航空蓄电池解析课件

1、12 航空蓄电池2.1 航空蓄电池的基本知识2.2 酸性蓄电池2.3 碱性蓄电池12 航空蓄电池2.1 航空蓄电池的基本知识2.1 航空蓄电池的基本知识航空蓄电池的功用;蓄电池的常用术语蓄电池的充电方法重点：基本概念和充电方法2.1 航空蓄电池的基本知识航空蓄电池的功用;航空蓄电池的功用航空蓄电池应急电源辅助电源镇定作用为关键负载供电起动APU等抗负载扰动航空蓄电池的功用航空蓄电池应急电源辅助电源镇定作用为关键负载蓄电池的常用术语(1)1放电速率（Discharging rate）有两种表示方法： 时率：即放电时间，以某电流放电至规 定的终止电压所经历的时间。 “C”速率：单位为安培。充足电的

2、电瓶用 1小时放完称为1C，如容量为40Ah的电 瓶，其“1C”速率为40A。 C = Q/t蓄电池的常用术语(1)1放电速率（Discharging 蓄电池的常用术语(2)2额定电压 (The nominal voltage)BAT以2小时速率放出80%的电量时，电瓶所能维持的电压。3放电终止电压 (The endpoint voltage)BAT在一定条件下放电至能反复充电使用的最低电压。铅酸单体电池放电终止电压为1.8V（5小时放电率），则BAT放电终止电压为21.6V（12个）；碱性单体电池的放电终止电压为1V，则BAT放电终止电压为19V或20V。蓄电池的常用术语(2)2额定电压 (

3、The nominal蓄电池的常用术语(3)4蓄电池的容量 (Capacity)BAT在一定放电条件下所能放出的电量称为容量(capacity)，容量的单位为安培小时（Ah）或毫安时（mAh）。容量分类：蓄电池容量理论容量实际容量额定容量 比容量，Ah/kg受使用条件影响保证容量蓄电池的常用术语(3)4蓄电池的容量 (Capacity)影响电瓶容量的主要因素放电速率和放电方式。放电时的温度；电解液的密度；极板活性物质的多少；极板面积的大小；影响电瓶容量的主要因素放电速率和放电方式。放电时的温度；电解电瓶容量与温度之间的关系铅酸电瓶：温度对容量影响很大镍镉电瓶：对放电温度及放电率敏感度较低，但温

4、度降低时，放电容量也会减小。电瓶容量与温度之间的关系铅酸电瓶：温度对容量影响很大容量与充放电速率的关系 充电：电瓶用较小电流充电时，比用大电流充电放出的电量要多；放电：放电速率越大，容量越小 容量与充放电速率的关系 充电：电瓶用较小电流充电时，比用大电蓄电池容量与放电电流的关系蓄电池容量与放电电流的关系蓄电池的常用术语(4)5蓄电池内阻（Internal resistance） 电池内阻 = 欧姆电阻 + 极化电阻酸性电瓶的内阻为 30毫欧 左右，碱性电瓶内阻只有 10毫欧 左右。6电池的自放电（Self discharging） 指电池在存贮期间容量降低的现象原因：电极或电解液中存在杂质；储

5、存温度高；潮湿；表面不干净等.蓄电池的常用术语(4)5蓄电池内阻（Internal re蓄电池的常用术语(5)9电池的使用寿命（life）使用周期：指蓄电池可供重复使用的次数。蓄电池每经历一次全充电和全放电称为一个周期或一个循环。铅BAT镍镉BAT镍氢BAT锂离子BAT标称电压2.01.21.23.6自放电率/月5%20%30%10%循环寿命30050050010003005005001000蓄电池的常用术语(5)9电池的使用寿命（life）铅BAT常用蓄电池主要性能对比常用蓄电池主要性能对比蓄电池的充电方法蓄电池充电方法恒压充电快速充电浮充电恒流+恒压充电恒流充电专用充电器机载充电器脉冲充电

6、Reflex TM充电法 恒压小电流直流发电机充电蓄电池的充电方法蓄电池恒压快速浮充电恒流+恒压恒流专用机载脉恒压充电优点： 充电速度快； 充电设备简单； 电解液水分损失小。缺点： 冲击电流大； 单体电池充电不平衡； 易造成电瓶过充或充电不足。tU,I0充电电压充电电流恒压充电优点： 充电速度快； 充电设备简单； 电解液水恒流充电 优点： 没有过大的冲击电流； 各单体电池充电平衡； 容易测量和计算充入电瓶的能量（Ah）。缺点： 充电时间长； 过充时析气多，电解液水分损失多； 充电设备较复杂。改进：二阶段恒流充电法tU,I0充电电流充电电压恒流充电 优点： 没有过大的冲击电流； 各单体电池充电平

7、2.2 酸性蓄电池铅酸蓄电池的结构铅蓄电池的充放电特性铅蓄电池故障及维护2.2 酸性蓄电池铅酸蓄电池的结构铅酸蓄电池的结构1）极板2）隔板3）电解液4）外壳5）铅连接条 6）极柱铅酸蓄电池的结构1）极板铅酸蓄电池的结构铅酸蓄电池的结构极板：分正极板和负极板，由栅架和活性物质组成。铅蓄电池的构造 栅架由铅锑合金铸成，具有良好导电性、耐蚀性和一定的机械强度。 正极板上活性物质是二氧化铅（PbO2），呈棕红色；负极板上活性物质是海绵状纯铅（Pb），呈青灰色。极板：分正极板和负极板，由栅架和活性物质组成。铅蓄电池的构造 隔板1）隔板的作用：把正、负极板隔开，防止极板短路。2）隔板常用材料：塑料、硬橡胶

8、等。隔板做成一面有沟槽、一面平滑。返回下页 隔板1）隔板的作用：返回下页铅蓄电池的构造 将一定数量的正负极板组装起来，中间插进隔板，就组成了单格电池组，这样负极板的数目就比正极板多一片。目的：使正极板两侧放电均匀，避免因放电不均匀造成极板拱曲。铅蓄电池的构造 将一定数量的正负极板组装起来，中间插进隔板， 电解液 电解液起离子间导电的作用，并参与化学反应。电解液由纯硫酸（H2SO4）与蒸馏水按一定比例配制而成，其密度一般为1.241.31g/cm3。 电解液的纯度对蓄电池的电气性能和使用寿命有重要影响，不能用工业硫酸和普通水配制，否则容易造成BAT自行放电，损坏极板。铅蓄电池的构造 电解液 电解

9、液的纯度对蓄电池的电气性能和使用寿命有蓄电池的构造正、负极板安装示意图： 单体电池极板组1-组装完的极板组， 2-负极板， 3-隔板， 4-正极板， 5-联条 蓄电池的构造正、负极板安装示意图： 单体电池极板组蓄电池结构蓄电池：由单体蓄电池串（并）联而成铅电池：2.1V*12个=24V镍镉电池：1.22V*19/20个=24V单体蓄电池组成：容器、正极板组、负极板组、隔板和电解液等极板组：35片，极板面积容量极板间距与 Rb 有关蓄电池结构蓄电池：由单体蓄电池串（并）联而成铅蓄电池的放电蓄电池和负载接通后，电池开始放电，电子从负极板流向正极板。铅蓄电池的放电蓄电池和负载接通后，电池开始放电，电

10、子从负极板放电过程中：正极: PbO2 + 4H+ SO42-PbSO4 + 2H2O负极:Pb + SO42- PbSO4 + 2e-总反应：PbO2+ Pb + 2H2SO42 PbSO4+2H2O 铅酸蓄电池的放电反应 放电特点：1）消耗了硫酸，生成水，电解液密度下降；2）生成硫酸铅，内阻增大。放电过程中：正极: PbO2 + 4H+ SO42-PbS铅酸蓄电池的放电曲线铅酸蓄电池5小时率放电曲线铅酸蓄电池的放电曲线铅酸蓄电池5小时率放电曲线充电过程：正极：PbSO4 + 2H2OPbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-负极：PbSO4 + 2H+ + 2e-Pb + H2SO4

11、总反应：2 PbSO4+2H2O PbO2+ Pb + 2H2SO4铅酸蓄电池的充电特性充电过程：正极：PbSO4 + 2H2OPbO2 + 4H+铅酸蓄电池正常充电曲线铅酸蓄电池的充电特性铅酸蓄电池正常充电曲线铅酸蓄电池的充电特性铅酸蓄电池的使用与维护用苏打水溶液清洗极桩和电缆卡子，再用专用清洁工具进行清洁。清洗后，在电缆卡子上涂上凡士林或润滑油防止腐蚀。 铅酸蓄电池的使用与维护用苏打水溶液清洗极桩和电缆卡子，再用专测量铅酸蓄电池电解液密度用吸式密度计测量电解液密度，其测量过程（见下图）。测得的密度值应用标准温度（+25）予以校正（同时测量电解液温度）。测量铅酸蓄电池电解液密度用吸式密度计测

12、量电解液密度，其测量过铅蓄电池充、放电状态判别放电状态检测： 检测电解液密度（浓度或比重）； 直接测量电压；充电状态检测： 单体电池电压达到最大值（2.1V）； 电解液比重不再上升; 电池开始冒气泡。铅蓄电池充、放电状态判别放电状态检测：密度的检测方法密度的检测方法2.3 碱性蓄电池概述镍镉蓄电池的结构镍镉蓄电池的基本工作原理镍镉蓄电池的充电和电解液调整 镍镉蓄电池的容量测试和深度放电 飞机电瓶充电器2.3 碱性蓄电池概述碱性蓄电池种类碱性电池的优点：能量密度高，体积重量小；低温性能好；贮存性能较好；寿命长；易于实现小型化。碱性蓄电池镍镉BAT镍氢BAT铁镍BAT银锌BAT碱性蓄电池种类碱性电

13、池的优点：能量密度高，体积重量小；低温性镍镉蓄电池的结构 结构正极板：负极板：电解液： KOHNiOOH镍镉蓄电池的结构 结构正极板：负极板：电解液： KOHNiO镍镉蓄电池的基本工作原理镉镍蓄电池的正极为三价氢氧化镍(NiOOH)，负极为海绵状金属镉(cd)，电解液为氢氧化钾溶液(KOH)或者氢氧化钠溶液(NaOH)。NiOOHKOHCd+-放电时：Cd+NiOOH+H2ONi(OH)2+Cd(OH)2 充电时：Ni(OH)2+Cd(OH)2Cd+NiOOH+H2O 镍镉蓄电池的基本工作原理镉镍蓄电池的正极为三价氢氧化镍(Ni放电曲线放电特点：）初始阶段：下降）放电电压平稳，特别是大电流放电

14、 。放电曲线放电特点：）初始阶段：下降放电终止电压与电流的关系终止电压与放电电流有关：小电流长时间可达1.1，大电流可达0.5放电终止电压与电流的关系终止电压与放电电流有关：实线:镉镍BAT; 虚线: 铅酸BAT电池容量与放电电流关系实线:镉镍BAT; 虚线: 铅酸BAT电池容量与放电电流关镍镉蓄电池的充电 充电方法：恒流充电法、二阶段恒流充电法、恒流+恒压充电法镍镉蓄电池的充电 充电方法：恒流充电法、二阶段恒流充电法、恒镍镉BAT电解液的调整和补充 电解液不足会引起容量降低，过多则容易溢出，堵塞泄气阀，损坏电瓶，甚至爆炸。电解液的调整和补充：在充电结束前进行（电解液泄漏除外），即在小电流充电

15、结束前1530分钟或充电结束后马上进行。镍镉BAT电解液的调整和补充 电解液不足会引起容量降低，过多镍镉蓄电池的容量测试目的：测试BAT的实际容量方法：充满电 ，再放电，则 Q = I*t判断BAT是否具有额定容量的85%：举例：36Ah碱性电瓶放电时间的要求：放电电流（A）第一个单体BAT达到1V的最小时间9（C/4） 3小时24分钟18(C/2)1小时42分钟36(C)51分钟若达不到最小放电时间，就须对电瓶进行维修 镍镉蓄电池的容量测试目的：测试BAT的实际容量放电电流（A）电瓶的深度放电目的：消除单体电池之间的不平衡和镍镉电池固有的记忆效应，以恢复电瓶的容量 方法：用两种金属短路夹短路

16、单体电池的两极，具体操作见手册。 电瓶的深度放电目的：消除单体电池之间的不平衡和镍镉电池固有的飞机电瓶充电器充电方式：先恒流充电，当电瓶电压达到转折电压时，自动转换到恒压充电模式。恒压充电模式主要用于给电瓶浮充电（Top charging）。转折电压：由电瓶温度决定一个充电周期：恒流充电恒压充电小电流过充电飞机电瓶充电器充电方式：先恒流充电，当电瓶电压达到转折电压时电瓶充电器充电曲线过充电：采用C/10的小电流，过充时间约为基本充电时间的10左右 电瓶充电器充电曲线过充电：采用C/10的小电流，过充时间约为充电器停止充电情形：1）电瓶温度超过63； 2）充电器过载；3）在APU起动。电瓶充电器控制原理图充电器停止充电情形：1）电瓶温度超过63；电瓶充电器控制原蓄电池的故障及维护铅蓄电池的故障及维护1） 自放电现象：电池内部有杂质；存放温度高；表面不清洁；措施：选择合格的硫酸和纯水；防止有害杂质落入电池；保持电池清洁；存放温度不要太高2）活性物质脱落充电电流过大或过量放电；震动；导致容量下降 蓄电池的故障及维护铅蓄电池的故障及维护铅酸蓄电池的故障3）极板的硫酸化现象：极板上有大颗粒的硫酸铅原因：过