，正负极上的PbSO4增加，内阻增大，电解液浓度下降，电池电动势降低。电池反应：PbO2+2H2SO4+Pb=PbSO4+2H2O+PbSO4电池在放电两极活性剂物质均转化为硫酸铅,这种解释铅酸蓄电池成流反应的理论称为”双极硫酸盐化理论”.放电和充电在放电(Discharge)过程中，极板上的二氧化铅(正极)、海绵铅(负极)和电解液中的硫酸发生放电化学反应，产生硫酸铅(PbSO4)和水(H2O)，正负极板相互之间的差别减小。因为电池的电压取决于极板材料的不同和电解液的浓度，所以放电反应之后，电池损失能量。充电(Charge)过程与放电过程相反。在发电机电流的作用下，硫酸铅和水转化为二氧化铅(正极)、海绵铅(负极)与硫酸，极板、电解液浓度恢复，电池能量增加。铅酸蓄电池的基本结构一个标准的12V铅酸蓄电池包含有六个单元，每个电源产生约2V的电能(每个电源都有正、负极柱：正极柱上刻有“＋”号，呈深褐色；负极柱上刻有“-”号，呈浅灰色)。铅酸蓄电池主要由正负极板、隔板、硫酸电解液、排气栓、极柱、电池壳体等主要部件组成1正负极板：正负极板是由板栅和活性物质二氧化铅和铅（PBO和2PB）构成的。板栅的作用为a，支承活性物质。b，传导电流，使电流分布均匀。板栅的材料一般采用铅锑合金，免维护电池采用铅钙合金。充电状态：正极活性剂物质主要成分为二氧化铅，负极活性物质主要成分为绒状铅。2、隔板：电池用隔板是由微孔橡胶、塑料玻璃纤维等绝缘材料制成的它的主要作用是：a，防止正负极板短路。b，使电解中负离子顺利通过。c，阻援正负极活性物质的脱落，防止正负极板因震动而损伤。因此要求隔板要有孔率高，孔径小，耐酸，不分泌有害杂质，有一定强度，在电解液中电阻小，具有化学稳定性特点。3、电解液；电解液是蓄电池重要组成部分，它的作用：a，传导电流。b，参加电化学反应。电解液是浓硫酸和净化水配制而成的，电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。车用蓄电池采用电解液密度为1.280士0.005g/cm3：（25度）稀硫酸。4、电池壳、盖；电池壳、盖是盛正、负极板和电解液的容器，主要由塑料和橡胶材料制成。5、排气栓：由塑料材料制成，对电池起密封作用，阻止空岂进入，防止有极板氧化，使用前必须将排气栓上的盲孔用铁钉刺穿，以保证气体逸出通畅。6、其它：蓄电池除上述主要部件外，还有鲢条、端子、极柱、液面指示器等零部件。蓄电池基本特性1、电压电池电压是把1格隔槽约2.1V串联3格成6.3V（标称为6V电池）。同理，串联6格就为12.6V（标称为12V电池）。该电压值是在完全充电的状态下，同时端子间没构成电路的电压（开路电压）。（1）电池的电动势和硫酸浓度成正比，并受温度影响。（2）放电时的电压与放电电流和电池内阻有关，放电电流越大，电压下降越大。（3）放电到0V后，再充电也不能维持原来的性能。所以依放电电流的多少规定了相应的停止放电电压，以避免放电至低于该电压以下。另外，按规定放电到“停止放电电压”后搁置一段时间，其开路电压便恢复到和硫酸浓度相应的电压。2、容量容量是指从电池中可取出的电量。以放电电流（A）和能放电的时间（h）之积（Ah）安培小时表示。实际上是把被充电的电池，以一定的电流放电到规定的停止放电电压的方法进行测定。3、关于电解液电解液是由高纯度硫酸和纯水组成的无色透明的稀硫酸，它和阴、阳极板起化学作用，把化学能转化成电能，同时在电池内部起导电作用。电解液的比重在标准温度20℃下定为1.28。4、关于自放电灌入电解液状态下的电池，虽然没有连接外部电路，也会随着时间的推移逐渐失去电量。一般在温度越高和比重越大时自放电量也高。其原因是被充电的阴极活性物和硫酸起了反应，生成氢气而失电。Pb＋H2SO4→PbSO4＋H2如果电解液中混入了铁离子、氯或有机物等成份，会显著地加速自放电。因此使用劣质的电解液就会大大影响电池性能和寿命。5、蓄电池内部的化学变化（1）放电中的化学变化从电池外部连接电路用电，就使阳极板的二氧化铅（PbO2)和阴极板铅（Pb）在电解液中与硫酸起反应，逐渐变成硫酸铅。同时，电解液就成为水而不能持续产品生电，到了最终状态叫完全放电。因为电解液中的硫酸浓度和放电电量成正比关系变化，所以用比重计测量电解液便可知电池的放电量。（2)充电中的化学变化已放电的蓄电池从外部供给直流电时，曾变成硫酸铅（PbSO4）的阳极和阴极板的活性物质逐渐恢复原状，即阴极回复为海绵状铅，电解液回复为稀硫酸。接近到完全充电状态时，电解液中的水开始电解，从阳极发生氧气（O2），从阴极发生氢气。（3）水的电解对电池进行持续充电，快到尾期就开始冒出气体，这就是电解液中的水分被电解的缘故。发生的气体是从阳极出氧气，从阴极出氢气，其体积比O2:H2＝1:2，这是电池使用过程中电解液减少的主要原因。在充电中，12V电池达到14.1V～14.4V时；6V电池达到7.05V～7.2V时，水电解急剧增加，即使达到完全充电状态，充电电流几乎全部浪费在水电解上。下表说明，蓄电池在完全充电状态下，过充电电流1A/充电1小时的水电解量。铅酸蓄电池的常见故障1、极板硫酸盐化盐化了的蓄电池极化作用大，充电接受能力差，活性物质有效性差，放电端电压下降快，额定容量低。（1）极板的活性物质减少，电池正常放电时，明显比其他正常电池的容量低。（2）由于硫酸铅晶体不能充分还原，电解液比重降低且长期不足，过量地产生气分解。（3）充电时电压上升很快，迅速高达2.9V/格左右（正常为2.7V/格左右）；放电时电压降低很快，1至2小时即达1.8V/格。（4）充电时冒气很早，且电解液温升较高。（5）极板颜色不正常，正极板呈浅渴色，负极板呈灰白色斑块，表面粗糙坚硬。造成此现象的主要原因如下：①经常处于放电状态或放电后不充电，常表现为线路搭铁而引起短路等现象。②初充电不足或长期充电不足。由于电池的贮存期过长，干荷性能减弱而又未在售出之前补充电或车用充电器不配套，造成电池长期充电不足。③由于未及时作补水维护，使长期处于高比重的电解液逐渐硫酸盐化。④没有定期过充电。由于电池内部的活性物质不能百分之百地利用，总有一部分硫酸铅不易转化，这部分硫酸铅很容易结晶细化造成极板硫酸盐化。采用定期过充电可使这部分硫酸铅转化。⑤经常采用快速充电，这容易造成由于电流密度过高，极板内部的硫酸铅不易转化的现象。⑥通过隔板及极板边缘绝缘产生慢性短路。由于电池槽底积粉过高或由于电解液不纯，杂质结晶于极板边缘而形成慢性短路，使极板逐渐硫化。2、电池开路电池开路主要表现为充不进电，没有电流显示，严重时伴有电池内部打火现象。造成此现象的主要原因有：装配时极柱受损有裂纹；假焊；因加酸不小心使酸漏入引线焊点，腐蚀引线而造成开路。3、电池短路蓄电池短路主要表现为电压低，容量不足，充电后电压仍低于正常值等。造成电池短路的主要原因有：由于漏铅或隔板破损引起短路；电解液不纯，杂质结晶而引起短路；极板活性物质严重脱落，堆积在电池槽底部的脱落物引起短路。4、蓄电池严重自行放电主要表现为电压低，充电后电压正常但放置几天后电压下降很快。电池不存电的主要原因是：所加的硫酸电解液不合标准，含杂质太多或补水维护时补加的水含有害杂质过多而造成电池自放电过大。5、蓄电池失效一般表现为电池底部积粉过多，电池电压低等现象。造成电池失效的主要原因是：电池使用寿命终止；充电电流过大，充电时间过长；含氯等有害杂质过多，使极板松散脱粉。三、故障的判定和处理方法1、当电池充不进电时，即无电流、显示高电压，则可判定电池开路。2、当电池电压低于正常值，充电时电压值上升不大，充电后电池经放置1小时后仍低于正常值，则可判定该电池内部短路。如果电池使用时间极短（不超过1个月），则属于装配出现的质量故障。如果电池使用时间较长而又观察不到底部积粉太多，则属于杂质结晶而引起的短路。如果底部积粉太多，则属于电池底部接触的慢性短路。3、电池正常放电时，容量大大低于正常电池。充电时电流极小，电压上升极快，高达2.9V/单格左右（正常值2.7V/单格）；放电时电压降低很快，一下子降到1.8V/单格以下。电池充电时冒气较早，且电池内部发热，由此种现象可判定电池极板硫酸盐化。硫酸盐化不很严重的电池可用均衡充电法进行处理，小电流（电池容量的1/40）充20-30小时，并反复进行多次充放电循环（全充全放），可以消除硫化现象，使其恢复正常。4、如果电池经充电后当时的电压电量非常，经一夜或几天搁置仍无电，主要原因是电解液比重过高和电解液不纯净致蓄电池严重自行放电。调节一下补水，可能的话更换不纯净的电解液，倒出电解液后应用纯净水清洗极板组。5、能过外表观察，如果电池内部发红、发黄且底部积粉太多，是由于大电流充电时间过长或缺水状态下使用时间过长引起的。以上简要介绍了蓄电池的基本特性和常见的故障及处理方法，用户应该按照生产厂的使用说明书进行维护和保养，才能保证蓄电池的使用能量并延长其使用寿命。使用注意事项:1、启动汽车时每次启动时间不应超过3至5秒，再次启动间隔时间不少于10秒。2、汽车经常短途驾驶，开开停停，会导致电池长期处于充电不足的状态，缩短使用寿命。在高速公路上以稳定的速度行车20〜30分钟，可以给电池充分的时间充电。3、日常驾驶时，在离开汽车之前，检查并确保所有车灯及其他电器(如收音机、CD)已经关闭。因为这可能会耗尽你的电池。4、如果电池耗尽，需借火(Jump-Starting，也称搭线)才能启动，应立刻尽量以恒定的速度(如高速公路速度)开车至少20〜30分钟，给电池作充分的充电。5、在电池完全放电的情况下，借火有可能也无法帮你发动汽车。这时，你需要使用专门的电池充电器进行慢充电