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电池结构及原理.ppt

上传人:977562398 2022/1/19 文件大小:964 KB

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文档介绍

文档介绍:二、 VRLAB 分类
阀控式铅酸蓄电池分为AGM和GEL(胶体)电池两种:
AGM电池采用吸附式玻璃纤维棉(Absorbed Glass Mat)作隔膜,电解液吸附在极板和隔膜中,贫电液设计,电池内无流动的电解液,电池可以立放工作, 电解液
电解液在蓄电池的化学反应中,起到离子间导电的作用,并参与蓄电池的化学反应。电解液由纯硫酸(H2SO4)与蒸馏水按一定比例配制而成,其密度一般为~3 (20℃)。电解液的密度对蓄电池的工作有重要影响,密度大,可减少结冰的危险并提高蓄电池的容量,但密度过大,则粘度增加,反而降低蓄电池的容量,缩短使用寿命。
硫酸密度检测图
硫酸配制安全图
第七页,共17页。
壳体
壳体用于盛放电解液和极板组,应该耐酸、耐热、耐震。壳体多采用ABS或PP塑料制成,为整体式结构,壳内由间壁分成3个或6个互不相通的单格,各单格之间用铅质联条串联起来,如右图所示。壳体上部使用相同材料的电池盖密封。
ABS材料的壳体硬,电池内部压力较大时,使用ABS材料不易鼓肚变形。ABS材料的缺点就是耐候性差,水蒸气的渗透性很高。
ABS槽盖配合图
ABS槽盖配合操作图
第八页,共17页。
壳体
PP有优异的耐冲击性能、耐热性能、热融接性和适宜的价格。主要用于起动蓄电池壳体的制造,同时也用于阀控铅酸蓄电池。其主要缺点是,冲击强度虽温度变化大,耐低温性差、机械强度低、易氧化和老化。
PP槽盖配合图
电池槽图
电池盖图
PP槽盖配合操作图
第九页,共17页。
安全阀
安全阀:密封式铅酸蓄电池增加了安全阀(耐酸性橡胶),由于内部气体使用P↑安全阀打开释放气体,安全阀 关闭,外面的气体进不来,保证电池正常使用
第十页,共17页。
四、 VRLAB电化学原理
阀控式铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来,放电时将化学能转化为电能供给外系统。其充电和放电过程是通过电化学反应完成的,电化学反应式如下:
第十一页,共17页。
VRLAB电化学原理
充电时,正、负极板上的PbSO4还原成PbO2和Pb,电解液中的H2SO4增多,密度上升。
充电过程中存在水分解反应,当正极充电到70%时,开始析出氧气,负极充电到90%时开始析出氢气,由于氢氧气的析出,如果反应产生的气体不能重新复合得用,电池就会失水干涸;对于早期的传统式铅酸蓄电池,由于氢氧气的析出及从电池内部逸出,不能进行气体的再复合,是需经常加酸加水维护的重要原因;而阀控式铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用,同时抑制氢气的析出,克服了传统式铅酸蓄电池的主要缺点。
第十二页,共17页。
VRLAB电化学原理
蓄电池补充电充足的标志是:
限流限压(恒流恒压)。即先限定电流, C10以下( C10— C10),待电池端电压上升到时,立即以电压改为限压连续充电,在充电电流降到10以下3小时不变,即认为充足电。
恒压限流充电。在电压下充电, C10, C10以下3小时不变,就认为电池充足。
多步恒流充电。即进行多步恒定电流充电(恒定的电流大小根据步骤逐步递减), C10,补充的总电量为电池放出电量的倍,就认为电池充足。
第十三页,共17页。
VRLAB氧循环原理
阀控式铅酸蓄电池一般采用负极活性物质过量设计,现在由于隔膜技术和材料的发展更新,一般采用正极活性物质过量设计。AGM或GEL电解液吸附系统,正极在充电后期产生的氧气通过AGM或GEL空隙扩散到负极,与负极海绵状铅发生反应变成水,使负极处于去极化状态或充电不足状态,达不到析氢过电位,所以负极不会由于充电而析出氢气,电池失水量很小,故使用期间不需加酸加水维护。阀控式铅酸蓄电池氧循环图示如下:
第十四页,共17页。
VRLAB氧循环原理
在阀控式铅酸蓄电池中,负极起着双重作用,即在充电末期或过充电时: 一方面,极板中的海绵状铅与正极产生的O2反应而被氧化成一氧化铅;另一方面,是极板中的硫酸铅又要接受外电路传输来的电子进行还原反应,由硫酸铅反应成海绵状铅。
在电池内部,若要使氧的复合反应能够进行,必须使氧气从正极扩散到负极。氧的移动过程越容易,氧循环就越容易建立。
在阀控式蓄电池内部,氧以两种方式传输:
一是溶解在电解液中的方式,即通过在液相中的扩散,到达负极表面;
二是以气相的形式扩散到负极表面。
第十五页,共17页。
VRLAB氧循环原理
传统富液式电池中,氧的传输只能依赖于氧在正极区H2S0