铅酸蓄电池的结构与维护.ppt

铅酸蓄电池的结构铅酸蓄电池的结构与维护与维护伦国瑞伦国瑞20102010年年1111月月学时：学时：6 6学时学时主要内容：主要内容：铅酸蓄电池概述铅酸蓄电池概述铅酸蓄电池概述铅酸蓄电池概述 铅酸蓄电池使用维护铅酸蓄电池使用维护铅酸蓄电池使用维护铅酸蓄电池使用维护 供电系统中蓄电池的地位供电系统中蓄电池的地位供电系统中蓄电池的地位供电系统中蓄电池的地位2一、蓄电池基念知识一、蓄电池基念知识 第一章第一章 铅酸蓄电池概述铅酸蓄电池概述 32 2、常用技术术语、常用技术术语u充电：充电：蓄电池从其它直流电源获得电能叫做充电。蓄电池从其它直流电源获得电能叫做充电。u放电：放电：蓄电池对外电路输出电能时叫做放电。蓄电池对外电路输出电能时叫做放电。u浮充放电：浮充放电：蓄电池和其他直流电源并联，对外电路输蓄电池和其他直流电源并联，对外电路输出电能叫做浮充放电。有不间断供电要求的设备，起出电能叫做浮充放电。有不间断供电要求的设备，起备用电源作用的蓄电池都处于该种放电状态。备用电源作用的蓄电池都处于该种放电状态。u电动势：电动势：外电路断开，即没有电流通过电池时在正负外电路断开，即没有电流通过电池时在正负极间量得的电位差，叫电池的电动式。极间量得的电位差，叫电池的电动式。u端电压：端电压：电路闭合后电池正负极间的电位差叫做电池电路闭合后电池正负极间的电位差叫做电池的电压或端电压的电压或端电压u安时容量：安时容量：电池的容量单位为安时，即：电池的容量单位为安时，即：电池容量电池容量Q Q（安时）（安时）=I I放放tt放放 I I放放为放电电流（安）为放电电流（安）t t放放为放电时间（小时）为放电时间（小时）4u电量效率（安时效率）：电量效率（安时效率）：输出电量与输入电量之间的输出电量与输入电量之间的比叫做电池的电量效率，也叫作安时效率。比叫做电池的电量效率，也叫作安时效率。电量效率（电量效率（%）=（Q Q放放QQ充充）100%100%=（I I放放tt放放）（I I充充II充充）100%100%Q Q放放和和Q Q充充：分别是放电和充电容量（安时）：分别是放电和充电容量（安时）u自由放电：自由放电：由于电池的局部作用造成的电池容量的消由于电池的局部作用造成的电池容量的消耗。容量损失搁置之前的容量之比，叫做蓄电池的自耗。容量损失搁置之前的容量之比，叫做蓄电池的自由放电率由放电率 自由放电率（自由放电率（%）=（Q1Q1Q2Q2）Q1100%Q1100%Q1 Q1为搁置前放电容量（安时）为搁置前放电容量（安时）Q2Q2为搁置后放电容量（安时）为搁置后放电容量（安时）u使用寿命：使用寿命：蓄电池每充电、放电一次，叫做一次充放蓄电池每充电、放电一次，叫做一次充放电循环，蓄电池在保持输出一定容量的情况下所能进电循环，蓄电池在保持输出一定容量的情况下所能进行的充放电循环次数，叫做蓄电池的使用寿命。行的充放电循环次数，叫做蓄电池的使用寿命。5二、铅酸蓄电池的工作原理二、铅酸蓄电池的工作原理6放放电电时时正正极极1mol1mol的的二二氧氧化化铅铅，负负极极1mol1mol的的海海绵绵状纯铅，同时有状纯铅，同时有2mol2mol的硫酸参与反应。的硫酸参与反应。放电时放电时,正极正极二氧化二氧化铅铅(Pbo(Pbo2 2)变成硫酸铅变成硫酸铅(PbPbSOSO4 4),),负极由海绵状纯铅负极由海绵状纯铅(PbPb)变成硫酸铅变成硫酸铅(PbPbSOSO4 4)。充电时充电时,正极由硫酸铅正极由硫酸铅(PbPbSOSO4 4)转化为二氧化铅转化为二氧化铅(Pbo(Pbo2 2),),负极由硫酸铅负极由硫酸铅(PbPbSOSO4 4)转化为海绵状纯转化为海绵状纯铅铅(PbPb)。上式中的水被分解：上式中的水被分解：2H2H2 2O=2HO=2H2 2+O+O2 2 因此，这种电池有大量的氢与氧析出。因此，这种电池有大量的氢与氧析出。781、蓄电池的放电过程、蓄电池的放电过程2e充电状态溶解电离输出电流放电后生成物正极板负极板PbSO4PbSO4PbO2 2H2SO4PbPb4+SO42-+SO42-+2 H2O Pb2+2ePb2+2 H2O电解液2e9蓄电池的放电过程说明蓄电池的放电过程说明F若将若将蓄电池与外电路的负荷接通，电动势使电路内产生电蓄电池与外电路的负荷接通，电动势使电路内产生电流。电子流。电子e e从负极板经过外电路负荷流向正极板。从负极板经过外电路负荷流向正极板。F正极板处：Pb4+2e Pb2+Pb2+SO42-PbSO4（沉附在正极板上沉附在正极板上）F负极板处：Pb2+SO42-PbSO4（沉附在负极板上沉附在负极板上）Pb Pb2+2e (P Pb b继续溶解继续溶解)F外部电路继续流通，正负极板上的活性物质外部电路继续流通，正负极板上的活性物质P Pb bO O2 2 和和PbPb不断不断转化为转化为PbSOPbSO4 4，电解液中的硫酸逐渐减少，水增多。，电解液中的硫酸逐渐减少，水增多。102、蓄电池的充电过程、蓄电池的充电过程2e放电状态溶解电离输入电流充电后生成物正极板负极板PbSO4PbPbO2 2H2SO4Pb2+SO42-Pb4+电解液充电电源PbSO42 H2OSO42-+Pb2+2e2 H2O2e11蓄电池的充电过程说明蓄电池的充电过程说明F若将蓄电池直流电源接通，当电源电压高于蓄电池的电动势若将蓄电池直流电源接通，当电源电压高于蓄电池的电动势时，电源力使电子时，电源力使电子e e从正极板经过外电路流向负极板。从正极板经过外电路流向负极板。F正极板处：PbSO4 Pb2+SO42-Pb2+-2e Pb4+Pb4+2SO42-+2H2O PbO2+2H2SO4F负极板处：PbSO4 Pb2+SO42-Pb2+2e Pb SO42-+2H+H2SO4 12三、铅酸蓄电池三、铅酸蓄电池13三、铅酸蓄电池三、铅酸蓄电池1415163 3、产品型号含义：、产品型号含义：l根据根据JB2599-85JB2599-85部颁标准，我国铅酸电池型号分为部颁标准，我国铅酸电池型号分为三段，其安排和含义如下：三段，其安排和含义如下：串联的单体电池数串联的单体电池数电池的类型和特征电池的类型和特征额定容量额定容量l当电池数为当电池数为1 1时，称为单体电池，第一段可以省略。时，称为单体电池，第一段可以省略。l电池的类型是根据主要用途划分，代号用汉语拼音电池的类型是根据主要用途划分，代号用汉语拼音第一个字母，如下表：第一个字母，如下表：17汉语拼音字母汉语拼音字母含义含义汉语拼音字母汉语拼音字母含义含义表表示示电电池池用用途途的的字字母母Q Q启动用启动用表表示示电电池池特特征征的的字字母母A A干荷电式干荷电式G G固定用固定用F F防酸式防酸式D D电池车电池车FMFM阀控式阀控式N N内燃机车内燃机车W W无需维护无需维护T T铁路客车铁路客车J J胶体电液胶体电液M M摩托车用摩托车用D D带液式带液式KSKS矿灯酸性矿灯酸性J J激活式激活式JCJC舰船用舰船用Q Q气密式气密式B B航标灯航标灯H H湿荷式湿荷式TKTK坦克坦克B B半密闭式半密闭式S S闪光灯闪光灯Y Y液密式液密式18例：例：6QA-1206QA-120 表示有表示有6 6个单体电池（个单体电池（1212伏），启动伏），启动用电池，装有干式荷电击板，额定容量用电池，装有干式荷电击板，额定容量为为120120安时。安时。194、铅酸蓄电池的发展历史和趋势、铅酸蓄电池的发展历史和趋势发展历史：发展历史：涂膏式极板、铅锑板栅合金、管状电极、铅涂膏式极板、铅锑板栅合金、管状电极、铅钙板栅合金、胶体电解液及阀控式铅酸蓄电池钙板栅合金、胶体电解液及阀控式铅酸蓄电池发展趋势：发展趋势：1.1.要求蓄电池是免维护型的，更便于使用；要求蓄电池是免维护型的，更便于使用；2.2.进一步提高电池的比能量；进一步提高电池的比能量；3.3.进一步提高电池的比功率；进一步提高电池的比功率；4.4.进一步提高电池的循环寿命。进一步提高电池的循环寿命。205 5、铅酸蓄电池的优缺点：、铅酸蓄电池的优缺点：、铅酸蓄电池的优缺点：、铅酸蓄电池的优缺点：优点优点优点优点：1.1.原料易得，价格相对低廉；原料易得，价格相对低廉；2.2.高倍率放电性能良好；高倍率放电性能良好；3.3.温度性能良好温度性能良好,可在可在-40-406060的环境下工作；的环境下工作；4.4.适合于浮充电使用适合于浮充电使用,使用寿命长使用寿命长,无记忆效应；无记忆效应；5.5.废旧电池容易回收废旧电池容易回收,有利于保护环境。有利于保护环境。缺点缺点缺点缺点：1.1.比能量低比能量低,一般为一般为303040Wh/kg40Wh/kg；2.2.使用寿命不及使用寿命不及CdCd/Ni/Ni电池；电池；3.3.制造过程容易污染环境制造过程容易污染环境,必须配备三废处理设备。必须配备三废处理设备。216、基本构造：、基本构造：22铅酸蓄电池的极板，依构造和活性物质化成方法，可铅酸蓄电池的极板，依构造和活性物质化成方法，可分为四类：涂膏式极板，管式极板，化成式极板，半分为四类：涂膏式极板，管式极板，化成式极板，半化成式极板。化成式极板。涂膏式极板（涂浆式极板）由板栅和活性物质构成的。涂膏式极板（涂浆式极板）由板栅和活性物质构成的。板栅的作用为支承活性物质和传导电流、使电流分布板栅的作用为支承活性物质和传导电流、使电流分布均匀。均匀。板栅的材料一般采用铅锑合金，免维护电池采用铅钙板栅的材料一般采用铅锑合金，免维护电池采用铅钙合金。合金。正极活性物质主要成份为二氧化铅（正极活性物质主要成份为二氧化铅（PbO2),PbO2),棕红色；棕红色；负极活性物质主要成为绒状（海绵状）纯铅，深灰色。负极活性物质主要成为绒状（海绵状）纯铅，深灰色。2324 隔板是由微孔橡胶、颜料玻璃纤维等材料制成的，在正、隔板是由微孔橡胶、颜料玻璃纤维等材料制成的，在正、负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑,它的主要作用是：它的主要作用是：防止正负极板短路。防止正负极板短路。隔板有许多微孔，让电解液畅通无阻隔板有许多微孔，让电解液畅通无阻,使电解液使电解液中正负离子顺利通过。中正负离子顺利通过。阻缓正负极板活性物质的脱落，防止正负极板因阻缓正负极板活性物质的脱落，防止正负极板因震动而损伤。隔板一面平整，一面有沟槽，沟槽震动而损伤。隔板一面平整，一面有沟槽，沟槽面对着正极板。当正极板上的活性物质面对着正极板。当正极板上的活性物质P Pb bO O2 2脱落脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。时能迅速通过沟槽沉入容器底部。要求隔板要有孔率高、孔径小、耐酸、不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，分泌有害杂质，有一定强度，在电解液中电阻小，具有化学稳定性的特点。具有化学稳定性的特点。25（3）电解液）电解液u电解液是蓄电池的重要组成部份，它的作用是电解液是蓄电池的重要组成部份，它的作用是传导电流和参加电化学反应；传导电流和参加电化学反应；u电解液是由浓硫酸和净化水（去离子水）配制电解液是由浓硫酸和净化水（去离子水）配制而成的，电解液的纯度和密度对电池容量和寿而成的，电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响；命有重要影响；u比重一般在比重一般在1.241.241.30g/cm31.30g/cm3之间。之间。例如：汽车用铅酸蓄电池采用电解液密度为例如：汽车用铅酸蓄电池采用电解液密度为1.2800.005g/cm(25)1.2800.005g/cm(25)稀硫酸。稀硫酸。26（4 4）电池壳、盖）电池壳、盖）电池壳、盖）电池壳、盖 电池壳、盖是装正、负极板和电解液的容器，一电池壳、盖是装正、负极板和电解液的容器，一般由塑料和橡胶材料制成。外壳上有链条和加液孔。般由塑料和橡胶材料制成。外壳上有链条和加液孔。27（7）安全阀）安全阀 安全阀是阀控蓄电池的关键部件之一，它位于阀安全阀是阀控蓄电池的关键部件之一，它位于阀控铅酸蓄电池的顶部，主要作用：控铅酸蓄电池的顶部，主要作用：安全作用：安全作用：即当阀控铅酸蓄电池在使用过程中内部产即当阀控铅酸蓄电池在使用过程中内部产生气体且压力达到安全阀设定的开阀压力时，打开安生气体且压力达到安全阀设定的开阀压力时，打开安全阀，防止蓄电池变形、开裂；全阀，防止蓄电池变形、开裂；密封作用：密封作用：防止空气进入电池内部而造成不良影响；防止空气进入电池内部而造成不良影响；保持压力：保持压力：保持电池内部一定的压力，促进电池内氧保持电池内部一定的压力，促进电池内氧复合，减少失水；复合，减少失水；防爆作用：防爆作用：某些安全阀装有防酸、防爆片。某些安全阀装有防酸、防爆片。28三、阀控铅酸蓄电池的工作原理三、阀控铅酸蓄电池的工作原理1 1、化学原理：、化学原理：阀控铅酸蓄电池的工作原理基本上仍沿袭传统的阀控铅酸蓄电池的工作原理基本上仍沿袭传统的铅酸蓄电池，它的正极是二氧化铅，负极是海绵状纯铅酸蓄电池，它的正极是二氧化铅，负极是海绵状纯铅，电解液是稀硫酸，其电极反应如下：铅，电解液是稀硫酸，其电极反应如下：整个阀控铅酸蓄电池的反应方程式如下：整个阀控铅酸蓄电池的反应方程式如下：阀控铅酸蓄电池的设计原理是把所需质量的电解阀控铅酸蓄电池的设计原理是把所需质量的电解液注入极板和隔板中，没有游离的电解液，通过负极液注入极板和隔板中，没有游离的电解液，通过负极潮湿来提高吸收氧的能力。为了防止电解液减少而把潮湿来提高吸收氧的能力。为了防止电解液减少而把蓄电池密封，故阀控铅酸蓄电池又称贫液蓄电池。蓄电池密封，故阀控铅酸蓄电池又称贫液蓄电池。29阀控铅酸蓄电池工作原理示意图阀控铅酸蓄电池工作原理示意图阀控铅酸蓄电池工作原理示意图阀控铅酸蓄电池工作原理示意图30 阀控密封式铅酸蓄电池在结构、材料上进阀控密封式铅酸蓄电池在结构、材料上进行了重要的改进，如图所示。行了重要的改进，如图所示。正极正极板材料采用铅钙合金或铅镉合金、低板材料采用铅钙合金或铅镉合金、低锑合金，锑合金，负极负极板材料采用铅钙合金，板材料采用铅钙合金，隔板隔板采用采用超细玻璃纤维，并采用紧凑装配和贫液设计工超细玻璃纤维，并采用紧凑装配和贫液设计工艺技术，整个蓄电池的化学反应在密封的塑料艺技术，整个蓄电池的化学反应在密封的塑料壳内进行，壳内进行，出气孔出气孔上加单向的上加单向的安全阀安全阀。对于这种蓄电池结构，在规定的充电电压对于这种蓄电池结构，在规定的充电电压下进行充电时，正极析出的氧可通过隔板通道下进行充电时，正极析出的氧可通过隔板通道传送到负极板表面还原为水。由于阀控密封式传送到负极板表面还原为水。由于阀控密封式铅酸蓄电池的负极板比正极板多出铅酸蓄电池的负极板比正极板多出1010的容量，的容量，氢气析出时电位提高，加上反应区域和反应速氢气析出时电位提高，加上反应区域和反应速度的不同，正极出现氧气先于负极出现氢气。度的不同，正极出现氧气先于负极出现氢气。31氧气通过隔板通道或顶部到达负极进行化学反应。氧气通过隔板通道或顶部到达负极进行化学反应。负极被氧化成硫酸铅，经过充电又变成海绵状铅。负极被氧化成硫酸铅，经过充电又变成海绵状铅。正极电解水反应式如下：正极电解水反应式如下：32 这种蓄电池在充电过程中，电解液中的水几乎不损失，从而这种蓄电池在充电过程中，电解液中的水几乎不损失，从而使阀控密封式铅酸蓄电池在使用过程中达到不需加水的目的。生使阀控密封式铅酸蓄电池在使用过程中达到不需加水的目的。生产厂家采取各种办法极力减少氢与氧两种气体的析出，使它们尽产厂家采取各种办法极力减少氢与氧两种气体的析出，使它们尽量消化在阀控密封式铅酸蓄电池内部。量消化在阀控密封式铅酸蓄电池内部。但是，绝对控制氢气与氧气的析出是不可能的。事实上，电但是，绝对控制氢气与氧气的析出是不可能的。事实上，电解液仍有少量的消耗，仍会有少量的氢气与氧气析出。从这方面解液仍有少量的消耗，仍会有少量的氢气与氧气析出。从这方面说，阀控密封式铅酸蓄电池不是免维护而是少维护。说，阀控密封式铅酸蓄电池不是免维护而是少维护。（1 1）阀控密封式铅酸蓄电池的板栅主要采用铅钙合金，以）阀控密封式铅酸蓄电池的板栅主要采用铅钙合金，以提高其正负极析气提高其正负极析气(氢气和氧气氢气和氧气)过电位，达到减少其充电过程中过电位，达到减少其充电过程中析气量的目的。析气量的目的。正极板在充电到正极板在充电到7070时，氧气就开始产生，而负极板达到时，氧气就开始产生，而负极板达到9090时才开始产生氢气。在生产工艺上，一般情况下正负极板的厚时才开始产生氢气。在生产工艺上，一般情况下正负极板的厚度之比为度之比为3 3：2 2，根据这一正负极活性物质量比的变化，当负极上，根据这一正负极活性物质量比的变化，当负极上海绵状铅达到海绵状铅达到9090时，正极上的二氧化铅接近时，正极上的二氧化铅接近9090，再经少许的，再经少许的充电，正负极上的活性物质分别氧化还原达充电，正负极上的活性物质分别氧化还原达9595，接近完全充电，接近完全充电，这样可使氢气、氧气的析出减少。这样可使氢气、氧气的析出减少。电池免维护机理：电池免维护机理：33 （2 2）采用超细玻璃纤维）采用超细玻璃纤维(或硅胶或硅胶)来吸储电解液，来吸储电解液，并同时为正极上析出的氧气向负极扩散提供通道。并同时为正极上析出的氧气向负极扩散提供通道。这样，氧气一旦扩散到负极上就立即为负极所吸这样，氧气一旦扩散到负极上就立即为负极所吸收，从而抑制了负极上氢气的产生，导致浮充电过程收，从而抑制了负极上氢气的产生，导致浮充电过程中产生的气体中产生的气体9090以上被消除以上被消除(少量气体通过安全阀排少量气体通过安全阀排放出去放出去)。阀控密封式铅酸蓄电池在开路状态下，正负极活阀控密封式铅酸蓄电池在开路状态下，正负极活性物质二氧化铅和海绵状铅与电解液稀硫酸的反应都性物质二氧化铅和海绵状铅与电解液稀硫酸的反应都趋于稳定，即电极的氧化速率和还原速率相等，此时趋于稳定，即电极的氧化速率和还原速率相等，此时的电极电势为平衡电极电势。当有充放电反应进行时，的电极电势为平衡电极电势。当有充放电反应进行时，正负极活性物质二氧化铅和海绵状铅分别通过电解液正负极活性物质二氧化铅和海绵状铅分别通过电解液与其放电态物质硫酸铅来回转化。与其放电态物质硫酸铅来回转化。342 2、内部氧循环反应机理：、内部氧循环反应机理：、内部氧循环反应机理：、内部氧循环反应机理：35 在阀控密封式铅酸蓄电池中负极起着双重在阀控密封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氧气反应而被氧化中的海绵状铅与正极产生的氧气反应而被氧化成一氧化铅，另一方面极板中的硫酸铅又要接成一氧化铅，另一方面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，由硫酸受外电路传输来的电子进行还原反应，由硫酸铅变为海绵状铅。铅变为海绵状铅。在蓄电池内部，若要使氧的复合反应能够在蓄电池内部，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。动过程越容易，氧循环就越容易建立。36 在阀控密封式铅酸蓄电池内部，氧以两种在阀控密封式铅酸蓄电池内部，氧以两种方式传输：一是溶解在电解液中，即通过在液方式传输：一是溶解在电解液中，即通过在液相中扩散到达负极表面：二是以气相的形式扩相中扩散到达负极表面：二是以气相的形式扩散到负极表面。散到负极表面。在传统的富液式蓄电池中，氧的传输只能在传统的富液式蓄电池中，氧的传输只能依赖于它在正极区硫酸溶液中的溶解，然后依依赖于它在正极区硫酸溶液中的溶解，然后依靠在液相中扩散到达负极。靠在液相中扩散到达负极。如果氧呈气相在电极间直接通过开放的通如果氧呈气相在电极间直接通过开放的通道移动，那么氧的迁移速率就比单靠液相中扩道移动，那么氧的迁移速率就比单靠液相中扩散大得多。充电末期正极析出氧气，在正极附散大得多。充电末期正极析出氧气，在正极附近有轻微的过压，而负极化合了氧，产生一轻近有轻微的过压，而负极化合了氧，产生一轻微的真空，于是正负极间的压差将推动气相氧微的真空，于是正负极间的压差将推动气相氧经过电极间的气体通道向负极移动。经过电极间的气体通道向负极移动。37 阀控密封式铅酸蓄电池的设计提供了这种阀控密封式铅酸蓄电池的设计提供了这种通道，从而使阀控密封式铅酸蓄电池在浮充所通道，从而使阀控密封式铅酸蓄电池在浮充所要求的电压范围内工作，而不损失水。要求的电压范围内工作，而不损失水。对于氧循环反应效率，对于氧循环反应效率，AGMAGM阀控密封式铅阀控密封式铅酸蓄电池具有较高的密封反应效率，在贫液状酸蓄电池具有较高的密封反应效率，在贫液状态下氧复合效率可达态下氧复合效率可达9999以上；以上；GEL GEL阀控密封式铅酸蓄电池的氧再复合效阀控密封式铅酸蓄电池的氧再复合效率相对小一些，在干裂状态下可达率相对小一些，在干裂状态下可达70709090；富液式蓄电池几乎不建立氧再化合反应，富液式蓄电池几乎不建立氧再化合反应，其密封反应效率几乎为零。其密封反应效率几乎为零。AGM AGM AGM AGM采用玻璃纤维棉做隔采用玻璃纤维棉做隔采用玻璃纤维棉做隔采用玻璃纤维棉做隔膜膜膜膜,电解液吸附在极板与隔膜中，电解液吸附在极板与隔膜中，电解液吸附在极板与隔膜中，电解液吸附在极板与隔膜中，贫液式设计，电池内无流动电贫液式设计，电池内无流动电贫液式设计，电池内无流动电贫液式设计，电池内无流动电解液。解液。解液。解液。一般寿命一般寿命一般寿命一般寿命5-125-125-125-12年，温度适用年，温度适用年，温度适用年，温度适用-15-15-15-15度到度到度到度到40404040度之间，价格适中，大度之间，价格适中，大度之间，价格适中，大度之间，价格适中，大电流放电好，浮充使用好。电流放电好，浮充使用好。电流放电好，浮充使用好。电流放电好，浮充使用好。GELGELGELGEL（胶体）采用二氧化硅（胶体）采用二氧化硅（胶体）采用二氧化硅（胶体）采用二氧化硅做凝固剂，电解液吸附在极板和做凝固剂，电解液吸附在极板和做凝固剂，电解液吸附在极板和做凝固剂，电解液吸附在极板和胶体内，使用环境适应性更强。胶体内，使用环境适应性更强。胶体内，使用环境适应性更强。胶体内，使用环境适应性更强。一般寿命一般寿命一般寿命一般寿命8-158-158-158-15年，温度适用年，温度适用年，温度适用年，温度适用-25-25-25-25度度度度到到到到60606060度之间，价格高于度之间，价格高于度之间，价格高于度之间，价格高于AGMAGMAGMAGM，大电，大电，大电，大电流一般，浮充使用最好流一般，浮充使用最好流一般，浮充使用最好流一般，浮充使用最好 38五、酸蓄电池生产工艺流程：五、酸蓄电池生产工艺流程：五、酸蓄电池生产工艺流程：五、酸蓄电池生产工艺流程：负极板栅浇铸负极板栅浇铸正极板栅浇铸正极板栅浇铸涂膏涂膏淋酸、压板淋酸、压板表面干燥表面干燥极板固化极板固化干燥干燥极板化成极板化成电池装配电池装配铅粉制备铅粉制备和膏和膏39正极正极负极负极隔板隔板焊极群焊极群入电池壳入电池壳装电池盖装电池盖灌注封口剂灌注封口剂热封盖热封盖焊端子焊端子l电池装配电池装配40第二章 铅酸蓄电池使用维护 一、蓄电池使用：一、蓄电池使用：1 1、电解液的配制：应使用符合蓄电池用硫酸和纯净水配制、电解液的配制：应使用符合蓄电池用硫酸和纯净水配制铅酸蓄电池电解液是用纯水和浓硫酸配制成的。例如：汽车铅酸蓄电池电解液是用纯水和浓硫酸配制成的。例如：汽车用起动电池电解液密度为用起动电池电解液密度为1.2800.005g/cm(25)1.2800.005g/cm(25)。配制电解液的容器，必须是耐酸及耐温的有釉陶瓷，玻璃缸，配制电解液的容器，必须是耐酸及耐温的有釉陶瓷，玻璃缸，塑料槽或铅衬木槽，配制时，工作人员必须穿戴好防护用具。塑料槽或铅衬木槽，配制时，工作人员必须穿戴好防护用具。配制前将器皿洗刷干净，并用纯水清洗。配制前将器皿洗刷干净，并用纯水清洗。配制电解液时，应先将需用的纯水，放入容器内，然后将浓配制电解液时，应先将需用的纯水，放入容器内，然后将浓硫酸缓慢注入纯水内，并不断搅拌，严禁将水注入硫酸内，硫酸缓慢注入纯水内，并不断搅拌，严禁将水注入硫酸内，以免发生飞溅灼伤。以免发生飞溅灼伤。换算公式为：换算公式为：d d2525=d=dt t+0.0007(t-25)+0.0007(t-25)d d2525:2525电解液密度电解液密度d dt t：温度为：温度为t t时的电解液密度时的电解液密度 0.0007 0.0007：温度系数：温度系数 t t：实测电解液温度：实测电解液温度41电解液中纯水（或蒸溜水）与硫酸的比例如下表：电解液中纯水（或蒸溜水）与硫酸的比例如下表：电解液比重电解液比重20时（时（g/cm3）纯水（或蒸溜水）与硫酸的体积比纯水（或蒸溜水）与硫酸的体积比纯水（或蒸溜水）与硫酸的重量比纯水（或蒸溜水）与硫酸的重量比1.109.80：16.28：11.118.80：15.84：11.128.00：15.40：11.137.28：14.40：11.146.68：13.98：11.156.15：13.63：11.165.70：11.35：11.175.30：11.11：11.184.95：12.90：11.194.63：12.52：11.204.33：12.36：11.214.07：12.22：11.223.84：12.09：11.233.60：11.97：11.243.40：11.86：11.253.22：11.76：11.263.05：11.60：11.272.80：11.57：11.282.75：11.49：11.292.60：11.41：11.302.47：11.34：142433、电池的充电、电池的充电（1）充电前的准备）充电前的准备a a、检测电解液或纯水是否符合规定要求。、检测电解液或纯水是否符合规定要求。b b、打开蓄电池上的排气栓。、打开蓄电池上的排气栓。c c、加液或补水至最高液面线。、加液或补水至最高液面线。（2）充电连接）充电连接a a、充电机的正极与蓄电池正极相接，负极与蓄、充电机的正极与蓄电池正极相接，负极与蓄电池负极相接，切勿反接。电池负极相接，切勿反接。b b、对多只电池充电可根据充电机功率大小确定。、对多只电池充电可根据充电机功率大小确定。c c、充电连接必须牢固。、充电连接必须牢固。44（3）充电方式）充电方式通常充电的种类有恒流充电、恒压充电和快速充电三种。通常充电的种类有恒流充电、恒压充电和快速充电三种。A A、恒流充电，包括：初充电、补充充电、普通充电和均、恒流充电，包括：初充电、补充充电、普通充电和均衡充电。衡充电。初充电：初充电：初充电是非干荷电池使用之前的首次充电。初充电是非干荷电池使用之前的首次充电。a a、非干荷电电池注入电解液后，静止、非干荷电电池注入电解液后，静止1 16 6小时，待小时，待温度降至温度降至3535以下时方可开始充电。以下时方可开始充电。b b、首次充电电流一般为、首次充电电流一般为0.07C0.07C3030A A，充至单格电压为，充至单格电压为2.4V2.4V时，减半电流继续充电时，减半电流继续充电补充充电：补充充电：针对存放时间较长，干荷电性能较差的干针对存放时间较长，干荷电性能较差的干荷电池或灌酸充足电后停用一个月左右时间的电池而荷电池或灌酸充足电后停用一个月左右时间的电池而说的，补充充电流为说的，补充充电流为0.1C0.1C3030A A，补充充电时间为，补充充电时间为5 5小时小时左右，或根据存放时间长短确定充电时间。左右，或根据存放时间长短确定充电时间。45普通充电：普通充电：普通充电是指电池经初充电后使用后的充普通充电是指电池经初充电后使用后的充电。电。a a、例如：汽车电池普通充电第一阶段釆用、例如：汽车电池普通充电第一阶段釆用0.1C0.1C2020A A，充电，充电8 81212小时至电压升到小时至电压升到2.42.4伏伏/单单格以上，电流减半再充电格以上，电流减半再充电1010小时左右。小时左右。b b、充入电量一般为放电量的、充入电量一般为放电量的1.51.5倍以上，倍以上，或者充入额定容量的或者充入额定容量的1.31.31.51.5倍。倍。46均衡充电均衡充电 aa用普通充电的方法将电池充足，用普通充电的方法将电池充足，然后用然后用0.035C0.035C2020A A电流充电。电流充电。b b、当电池冒出均匀气泡，温度上升、当电池冒出均匀气泡，温度上升时，停止充电时，停止充电1 1小时，如此重复小时，如此重复3 34 4次次 c c、单格电池都能产生大量气泡，、单格电池都能产生大量气泡，,并且电流、电压、电解液密度趋于不变并且电流、电压、电解液密度趋于不变时结束。时结束。47B B恒压充电恒压充电 恒压充电是始终一定不变的电压对恒压充电是始终一定不变的电压对电池进行充电。开始时充电电流较大，电池进行充电。开始时充电电流较大，然后逐渐减小，恒压充电电压通常在然后逐渐减小，恒压充电电压通常在2.32.32.42.4伏，这种充电情况，气体产生很少，伏，这种充电情况，气体产生很少，耗水量小，因此，恒压充电常用于免维耗水量小，因此，恒压充电常用于免维护密封铅酸蓄电池。护密封铅酸蓄电池。48C C快速充电快速充电 a a、快速充电是采用大电流，脉冲充、快速充电是采用大电流，脉冲充电，并采用短时间放电的间歇式充电方电，并采用短时间放电的间歇式充电方法，对电池进行充电。法，对电池进行充电。b b、快速充电法用、快速充电法用1 12 2倍倍C C2020A A大电流充大电流充电。电。c c、快速充电用特制的快速充电机完、快速充电用特制的快速充电机完成。成。49（4）电池充足电判断标志。）电池充足电判断标志。a a、电池单格内有大量气泡产生。、电池单格内有大量气泡产生。b b、电池单体电压在、电池单体电压在2.62.62.8V2.8V，且在，且在2 2小时小时以上测定不变；（这是指新电池，用过以上测定不变；（这是指新电池，用过的电池要低一些。）的电池要低一些。）c c、电解液比重达、电解液比重达1.280 1.280 g/cm0.01(25)g/cm0.01(25)且且2 2小时以上测定不小时以上测定不变。变。50（5）充电注意事项）充电注意事项 a a、液温不得超过、液温不得超过4545，否则应釆取，否则应釆取降温措施（减少充电电流或停止充电或降温措施（减少充电电流或停止充电或放入水槽中冷却）。放入水槽中冷却）。b b、通风性好。、通风性好。c c、禁止火源。、禁止火源。51二、阀控密封式蓄电池的充电技术二、阀控密封式蓄电池的充电技术 充电控制主要包括主充、涓充和浮充三阶充电控制主要包括主充、涓充和浮充三阶段的自动转换，从放电状态到充电状态的自动段的自动转换，从放电状态到充电状态的自动转换，充电程序判断及停充控制等方面。掌握转换，充电程序判断及停充控制等方面。掌握正确的控制方法，有利于提高和延长阀控密封正确的控制方法，有利于提高和延长阀控密封式铅酸蓄电池的充电效率和使用寿命。式铅酸蓄电池的充电效率和使用寿命。1 1主充、涓充和浮充各阶段的自动转换主充、涓充和浮充各阶段的自动转换 目前，国内大部分充电电源仍采用主充、涓目前，国内大部分充电电源仍采用主充、涓充和浮充三阶段充电法实现对阀控密封式铅酸充和浮充三阶段充电法实现对阀控密封式铅酸蓄电池的充电。充电各阶段的自动转换方法如蓄电池的充电。充电各阶段的自动转换方法如下：下：52 时间控制，即预先设定各阶段充电时间，时间控制，即预先设定各阶段充电时间，由时间继电器或由时间继电器或CPUCPU控制转换时刻。控制转换时刻。设定转换点的充电电流或阀控密封式铅酸设定转换点的充电电流或阀控密封式铅酸蓄电池端电压值，当实际电流或电压达到设定值蓄电池端电压值，当实际电流或电压达到设定值时即自动转换。时即自动转换。采用积分电路在线监测阀控密封式铅酸蓄采用积分电路在线监测阀控密封式铅酸蓄电池的容量，当容量达到一定值时，则发出信号电池的容量，当容量达到一定值时，则发出信号改变充电电流的大小。改变充电电流的大小。上述方法中，时间控制比较简单，但这种方上述方法中，时间控制比较简单，但这种方法缺乏来自阀控密封式铅酸蓄电池的实时信息，法缺乏来自阀控密封式铅酸蓄电池的实时信息，控制比较粗略：容量监控方法的控制电路比较复控制比较粗略：容量监控方法的控制电路比较复杂，但控制精度较高。杂，但控制精度较高。53 2 2充电程度判断充电程度判断 在对阀控密封式铅酸蓄电池进行充电时，必在对阀控密封式铅酸蓄电池进行充电时，必须随时判断阀控密封式铅酸蓄电池的充电程度，须随时判断阀控密封式铅酸蓄电池的充电程度，以便控制充电电流的大小。判断充电程度的主要以便控制充电电流的大小。判断充电程度的主要方法有以下几种：方法有以下几种：观察阀控密封式铅酸蓄电池去极化后的端观察阀控密封式铅酸蓄电池去极化后的端电压变化。电压变化。一般来说，在充电初始阶段，阀控密封式铅一般来说，在充电初始阶段，阀控密封式铅酸蓄电池端电压的变化率很小；在充电的中间阶酸蓄电池端电压的变化率很小；在充电的中间阶段，阀控密封式铅酸蓄电池端电压的变化率很大；段，阀控密封式铅酸蓄电池端电压的变化率很大；在充电末期，端电压的变化率极小。因此，通过在充电末期，端电压的变化率极小。因此，通过观测单位时间内端电压的变化情况，就可判断阀观测单位时间内端电压的变化情况，就可判断阀控密封式铅酸蓄电池所处的充电阶段。控密封式铅酸蓄电池所处的充电阶段。54 检测阀控密封式铅酸蓄电池的实际检测阀控密封式铅酸蓄电池的实际容量值，并与其额定容量进行比较，即容量值，并与其额定容量进行比较，即可判断其充电程度。可判断其充电程度。通过检测阀控密封式铅酸蓄电池通过检测阀控密封式铅酸蓄电池端电压进行判断。当阀控密封式铅酸蓄端电压进行判断。当阀控密封式铅酸蓄电池端电压与其额定值相差较大时，说电池端电压与其额定值相差较大时，说明处于充电初期；当两者相差很小时，明处于充电初期；当两者相差很小时，说明已接近充满。说明已接近充满。553 3停充控制停充控制 当阀控密封式铅酸蓄电池充足电后，当阀控密封式铅酸蓄电池充足电后，必须适时切断或减小充电电流，否则阀必须适时切断或减小充电电流，否则阀控密封式铅酸蓄电池将出现大量析气、控密封式铅酸蓄电池将出现大量析气、失水和温升等过充电反应，直接危及其失水和温升等过充电反应，直接危及其使用寿命。因此，必须随时监测阀控密使用寿命。因此，必须随时监测阀控密封式铅酸蓄电池的充电状况，保证其充封式铅酸蓄电池的充电状况，保证其充足电而又不过充电。主要的停充控制方足电而又不过充电。主要的停充控制方法有以下几种：法有以下几种：56(1)(1)定时控制定时控制 采用恒流充电法时，所需充电时间可以很采用恒流充电法时，所需充电时间可以很容易地根据阀控密封式铅酸蓄电池容量和充电容易地根据阀控密封式铅酸蓄电池容量和充电电流的大小来确定，因此，只要预先设定好充电流的大小来确定，因此，只要预先设定好充电时间，一旦时间到，定时器即可发出信号停电时间，一旦时间到，定时器即可发出信号停充或降为浮充电。充或降为浮充电。定时器可由时间继电器或单片机承担其功定时器可由时间继电器或单片机承担其功能。这种方法简单，但充电时间不能根据阀控能。这种方法简单，但充电时间不能根据阀控密封式铅酸蓄电池充电前的状态自动调整，因密封式铅酸蓄电池充电前的状态自动调整，因此，实际充电时可能会出现有时欠充有时过充此，实际充电时可能会出现有时欠充有时过充的现象。的现象。57(2)(2)阀控密封式铅酸蓄电池的温度控制阀控密封式铅酸蓄电池的温度控制 在正常充电时，阀控密封式铅酸蓄电池的温度变在正常充电时，阀控密封式铅酸