蓄电池的充电

1、班级：1309 1310班日期：2015年3月11日 周次：第二周课次：第3次课课时：2课时任教教师：陈婷活动三活动三 蓄电池的工作原理蓄电池的工作原理 一个顾客跑到大众修理站，问一位汽车修理师傅，蓄电池的工作原理等情况，为自己选购蓄电池做好准备。那么我们一起来学习一下蓄电池的工作原理吧!一、蓄电池的工作原理一、蓄电池的工作原理1、工作原理图1-45蓄电池的工作原理 蓄电池充放电过程（即它的工作过程）就是化学能与电能相互转化的过程：当蓄电池向外供电时，将化学能转化为电能；而当蓄电池与外部直流电源相联进行充电时，将电能转化为化学能，如图1-45所示。 图1-45蓄电池的工作原理用电化学平衡方程式

2、，可用下式表示：用电化学平衡方程式，可用下式表示：蓄电池的工作原理动画蓄电池的工作原理动画图1-46蓄电池电动势的建立1、电动势的建立、电动势的建立 当极板浸入电解液时，在负极板处，金属铅受到两方面的作用，一方面它有溶解于电解液的倾向，因而有少量铅进入溶液，生成Pb2+，在极板上留下两个电子2e，使极板带负电； 另一方面，由于正、负电荷的吸引，Pb2+有沉附于极板表面的倾向。当两者达到平衡时，溶解便停止，此时极板具有负电位，约为-0.1V。 Pb02+2H20-Pb(OH)4Pb(OH)4=Pb4+4(OH)- 由于Pb4+沉附于极板的倾向，大于溶解的倾向，因而沉附在正极板上，使极板呈正电位。

3、当达到平衡时，约为+2.0V。 E0=2.0-(-0.1)=2.1V 因此，当外电路未接通，反应达到相对平衡状态时，蓄电池的静止电动势约为：图1-47蓄电池的放电2铅蓄电池的放电铅蓄电池的放电 蓄电池将化学能转换成电能的过程称为蓄电池的放电过程。 当蓄电池接上负载时，在电动势的作用下,电流便从正极经过负载流向负极。 当放电回路断开时，放电过程即被终止，正负极与电解液之间达到新的电离平衡状态(如图1-47所示)。 图1-48蓄电池放电 只有当正负极板上的活性物质全部转变为PbSO4时，蓄电池才因为正负极板的电位差等于零而失去供电能力，放电过程彻底停止(如图1-48所示)。放电时的化学反应过程如图

4、1-49所示： 图1-49蓄电池放电时的化学反应过程蓄电池放电特征：正、负极板上的活性物质逐渐转变为PbSO4。 随着放电的进行，电解液中的H2SO4减少，水增多，电解液密度下降。 随着PbSO4的增多，蓄电池内阻增大。同时，由于PbSO4附着于极板表面，使电解液与PbO2和Pb接触面越来越少，蓄电池的供电能力逐渐下降。 蓄电池的放电过程动画蓄电池的放电过程动画图1-50蓄电池的充电3铅蓄电池的充电铅蓄电池的充电 （图1-50所示） 蓄电池将外接电源的电能转换成化学能储存起来的过程称为蓄电池的充电过程。 图1-51蓄电池的充电 充电时，蓄电池应接直流电源，电源正负极分别接蓄电池的正负极（即二者

5、是并联而不是串联）。 当电源电压高于蓄电池的电动势时，在电源电压的作用下，电流从蓄电池的正极流入、负极流出，图1-51蓄电池的充电当电源断开时，充电过程即被终止，正负极与电解液之间达到新的电离平衡状态；只有当正负极板上的PbSO4全部转变为PbO2和Pb时，充电过程才完全结束。（图1-51所示） 其化学反应过程如图1-52所示。 图1-52蓄电池的化学反应过程蓄电池充电过程具有以下特征：正、负极板上的活性物质逐渐由PbSO4转变为PbO2和Pb。 随着充电的进行，电解液中的水减少、H2SO4增多，电解液密度上升。 随着充电的进行，PbSO4的减少及PbO2和Pb的增多，蓄电池内阻减小；同时，蓄

6、电池的供电能力逐渐恢复。蓄电池的充电过程动画蓄电池的充电过程动画蓄电池的基本工作原理蓄电池的基本工作原理flash动画动画二、蓄电池的工作特性 蓄电池的工作特性主要包括蓄电池的电动势、内电阻以及充、放电特性。 1静止电动势 静止电动势是指蓄电池在静止状态(不充电也不放电)下正负极板之间的电位差(即开路电压)，用正。表示。它的大小与电解液的相对密度和温度有关，当相对密度在1.0501.300的范围内时，可由下述经验公式计算其近似值： 汽车用蓄电池的电解液相对密度在充电时增汽车用蓄电池的电解液相对密度在充电时增高，放电时下降，一般在高，放电时下降，一般在1.121.30之间波动，之间波动，因此，蓄

7、电池的静止电动势也相应地变化在因此，蓄电池的静止电动势也相应地变化在1.972.15V之间。之间。 E0=0.85十25(摄氏度的电解液相对密度)2.内电阻 蓄电池的内电阻大小反映了蓄电池带负载的能力。 图1-53电解液内阻与对密度变化的关系曲线 蓄电池的内电阻为极板电阻、电解液电阻、隔蓄电池的内电阻为极板电阻、电解液电阻、隔板电阻、连条和极柱电阻的总和，用板电阻、连条和极柱电阻的总和，用R0表示。表示。 在相同的条件下，内电阻越小，输出电流越在相同的条件下，内电阻越小，输出电流越大，带负载能力越强。大，带负载能力越强。 如图1-53所示为电解液内阻随相对密度变化的关系曲线。相对密度为1.2时

8、(15摄氏度)，硫酸的离解度最好，粘度较小，电阻也最小。 连接条电阻与单体电池的连接形式有关。传统外露式铅连接条电阻比内部穿壁式、跨越式连接的电阻要大。 图1-54蓄电池充电的特性曲线3充电特性 蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压U，和电解液密度等参数随充电时间变化的规律。如图1-54所示 图1-54蓄电池充电的特性曲线充电时电源电压必须克服蓄电池的电动势正和蓄电池内阻产生的电压降ICR0，因此，充电过程中蓄电池的端电压总是大于蓄电池的电动势正，即:UC=E+ ICR0 蓄电池充电终了的特征是： 1)蓄电池内产生大量气泡，呈“沸腾”状。 2)端电压和电解液相对密度均上升至最大

9、值，且23h内不再增加。4.放电特性 蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液相对密度等参数随时间而变化的规律。如图1-55所示为蓄电池的放电特性曲线： 图1-55蓄电池放电的特性曲线放电过程中，由于蓄电池内阻R0上有压降，所以，蓄电池的端电压仍总是小于其电动势E,即： Uf=E-If*R式中:Uf是放电时蓄电池的端电压；E是放电时蓄电池的电动势；If是放电电流；R是蓄电池的内阻。 1蓄电池放电终了的特征是： 1)电解液相对密度下降到最小许可值。 2)单体电池的端电压降至放电终止电压。2蓄电池充放电过程结论: 1)蓄电池在放电时，电解液中的硫酸将逐渐减少，而水将逐渐增多

10、，电解液相对密度下降 。2)蓄电池在充电时，电解液中的硫酸将逐渐增多，而水将逐渐减少，电解液相对密度增加。 3）在充放电时，电解液浓度发生变化，主要是由于正极板的活性物质化学反应的结果，因此要求正极板处的电解液流动性要好。操作活动操作活动1.操作名称：蓄电池的拆装2.需用器材：蓄电池1-3台，直尺5010cm 一把。3.学习目标：学会蓄电池拆装过程；学会选择和使用合适的工具；学会在操作中，注意环境保护和人身安全。4.操作步骤：图156先关闭用电设备 第一步： 拆卸蓄电池接线柱前，应先关闭点火开关以及所有用电设备。图157先拆负极电缆第二步：拆卸时，应先拆下负极电极电缆。图158后拆正极电缆再拆

11、正极电缆。图159拆卸固定板第三步：拧出蓄电池固定板的紧固螺母，并取出固定板。图160取出蓄电池第四步；最后取出蓄电池。第五步：安装时，与拆卸的步骤相反。安装提示：在安装时，应最后安装蓄电池负极线，这样能避免损坏蓄电池本身或其它电器元件。拧紧蓄电池的正极电缆时，应用拧紧力矩为6N.m10N.m。蓄电池的拆装：动画蓄电池的拆装：动画1、能正确讲述汽车蓄电池的工作原理。2、能正确讲述蓄电池化学反应过程。3、掌握蓄电池的放电过程。4、能正确认识蓄电池的反应的化学元素如放出的气体等。5、会从车上拆卸蓄电池。6、能讲述蓄电池充电过程的结论。7、能讲述蓄电池放电过程的结论。8、能讲述蓄电池放电终了的特征。9、蓄电池的内电阻大小反映了什么？10、操作过程中，无返工现