蓄電池充電反應(yīng)與鉛酸蓄電池組成結(jié)構(gòu)-瑞達(dá)國(guó)際集團(tuán)

　　蓄電池充電反應(yīng)與鉛酸蓄電池組成結(jié)構(gòu)

　　盡管鉛蓄電池的發(fā)明原理已經(jīng)超過150年了，但直到今天人們還在廣泛應(yīng)用。今天，蓄電池的研究并沒有停滯不前。特別是伴隨著電動(dòng)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方案的推廣以及電動(dòng)機(jī)動(dòng)化的開始，我們有理由期待蓄電池的更多新篇章。一、蓄電池的發(fā)展盡管鉛蓄電池的發(fā)明原理已經(jīng)超過150年了，但直到今天人們還在廣泛應(yīng)用。鉛蓄電池的主要優(yōu)點(diǎn)有： ① 良好的性價(jià)比 ② 高可靠性 ③ 批量生產(chǎn) ④ 易用性今天，蓄電池的研究并沒有停滯不前。特別是伴隨著電動(dòng)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方案的推廣以及電動(dòng)機(jī)動(dòng)化的開始，我們有理由期待蓄電池的更多新篇章。發(fā)電機(jī)向蓄電池充電圖示與汽車蓄電池結(jié)構(gòu)分析二、蓄電池的結(jié)構(gòu) 一個(gè)12V蓄電池由六個(gè)串聯(lián)的單體電池構(gòu)成。它們安裝在由隔板分隔的殼體中。每個(gè)蓄電池的基本模塊都是單體電池。單體電池由一個(gè)極板組構(gòu)成，它是由一個(gè)正極板組和一個(gè)負(fù)極板組組合而成的。極板組由電極和隔板構(gòu)成。每個(gè)電極都是由一個(gè)鉛欄板和活性物質(zhì)構(gòu)成的。隔板(微孔絕緣材料)用于分離不同極性的電極。電極或極板組在充滿電時(shí)沉浸在38%濃度的硫酸溶液中(電解液)。接線端子、單體電池和極板連接器由鉛制成。正極和負(fù)極具有不同的直徑。正極總是比負(fù)極粗。不同的直徑可以避免蓄電池連接錯(cuò)誤(防止接錯(cuò)極)。單體電池連接線穿過隔板。發(fā)電機(jī)向蓄電池充電圖示與汽車蓄電池結(jié)構(gòu)分析蓄電池的外殼(模塊箱)由耐酸性絕緣材料制成，外面由底板固定蓄電池。上面外殼通過端蓋封閉。通過連接線串聯(lián)連接單體電池，為車輛提供所需的電壓。始終確保一個(gè)單體電池的負(fù)極連接另一個(gè)單體電池的正極。發(fā)電機(jī)向蓄電池充電圖示與汽車蓄電池結(jié)構(gòu)分析三、蓄電池電解液鉛蓄電池中使用了用蒸餾水稀釋的硫酸。滿充電狀態(tài)硫酸比例約為38 %，剩下的是水。硫酸離子能夠在電極之間導(dǎo)電。硫酸的密度隨著蓄電池充電狀態(tài)而改變，參見如下表格。發(fā)電機(jī)向蓄電池充電圖示與汽車蓄電池結(jié)構(gòu)分析表格中的關(guān)系僅適用于無負(fù)荷的、靜態(tài)的蓄電池。充電或放電和斷開蓄電池之后必須等待至少兩小時(shí)，以達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)。為了防止硫酸溢出造成損壞，可以將硫酸束縛在玻璃纖維中防止蓄電池溶液在外殼損壞時(shí)流出。四、充放電過程 1.充電充電指的是將電能回充到蓄電池中。充電過程中將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，就會(huì)通過發(fā)電機(jī)給蓄電池充電。針對(duì)電動(dòng)汽車，12V蓄電池由高壓蓄電池充電。這樣放電時(shí)生成的硫酸鉛(PbSO4)和水(H2O)重新變成了鉛(Pb)、二氧化鉛(PbO2)和硫酸(H2SO4)。 2PbSO4 + 2H2O → PbO2 + 2H2SO4 + Pb 結(jié)果就是酸液密度增加，重新儲(chǔ)備了釋放電能所需要的化學(xué)能。 2.放電放電指的是從蓄電池中提取電能。放電過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。有用電器與蓄電池連接時(shí)，它就會(huì)放電。硫酸的比例減小，水的比例增大。正極板和負(fù)極板上都產(chǎn)生硫酸鉛(PbSO4)。 PbO2 + 2H2SO4 + Pb → 2PbSO4 + 2H2O 結(jié)果就是酸液密度減小。五、蓄電池技術(shù)參數(shù)和術(shù)語 1.電池電壓電池電壓是單電池正極板和負(fù)極板之間的電壓。它主要取決于充電狀態(tài)(酸液密度)和蓄電池溫度。鉛蓄電池的單電池額定電壓是恒定的為2V。 2.額定電壓車輛蓄電池單電池的標(biāo)準(zhǔn)額定電壓為2V。整個(gè)蓄電池的額定電壓由單電池的電壓乘以單電池的數(shù)量得出。對(duì)于帶六個(gè)單電池的車輛蓄電池，標(biāo)準(zhǔn)額定電壓為 6 x 2 [V] = 12 [V]。 3.端子電壓端子電壓是蓄電池兩個(gè)接線端子之間的電壓。 4.低溫試驗(yàn)電流蓄電池在低溫時(shí)的起動(dòng)能力通過低溫試驗(yàn)電流表示。低溫試驗(yàn)電流是規(guī)定的放電電流，在該電流下新充滿電的蓄電池在18 °C下，不會(huì)在規(guī)定的時(shí)間之前低于規(guī)定的電壓極限。 5.怠速和開路電壓開路電壓是蓄電池?zé)o負(fù)荷時(shí)的電壓。充電或放電過程后開路電壓改變。只有在某個(gè)等待時(shí)間后，極板之間硫酸濃度平衡時(shí)，開路電壓才能達(dá)到最終值。這個(gè)最終值被稱為開路電壓。六、玻璃纖維蓄電池(AGM蓄電池) 1.定義玻璃纖維蓄電池，也稱作 AGM 蓄電池或者復(fù)合電池。用于帶自動(dòng)起停系統(tǒng)和能量回收的車輛。玻璃纖維蓄電池是硫酸被束縛在玻璃纖維(AGM)中的蓄電池。這種蓄電池類型可以從蓄電池蓋上的 AGM 字樣和全黑色蓄電池外殼識(shí)別出來。AGM 是英語 Absorbent Glass Mat(吸附式玻璃纖維棉)的縮寫。它指的是由非常細(xì)小的網(wǎng)狀玻璃纖維構(gòu)成的具有很強(qiáng)吸水性的玻璃纖維。因此所有硫酸都被玻璃纖維吸附住。因此玻璃纖維蓄電池是防泄漏的。蓄電池外殼仍然有可能溢出極少量的硫酸，但僅有幾毫升。蓄電池通過蓄電池蓋封閉。單電池密封塞和排氣通道包含在蓋中。對(duì)于充電時(shí)產(chǎn)生的氣體排放問題，因?yàn)椴ＡЮw維蓄電池(AGM 蓄電池)是封閉的系統(tǒng)，所以每個(gè)單電池都通過一個(gè)閥門與大氣隔開。 2.結(jié)構(gòu)特征 ① 黑色蓄電池蓋，黑色外殼; ② 無酸液液位顯示; ③ 隔板在玻璃纖維中; ④ 封閉(單電池閥門帶過壓時(shí)的排氣功能); ⑤ 2-D信息欄，用于通過掃描儀快速識(shí)別。 3.優(yōu)點(diǎn) ① 免維護(hù)，防漏; ② 無極板運(yùn)動(dòng); ③ 無酸液分層; ④ 使用壽命長(zhǎng); ⑤ 功率較高; ⑥ 高可靠性; ⑦ 在直至25°C的情況下確保冷起動(dòng)安全; ⑧ 設(shè)計(jì)用于非常頻繁的充放電過程。 4.缺點(diǎn) ① 造價(jià)高; ② 比濕蓄電池溫度敏感性更高。七、蓄電池?cái)嚅_元件蓄電池安裝在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)或行李廂內(nèi)時(shí)使用一個(gè)蓄電池?cái)嚅_元件。這個(gè)斷開元件的任務(wù)是斷開從蓄電池到起動(dòng)器和發(fā)電機(jī)的導(dǎo)線。發(fā)生事故時(shí)，如果在發(fā)電機(jī)或起動(dòng)機(jī)導(dǎo)線上出現(xiàn)短路，則通過分離元件可以避免車輛起火。如果發(fā)生事故時(shí)觸發(fā)了安全氣囊，則會(huì)自動(dòng)激活蓄電池?cái)嚅_元件。車尾碰撞時(shí)隨著安全帶張緊器的觸發(fā)而激活蓄電池?cái)嚅_元件。蓄電池?cái)嚅_元件可能使用以下部件：蓄電池?cái)嗦芬?蓄電池?cái)嚅_繼電器 1.蓄電池?cái)嗦芬?蓄電池?cái)嗦芬魑挥诎踩铍姵囟俗又小? 安全蓄電池端子總是直接固定在蓄電池正極上。 (1)起始位置 (2)引爆蓄電池?cái)嗦芬鞯耐七M(jìn)劑引爆時(shí)，膨脹的氣體推動(dòng)錐形銷沿箭頭方向離開初始位置。 (3)終端位置錐形銷被生成的氣體推動(dòng)后，通過一個(gè)支座避免它回退。由此從蓄電池到起動(dòng)器和發(fā)電機(jī)的導(dǎo)線保持?jǐn)嚅_。 2.蓄電池?cái)嚅_繼電器另一個(gè)可能斷開從蓄電池到起動(dòng)器和發(fā)電機(jī)的導(dǎo)線的部件是蓄電池?cái)嚅_繼電器。這個(gè)繼電器中集成了一個(gè)蓄電池主開關(guān)和一個(gè)斷開開關(guān)。激活的蓄電池?cái)嚅_繼電器可以從觀察窗識(shí)別出來。導(dǎo)線斷開時(shí)觀察窗中不是看到銅線圈而是看到白色蓋板。