汽车电池报告

1、汽车电池报告 第一章 汽车电池 一、电池的分类及特性 二、电池的工作原理 三、蓄电池的容量 四、蓄电池的工作特性 五、蓄电池的其它指标 六、铅酸蓄电池 七、其它常用蓄电池 汽车电池报告 一、电池分类及特性 1、电池的分类 （1）原电池 电池放电时，活性物质不断地消耗掉，放 电到一定程度，电池便停止工作，即电池寿命 终止。 电池放电后不能用简单的充电方法使其复 原而继续使用。因此，原电池是一种只能用来 放电、活性物质仅供一次使用的电池。 如：ZnMnO2干电池， ZnHgO干电池。 汽车电池报告 一、电池分类及特性 （2）蓄电池 电池放电后，可通过充电方法使活性 物质复原，可使电池再次放电的电池

2、。 因此，蓄电池又称为二次电池。 蓄电池的活性物质可反复多次使用， 几十次上千次。 如：PbPbO2蓄电池， CdNiOOH蓄电池 汽车电池报告 一、电池分类及特性 （3）贮备电池 电池在贮存期间，活性物质与电解质 不直接接触或电解质处于不导电的惰性 状态，即不能发生电池反应。使用时临 时注入电解液，或用某种方法使电解质 （如熔化）导电，使电池处于待放电状 态而具有活性，即能发生电池反应。 如：MgAgCl电池。 汽车电池报告 一、电池分类及特性 （4）燃料电池 电池供电（放电）时，将活性物质输 入电池，使电池能连续工作的一次型电 池。负极活性物质或燃料通常是气态或 液态的（与通常在电池中的金

3、属负极比 较），而氧或空气是氧化剂（相当于正 极活性物质材料）。 如：H2O2燃料电池。 汽车电池报告 一、电池分类及特性 电池分类使用方向特点成本 原电池生活用品一次使用低 蓄电池工业生产 及产品 重复使用一般、高 贮备电池特殊情况 及场合 一次使用一般 燃料电池后备电源 及军用 可重复使用高 汽车电池报告 二、蓄电池的工作原理 1、电池的化学表达式 电池式： （）负极材料|电解质|正极材料（） 如： （）Zn |H2SO4 |MnO2（） （）Pb |H2SO4 |PbO2 （） 汽车电池报告 二、蓄电池的工作原理 2、蓄电池的化学反应式 （1） 铅酸蓄电池铅酸蓄电池放电反应：放电反应：

4、正正 极：极：PbO22e-2H+H2SO4 PbSO42H2O 负负 极：极：PbH2SO4 PbSO4+2H+2e- 汽车电池报告 二、蓄电池的工作原理二、蓄电池的工作原理 负载 PbPbO2 电解质溶液 （） （） I 2H运动方向 SO4-2运动方向 1、蓄电池的放电过程 汽车电池报告 二、蓄电池的工作原理 （2）铅酸蓄电池）铅酸蓄电池充电反应：充电反应： 正极反应：正极反应：PbSO4 Pb2+SO42- Pb2+2H2O PbO24H+2e- 负极反应：负极反应：PbSO4 Pb2+SO42- Pb2+2e- Pb 汽车电池报告 二、蓄电池的工作原理 2、蓄电池的充电过程 电源 P

5、bPbO2 H2SO4溶液 （） （） I 2H+运动方向 SO4-2运动方向 汽车电池报告 二、蓄电池的工作原理 2、蓄电池的化学反应式 （1）铅酸蓄电池 放电反应： PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O 充电反应： 2PbSO42H2O PbPbO22H2SO4 汽车电池报告 二、蓄电池的工作原理 5、蓄电池的化学反应式 （2）镉镍电池 电池式： （）Cd|KOH|NiOOH（） 放电反应： Cd2NiOOH2H2O Gd(OH)2+2Ni(OH)2 汽车电池报告 二、蓄电池的工作原理 6、蓄电池的化学反应式 （2）镉镍电池 电池式： （）Cd|KOH|NiOOH（） 充电反应：

6、 Gd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd2NiOOH2H2O 汽车电池报告 三、蓄电池的容量 1、定义：电池在规定条件下能够提供的电 量，称为电池的容量，通常用安时（Ah） 表示。 2、电池的放电制度：电池的放电制度：电池的放电电流强度、 温度和终止电压称为电池的放电制度。 放电制度根据电池的使用情况而定。 3、电池容量可分为：理论容量、标称容量、 额定容量。 汽车电池报告 三、蓄电池的容量 4、理论容量：理论容量：是按电池中的活性物质量， 假定全部都参加成流反应，根据法拉第法拉第 定律计算所能给出的电量。理论容量是 电池容量的最大极限值。实际上，电池 放出的容量只是理论容量的一部分。 汽车电

7、池报告 蓄电池的理论容量 法拉第定律：法拉第定律：法拉第在总结电解实验的基础上， 提出了两条电解的基本规律，通称为法拉第 电解定律，或简称为法拉第定律。 法拉第定律的表述：法拉第定律的表述： 通电于电解质溶液后，在电极上发生反应 物质的量与通过的电量成正比； 通过相同电量于串联电解池时，各电极 上发生反应物质的获得电子数或失去电子数 总数相等。 汽车电池报告 蓄电池的理论容量 法拉第定律的数学表述：法拉第定律的数学表述： 或 其中：Q为通过电解质溶液的电量， m为电极上发生反应物质的质量， M为该反应物质的摩尔质量， n为电极上发生反应的物质的量（m/M=n） z为反应粒子的得失电子数， F为

8、法拉第常数。 zF M m Q nzFQ 汽车电池报告 蓄电池的理论容量 F：法拉第常量等于1/z摩尔粒子所具有的 电荷量，也可看作为1摩尔电子所具有的 电荷量。 即 FeL9.64846104Cmol1 9.65104Cmol1 式中e为元电荷，即1个质子或电子具有的 电荷量（1.602191019C），L为阿伏加 德罗常数（6.0221691023mol1）。 汽车电池报告 蓄电池的理论容量 在实际应用中，为了方便，将96500库仑 叫做1法拉第，将它作为一个电量单位。 即 1法拉第96500库仑26.8安时（Ah） 或 1F=96500C=26.8 Ah 汽车电池报告 三、蓄电池的容量

9、5、标称容量：标称容量：是用来鉴别电池适当的近似 的安时电量。电池在不同放电制度下所 给出的电量也不相同，在这种未标明放 电制度下的电池实际容量，通常用标称 容量来表示。标称容量只能是实际容量 的一种近似表示方法。 汽车电池报告 三、蓄电池的容量 6、额定容量：额定容量：是在规定条件下电池应放出 的电量。额定容量是制造厂标明的安时 容量，作为验收电池质量的重要技术指 标的依据。电池的额定容量作为重要的 技术指标列入技术标准。 我国的国家标准：铅酸电池的额定容量 为20时，以5小时率（C5）放电到终止 电压，以安时表示的容量。 起动电池以20小时率（C20）放电到终止 电压，以安时表示的容量。

10、汽车电池报告 蓄电池的标称容量 蓄电池容量的测定： C 其中：i为放电电流； t 为放电时间。 蓄电池在充满电的情况下，按要求电 流、温度等条件放电至截止电压时所放 出的电量。 i dt 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 1、蓄电池的放电特性：即蓄电池放电时的电 压时间曲线。 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 2、蓄电池的充电特性 蓄电池在充电时外特性，即充电时的电压时间曲线。 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 3、电动势 电池两极的电动势是根据电池反应通 过热力学方法进行计算的理论值；开路 电压是根据电池两极间电位差进行测定 的实际测量值。 V开 E 汽车电池报告 常用蓄电池的电动势、

11、开路电压 电池名称电池反应 标准 电动 势(V) 开路 电压 (V) Zn-MnO2(中性)Zn+2NH4Cl+2MnO2 Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH1.6231.5 Zn-MnO2(碱性)Zn+H2O+MnO2 ZnO+2MnOOH1.5201.5 Zn-HgOZn+HgO ZnO+Hg1.3581.3 Zn-空气Zn+1/2O2 ZnO1.6361.5 Pb-PbO2Pb+PbO+2H2SO4 2PbSO4+2H2O2.0412.0 Cd-NiOOHCd+2H2O+2NiOOH Cd(OH)2+2Ni(OH)21.301.3 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 4、蓄电池的内阻

12、（1）定义：电池内阻是电流通过电池内 部时所受到的阻力。电池内阻包括欧姆 电阻和极化电阻两种。 欧姆电阻：是电池内部本身固有的电阻， 与电池内部组成有关； 极化电阻：是由于电流通过时产生的，与 通过的电流强度有关。因此电池的内阻 有时也称为电池的全电阻。 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 4、蓄电池的内阻 （2）内阻的测量 电池内阻可表示为开路电压与放电 电压之差除以电流的商。 即 R= V开V放 I 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 5、蓄电池的放电电压 蓄电池的放电电压可用开路电压、放 电电流和内阻表示： U放U开I（R欧R极） 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 6、蓄电池放电电流对

13、电池容量的影响 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 蓄电池容量与放电电流的关系 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 7、温度对蓄电池容量的影响 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 8、自放电对电池容量的影响 汽车电池报告 四、蓄电池的工作特性 8、自放电对电池容量的影响 汽车电池报告 五、蓄电池的其它指标 1、蓄电池的荷电状态（SOC ） 即蓄电池的剩余电量。 SOC C5-I dt C5 100% 汽车电池报告 五、蓄电池的其它指标 2、蓄电池的放电深度（DOD） 即蓄电池已放出电量。 DOD= i dt C5 100% 汽车电池报告 五、蓄电池的其它指标

14、 3、蓄电池的充放电效率（电流效率）： 按法拉第定律计算所需理论电量 实际所消耗电量 100 汽车电池报告 五、蓄电池的其它指标 4、蓄电池的循环寿命 汽车电池报告 五、蓄电池的其它指标 5、蓄电池的比能量 理论值理论值 实际值实际值 理论值理论值 实际值实际值 PbH2SO4PbO2 170 30-35 720 50-80 CdKOHNiOOH 214 30-40 751 60-90 H2KOHNiOOH 378 45-70 273 30-40 MH2KOHNiOOH 275 35-45 1134 90-120 LiLiClO4MnO2 200-300 ZnNH4ClO2(C) 1350 2

15、20-300 电池体系电池体系 重量比能量（重量比能量（Wh/kg） 体积比能量（体积比能量（Wh/L） 汽车电池报告 六、铅酸蓄电池 1、分类： 按蓄电池的使用方向可分为：牵引 电池（动力电池）和起动电池。 按电池的物理结构可分为：密封电 池、开口电池、胶体电池。 汽车电池报告 六、铅酸蓄电池 （1）开口电池 汽车电池报告 六、铅酸蓄电池 汽车电池报告 六、铅酸蓄电池 2、铅酸蓄电池的结构 汽车电池报告 六、铅酸蓄电池 3、铅酸电池的规格型号 按国家标准铅酸蓄电池产品型号的编 制和含义如下： 汽车电池报告 六、铅酸蓄电池 4、铅酸电池产品特征代号 序 号 产品 特征 代 号 序 号 产品 特征 代 号 序 号 产品 特征 代 号 序 号 产品 特征 代 号 1 干荷电 A 4 少维护 S7 半密闭 B 10 激活式 I 2 湿荷电 H 5 防酸式F 8