1.正、负极板
分类及构成:极板分正极板和负极板两种,均由栅架和填充在其上的活性物质构成。
铅蓄电池原理图
作用:蓄电池充、放电过程中,电能和化学能的相互转换,就是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。
颜色区分:正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),呈深棕色;负极板上的活性物质是海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。
栅架的作用:容纳活性物质并使极板成形。
极板组:为增大蓄电池的容量,将多片正、负极板分别并联焊接,组成正、负极板组。
安装的特别要求:安装时正负极板相互嵌合,中间插入隔板。在每个单体电池中,负极板的数量总比正极板多一片。
2.隔板
作用:为了减小蓄电池的内阻和尺寸,蓄电池内部正负极板应尽可能地靠近;为了避免彼此接触而短路,正负极板之间要用隔板隔开。
材料要求:隔板材料应具有多孔性和渗透性,且化学性能要稳定,即具有良好的耐酸性和抗氧化性。
材料:常用的隔板材料有木质隔板、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等。
安装要求:安装时隔板上带沟槽的一面应面向正极板。
3.壳体
作用:用来盛放电解液和极板组
材料:由耐酸、耐热、耐震、绝缘性好并且有一定力学性能的材料制成。
结构特点:壳体为整体式结构,壳体内部由间壁分隔成3个或6个互不相通的单格,底部有突起的肋条以搁置极板组。肋条之间的空间用来积存脱落下来的活性物质,以防止在极板间造成短路,极板装入壳体后,上部用与壳体相同材料制成的电池盖密封。在电池盖上对应于每个单格的顶部都有一个加液孔,用于添加电解液和蒸馏水,也可用于检查电解液液面高度和测量电解液相对密度。
4.电解液
作用:电解液在电能和化学能的转换过程即充电和放电的电化学反应中起离子间的导电作用并参与化学反应。
成分:它由纯硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成,而其密度一般为124~130g/ml。
特别注意点:电解液的纯度是影响蓄电池的性能和使用寿命的重要因素。
5.单体电池的串接方式
蓄电池一般都由3个或6个单体电池串联而成,额定电压分别为6V或12V。
串接方式:单体电池的串接方式一般有传统外露式、穿壁式和跨越式三种方式。
这种连接方式工艺简单,但耗铅量多,连接电阻大,因而起动时电压降大、功率损耗也大,且易造成短路。
穿壁式连接方式:是在相邻单体电池之间的间壁上打孔供连接条穿过,将两个单体电池的极板组极柱连焊在一起。
跨越式连接方式:在相邻单体电池之间的间壁上边留有豁口,连接条通过豁口跨越间壁将两个单体电池的极板组极柱相连接,所有连接条均布置在整体盖的下面。
1、 蓄电池介绍
汽车电源系统由蓄电池和发电机并联组成,用于向汽车点火系、起动系、灯光、信号等全车电器设备供电;
2、 蓄电池的作用
(1) 发动机起动时,向起动机供给200~600A的起动电流(柴油机达1000A),同时向点火系供电;
(2) 发电机不发电或电压较低时向用电设备供电; 发电机超载时,协助发电机供电;
(3) 发电机端电压高于蓄电池电动势时,将发电机的电能转变为化学能储存起来;
(4) 利用电压差吸收发电机的过电压,保护车用电子元件;
(5) 蓄电池还是ECU内存的不间断电源;
3、 蓄电池的构造
汽车用的铅酸蓄电池的构造如图1-1所示。它是由在盛有稀硫酸的容器中插入的两组极板而构成的电能储存器, 由极板、隔板、外壳、电解液等部分组成。
图 1-1 铅酸蓄电池的构造
如图所示:容器分为3格或6格,每格里装有电解液,正负极板组 浸入电解液中成为单格电池。每个单格电池的标称电压为 2V,3格串联起来成为6V蓄电池,6格串联起来成为12V蓄电 池。
4、 蓄电池使用的注意事项
(1)所使用的蓄电池的额定电压必须均为12V,进行蓄电池更换时电容量也必须一致。
(2)车辆亏电时,进行跨接电缆必须有足够的承载能力。
(3)只能使用带绝缘夹的跨接电缆,一定避免正负极短路。
(4)无电蓄电池在−10℃以下时可能结冰,一旦发现蓄电池结冰,则必须先将其解冻后方能连接跨接电缆,否则,可能引起爆炸。
(5)汽车蓄电池亏电时,借助其他车辆绑电时,一定确保正负极是正常连接,一定遵循先安正极后安负极;取时先负后正;
(6)无电蓄电池与整车系统的连接必须正确无误。
5、蓄电池的外观检查
蓄电池的壳体有无损伤、裂纹,是否存在漏液情况,如果有这些严重情况,应立即更换蓄电池;
6、 蓄电池的电压检查
对汽车蓄电池静态电压(车钥匙处于OFF)位置时,打开引擎盖,锁车。等待10分钟以上或更久,测量汽车蓄电池电压,应为125V或更高即为正常;
当蓄电池电压低于12V时,证明汽车蓄电池亏电。需进行充电或检查;
7、 蓄电池正负夹子的检查
用手晃动正负夹子,判断是否松动;如果正极夹子松动,断开蓄电池负极夹子,并做好隔离。利用扭力扳手对蓄电池正极进行紧固5-8N▪m操作;然后安装蓄电池负极并进行紧固5-8N▪m操作;
8、蓄电池状态观察窗口检查(针对于有观察口的蓄电池)
打开电瓶防护垫(如果有的话),目视检查电瓶表面是 否清洁,是否有液体流出。如图2-1所示,目视检查电瓶 状态指示灯:
绿色:电瓶电量充足
黑色:充电量小或没有电
无色或**:电解液达到临界状态
9、蓄电池的更换操作方法
第一步:取下车钥匙;
第二步:按照先负后正的顺序,拆下旧的蓄电池;
第三步:进行新旧蓄电池对比,确认蓄电池性能相一致;
第四步:清洁蓄电池极桩和两夹子;
第五步:安装蓄电池并进行固定;
第六步:连接蓄电池正负夹子(注意先正后负),并紧固至相应扭力;
注意:进行更换时,一定要避免发生短路情况;进行部分高档轿车蓄电池更换时,由于蓄电池不能轻易断电,需要采用OBDII进行车辆供电后,再进行蓄电池断电操作;
10、蓄电池极桩发生氧化处理方法
第一种方法:定期检查,可以利用热水进行冲洗进行处理;
第二种方法:定期检查,可以利用砂子进行打磨操作;
注意:当氧化严重,线路也发生严重氧化过后,需要更换其氧化的线路。
主要是无水H2SO4, 参与化学能---电能的反应过程。汽车上使用的蓄电池是可以反复使用,放电后可以充电,使活性物质复原、以便再重新放电的电池,也称二次电池。蓄电池由所用电解质的酸碱性质不同分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。
一般汽车上的电池是酸性铅蓄电池,由一组充满海绵状金属铅的铅锑合金格板做负极,由另一组充满二氧化铅的铅锑合金格板做正极,两组格板相间浸泡在电解质稀硫酸中,放电时,电极反应为:负极:Pb+SO42-=PbSO4+2e正极:PbO2+SO42-十4H++2e=PbSO4+2H2O总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4十2H2O放电后,正负极板上都沉积有一层PbSO4,放电到一定程度之后又必须进行充电,充电时用一个电压略高于蓄电池电压的直流电源与蓄电池相接,将负极上的PbSO4还原成Pb,而将正极上的PbSO4氧化成PbO2,充电时发生放电时的逆反应:阴极:PbSO4+2e=Pb+SO42-阳极:PbSO4+2H2O=PbO2+SO42-+4H++2e总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4正常情况下,铅蓄电池的电动势是21V,随着电池放电生成水,H2SO4的浓度要降低,故可以通过测量H2SO4的密度来检查蓄电池的放电情况。
铅蓄电池具有充放电可逆性好、放电电流大、稳定可靠、价格便宜等优点,缺点是笨重,常用作汽车和柴油机车的启动电源,坑道、矿山和潜艇的动力电源,以及变电站的备用电源。
干电池的主要成分是汞、铅、镉和镍,其中汞元素占大多数,汞的原子序数是80,相对原子质量是2006,虽不是一种放射性元素,但却是污染巨大的重金属元素。有关资料显示,一节一号电池烂在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用价值;在对自然环境威胁最大的几种物质中,电池里就包含了汞、铅、镉等多种物质。若将废电池混入生活垃圾一起填埋或者随手丢弃,渗出的汞及重金属物质就会涌透于土壤,污染地下水,进而进入鱼类、农作物中,通过食物链最后进入人体内部,这些有毒物质在人体内长期积蓄难以排除,损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼,有的还能够致癌。直接的破坏了人类的生存环境,间接的威胁到人类的健康。
常见的干电池的主要成分:锌皮(铁皮)、碳棒、汞、硫酸化物、铜帽;蓄电池以铅的化合物为主。
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锂离子电池电解液主要是由碳酸酯类有机溶剂、六氟磷酸锂和一些添加剂组成。电芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成;正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠,包装,灌注电解液,封装后即制成电芯。
铅酸蓄电池电解液是电池用硫酸。
电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间,能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源,可以得到具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,受外界影响很小的电流,并且电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,不受外界气候和温度的影响,性能稳定可靠,在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。、
参考资料:
电解液的主要成分为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、六氟磷酸锂、五氟化磷和氢氟酸。电解液是化学电池、电解电容等使用的介质(有一定的腐蚀性),为他们的正常工作提供离子。并保证工作中发生的化学反应是可逆的。
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