2.2 铅蓄电池的工作原理和电池容量(课件）-高二《汽车电气设备与维修》同步教学（北京理工大学出版社）

下一页 第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量 一、铅蓄电池的工作原理 铅蓄电池的充放电过程是可逆的。电池充满电时，正极板活性物质为二氧化铅(PbO2)，负极板的活性物质为海绵状纯铅(Pb);放电时，正、负极板的活性物质都逐渐变为硫酸铅(PbS04)，消耗电解液中的硫酸而产生水。其反应方程式为: 二、铅蓄电池的容量 铅蓄电池的容量是在规定条件下，充足电的蓄电池所能输出的 电量，用C来表示，单位是安培小时(A·h)，容量C等于放电电流与放电时间的乘积: C=If·t 式中:C—容量; If—放电电流; t—放电时间。 起动型铅蓄电池的容量可分为额定容量与储备容量两种。 (1)额定容量蓄电池的额定容量与每片极板的面积和每单格电池极板的片数成正比，与单格电池数无关。国产蓄电池极板已经标准化，每片正极板的额定容量可按15A·h估算。 第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量 下一页 上一页 一般地，说某蓄电池是N片的，是指它每单格电池内共有N片极板，其中正极板的片 数为(N-1)/2，则该电池的额定容量可按下式估算: (2)储备容量指完全充足电的蓄电池在电解液温度为25℃±2℃时，以25 A电流放电，至6V蓄电池端电压下降到(5.25±0.02)V，或12 V蓄电池端电压下降到10. 5±0.05V时，放电所持续的时间，用氏表示，单位为min(分钟)。储备容量说明当汽车电源系统失效时，蓄电池能提供25 A电流的时间。 储备容量与20 h放电率容量之间的关系，按下式进行换算: 第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量 下一页 上一页 当 或 时，上式不适用。 (3)影响铅蓄电池容量的因素影响铅蓄电池容量的因素，一个是单格电池内极板的片数和结构等方面的因素，另一个是使用方面的因素，我们主要讨论使用因素的影响。 .放电电流放电电流越大，蓄电池愉出的容量越小，见图2-5(a)。 在使用起动机时，必须严格控制起动时间，每次接入起动机的时间不得超过5s，两次起动应间隔5s以上。 .电解液温度电解液温度降低，蓄电池愉出的容量减小，见图2-5 (b)。一般地，在正常范围内，电解液温度每下降1℃，容量约下降1%(但温度过高，将造成极板拱曲变形、活性物质脱落、诱发 下一页 上一页 第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量 电池自放电等故障，所以蓄电池电解液温度不宜过高)。 由于上述原因，冬季起动时，蓄电池的端电压将会大幅度降低，往往导致起动、点火困难，因此冬季应注意对蓄电池的保温。 .电解液的相对密度实践证明，采用较低的电解液相对密度，可以提高蓄电池愉出大电流的能力和大电流放电时的容量。从提高蓄电池的起动能力来看，采用偏低的电解液密度为好。电解液相对密度对容量的影响见图2-5 (c)。 返 回 上一页 第二节 铅蓄电池的工作原理和电池容量 一、电解液的配制 (1)配制比例专用纯净硫酸(相对密度为1.83~1. 84g/cm3)和蒸馏水配制百分比见表2-3。 (2)配制仪器配制电解液所用的容器必须是耐酸、耐热、与电解液不发生化学作用的有釉陶瓷缸、玻璃缸、塑料槽等。应备有塑料或玻璃棒、专用电解液密度计及温度计。 (3)配制过程电解液配制过程如下: .清洗器皿:将容器、塑料(或玻璃)棒等器具用清水洗去脏污，再用蒸馏水多次冲洗，以防配制成的电解液含有过量杂质。 .先在容器中倒入蒸馏水:按欲配制的电解液的总量，计算出所需 下一页 第三节 电解液的配制及蓄电池的充电 蒸馏水的数量。例如:要配制30 L相对密度为1.27 g/c厅的电解液，查表2-3可计算出所需蒸馏水的体积为: .取专用硫酸:自盛放专用硫酸的容器中取出所需的硫酸。 .将硫酸倒入蒸馏水中:将硫酸沿容器壁徐徐倒入容器内的蒸馏水中，并不断用塑料棒慢慢搅拌(见图2-6)，以防因硫酸与水混合时产生的热量大量积存而造成硫酸的飞溅。 .测量电解液相对密度:用专用吸式密度计测量配成电解液的相对密度，同时用温度计测量其温度[图2-7(a)]。按下式换算成25℃的相对密度值: 第三节 电解液的配制及蓄电池的充电 下一页 上一页 本例中设 ，所以: 也可以用带密度换算刻度的专用温度计(见图2 -7b)测量电解液温度，并由其刻度直接换算。 .调整相对密度值:若相对密度不符合要求，可加硫酸(过低时