汽车蓄电池基础知识.ppt

电动势的建立正极板：PbO2溶于电解液PbO2+2H2O→Pb(OH)4Pb(OH)4→Pb4++4OH-OH-留在电解液中，Pb4+沉附在正极表面,使正极板有+2.0V在外电路未接通时，反应达到动态平衡时，静止电动势为：E=2.0－(－0.1)=2.1V第31页,共49页，2024年2月25日，星期天电动势的建立第32页,共49页，2024年2月25日，星期天2、放电过程将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。第33页,共49页，2024年2月25日，星期天2、放电过程如果将蓄电池与外电路的负荷接通，电子e从负极板经过外电路的负荷流往正极板，使正极板的电位下降，从而破坏了原有的平衡状态。发生电化学反应。从理论上说，蓄电池这种放电将极板上所有物质全部转变为硫酸铅，但实际转化的只有30-50%。第34页,共49页，2024年2月25日，星期天3、充电过程将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过程，它是放电反应的逆过程。第35页,共49页，2024年2月25日，星期天3、充电过程充电时蓄电池的正负两极接通直流电源当电源电压高于蓄电池的电动势E时，电流由蓄电池的正极流入，从蓄电池的负极流出，也就是电子由正极板经外电路流往负极板。这时正负极板发生的化学反应正好与放电过程相反，其化学反应过程如图所示。第36页,共49页，2024年2月25日，星期天蓄电池充放电过程结论蓄电池在放电时，电解液中的硫酸将逐渐减少，而水将逐渐增多，电解液相对密度下降。蓄电池在充电时，电解液中的硫酸将逐渐增多，而水将逐渐减少，电解液相对密度增加。在充放电时，电解液浓度发生变化，主要是由于正极板的活性物质化学反应的结果，因此要求正极极处的电解液流动性要好。在装配蓄电池时，应将隔板有沟槽的一面对着正极板，以便电解液流通。第37页,共49页，2024年2月25日，星期天二、蓄电池的工作特性蓄电池的静止电动势及基本电特性蓄电池的内阻蓄电池的放电特性蓄电池的充电特性第38页,共49页，2024年2月25日，星期天1、蓄电池的静止电动势及基本电特性静止电动势ES蓄电池处于静止状态时，正负极板之间的电位差（即开路电压）称为静止电动势。开路电压：理论上，开路状态下的端电压并不等于电池的电动势。但是，开路电压在数值上很接近蓄电池的静止电动势，可以用开路电压代替静止电动势。一般规定铅蓄电池的额定开路电压为2.0V。开路电压（静止电动势）公式铅钙电池：ES=0.85+ρ25°C（V）或铅锑电池：ES=0.84+ρ25°C（V）汽车用蓄电池的电解液密度一般在1.12-1.30g/cm3之间，因此ES=1.97～2.15（V）第39页,共49页，2024年2月25日，星期天1、蓄电池的静止电动势及基本电特性蓄电池端电压的测量：端电压包括开路电压、放电电压和充电电压，取决于蓄电池的工作状况。一般发动机未工作时测量蓄电池电压为开路电压为12V。（12~12.7V)一般发动机工作时测量蓄电池电压为充电电压为14V。(13.8~14.4V)起动时测量蓄电池电压为放电电电压约为8-11V。实际测量时采用放电计模拟启动状态。第40页,共49页，2024年2月25日，星期天2、蓄电池的放电特性蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压和电解液相对密度随时间而变化的规律。将完全充足电的蓄电池以20h放电率的电流进行放电，在放电过程中不断地调节外接的电位器，使放电电流保持稳定不变，每隔一定的时间，测量端电压和电解液密度，得到如图所示的放电特性曲线。第41页,共49页，2024年2月25日，星期天放电特性曲线第42页,共49页，2024年2月25日，星期天2、蓄电池的放电特性（1）开始放电阶段端电压由2.14V迅速下降至2.1V极板孔隙内硫酸迅速消耗，电解液密度迅速下降，浓差极化增大，端电压迅速下降。（2）相对稳定阶段端电压由缓慢下降至1.85V极板孔隙外向孔隙内扩散的硫酸与孔隙内消耗的硫酸达到动态平衡，孔内外电解液密度一起缓慢下降，所以端电压缓慢下降。第43页,共49页，2024年2月25日，星期天2、蓄电池的放电特性（3）迅速下降阶段端电压由1.85V迅速下降至1.75V。放电接近终了时，电化学极化、浓差极化、欧姆极化显著增大，端电压迅速下降。蓄电池放电终了的特征第44页,共49页，2024年2月25日，星期天3、蓄电池的充电特性（恒流充电）在恒流充电过程中，蓄电池的端电压与电解液相对密度随时间而变化的规律。充电电源必须采用直流电源，以一定的电流人向一只完全放