汽車電池報(bào)告

1、第一章 汽車電池一、電池的分類及特性二、電池的工作原理三、蓄電池的容量四、蓄電池的工作特性五、蓄電池的其它指標(biāo)六、鉛酸蓄電池七、其它常用蓄電池一、電池分類及特性1、電池的分類（1）原電池電池放電時(shí)，活性物質(zhì)不斷地消耗掉，放電到一定程度，電池便停止工作，即電池壽命終止。電池放電后不能用簡(jiǎn)單的充電方法使其復(fù)原而繼續(xù)使用。因此，原電池是一種只能用來(lái)放電、活性物質(zhì)僅供一次使用的電池。如：ZnMnO2干電池， ZnHgO干電池。一、電池分類及特性（2）蓄電池電池放電后，可通過(guò)充電方法使活性物質(zhì)復(fù)原，可使電池再次放電的電池。因此，蓄電池又稱為二次電池。蓄電池的活性物質(zhì)可反復(fù)多次使用，幾十次上千次。如：Pb

2、PbO2蓄電池， CdNiOOH蓄電池一、電池分類及特性（3）貯備電池電池在貯存期間，活性物質(zhì)與電解質(zhì)不直接接觸或電解質(zhì)處于不導(dǎo)電的惰性狀態(tài)，即不能發(fā)生電池反應(yīng)。使用時(shí)臨時(shí)注入電解液，或用某種方法使電解質(zhì)（如熔化）導(dǎo)電，使電池處于待放電狀態(tài)而具有活性，即能發(fā)生電池反應(yīng)。如：MgAgCl電池。一、電池分類及特性（4）燃料電池電池供電（放電）時(shí)，將活性物質(zhì)輸入電池，使電池能連續(xù)工作的一次型電池。負(fù)極活性物質(zhì)或燃料通常是氣態(tài)或液態(tài)的（與通常在電池中的金屬負(fù)極比較），而氧或空氣是氧化劑（相當(dāng)于正極活性物質(zhì)材料）。如：H2O2燃料電池。一、電池分類及特性電池分類使用方向特點(diǎn)成本原電池生活用品一次使用低蓄

3、電池工業(yè)生產(chǎn)及產(chǎn)品重復(fù)使用一般、高貯備電池特殊情況及場(chǎng)合一次使用一般燃料電池后備電源及軍用可重復(fù)使用高二、蓄電池的工作原理1、電池的化學(xué)表達(dá)式電池式：（）負(fù)極材料|電解質(zhì)|正極材料（）如：（）Zn |H2SO4 |MnO2（）（）Pb |H2SO4 |PbO2 （）二、蓄電池的工作原理 2、蓄電池的化學(xué)反應(yīng)式 （1） 鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池放電反應(yīng)：放電反應(yīng)：正正 極：極：PbO22e-2H+H2SO4 PbSO42H2O負(fù)負(fù) 極極：PbH2SO4 PbSO4+2H+2e-二、蓄電池的工作原理二、蓄電池的工作原理負(fù)載PbPbO2電解質(zhì)溶液（）（）I2H運(yùn)動(dòng)方向SO4-2運(yùn)動(dòng)方向1、蓄電池的放電過(guò)

4、程二、蓄電池的工作原理（2）鉛酸蓄電池）鉛酸蓄電池充電反應(yīng)：充電反應(yīng)：正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：PbSO4 Pb2+SO42- Pb2+2H2O PbO24H+2e-負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：PbSO4 Pb2+SO42- Pb2+2e- Pb二、蓄電池的工作原理2、蓄電池的充電過(guò)程電源PbPbO2H2SO4溶液（）（）I2H+運(yùn)動(dòng)方向SO4-2運(yùn)動(dòng)方向二、蓄電池的工作原理2、蓄電池的化學(xué)反應(yīng)式（1）鉛酸蓄電池放電反應(yīng)：PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O充電反應(yīng)： 2PbSO42H2O PbPbO22H2SO4 二、蓄電池的工作原理5、蓄電池的化學(xué)反應(yīng)式（2）鎘鎳電池電池式：（）Cd|KOH|

5、NiOOH（）放電反應(yīng)：Cd2NiOOH2H2O Gd(OH)2+2Ni(OH)2二、蓄電池的工作原理6、蓄電池的化學(xué)反應(yīng)式（2）鎘鎳電池電池式：（）Cd|KOH|NiOOH（）充電反應(yīng)：Gd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd2NiOOH2H2O 三、蓄電池的容量1、定義：電池在規(guī)定條件下能夠提供的電量，稱為電池的容量，通常用安時(shí)（Ah）表示。 2、電池的放電制度：電池的放電制度：電池的放電電流強(qiáng)度、溫度和終止電壓稱為電池的放電制度。放電制度根據(jù)電池的使用情況而定。3、電池容量可分為：理論容量、標(biāo)稱容量、額定容量。 三、蓄電池的容量4、理論容量：理論容量：是按電池中的活性物質(zhì)量，假定全部都參加

6、成流反應(yīng)，根據(jù)法拉第法拉第定律計(jì)算所能給出的電量。理論容量是電池容量的最大極限值。實(shí)際上，電池放出的容量只是理論容量的一部分。蓄電池的理論容量法拉第定律：法拉第定律：法拉第在總結(jié)電解實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了兩條電解的基本規(guī)律，通稱為法拉第電解定律，或簡(jiǎn)稱為法拉第定律。 法拉第定律的表述：法拉第定律的表述： 通電于電解質(zhì)溶液后，在電極上發(fā)生反應(yīng)物質(zhì)的量與通過(guò)的電量成正比； 通過(guò)相同電量于串聯(lián)電解池時(shí)，各電極上發(fā)生反應(yīng)物質(zhì)的獲得電子數(shù)或失去電子數(shù)總數(shù)相等。 蓄電池的理論容量 法拉第定律的數(shù)學(xué)表述：法拉第定律的數(shù)學(xué)表述：或其中：Q為通過(guò)電解質(zhì)溶液的電量， m為電極上發(fā)生反應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量， M為該反應(yīng)物質(zhì)的

7、摩爾質(zhì)量， n為電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量（m/M=n） z為反應(yīng)粒子的得失電子數(shù)， F為法拉第常數(shù)。 zFMmQ nzFQ 蓄電池的理論容量 F：法拉第常量等于1/z摩爾粒子所具有的電荷量，也可看作為1摩爾電子所具有的電荷量。即 FeL9.64846104Cmol1 9.65104Cmol1式中e為元電荷，即1個(gè)質(zhì)子或電子具有的電荷量（1.602191019C），L為阿伏加德羅常數(shù)（6.0221691023mol1）。 蓄電池的理論容量在實(shí)際應(yīng)用中，為了方便，將96500庫(kù)侖叫做1法拉第，將它作為一個(gè)電量單位。即1法拉第96500庫(kù)侖26.8安時(shí)（Ah）或 1F=96500C=26.8 Ah三

8、、蓄電池的容量5、標(biāo)稱容量：標(biāo)稱容量：是用來(lái)鑒別電池適當(dāng)?shù)慕频陌矔r(shí)電量。電池在不同放電制度下所給出的電量也不相同，在這種未標(biāo)明放電制度下的電池實(shí)際容量，通常用標(biāo)稱容量來(lái)表示。標(biāo)稱容量只能是實(shí)際容量的一種近似表示方法。三、蓄電池的容量6、額定容量：額定容量：是在規(guī)定條件下電池應(yīng)放出的電量。額定容量是制造廠標(biāo)明的安時(shí)容量，作為驗(yàn)收電池質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)的依據(jù)。電池的額定容量作為重要的技術(shù)指標(biāo)列入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：鉛酸電池的額定容量為20時(shí)，以5小時(shí)率（C5）放電到終止電壓，以安時(shí)表示的容量。起動(dòng)電池以20小時(shí)率（C20）放電到終止電壓，以安時(shí)表示的容量。蓄電池的標(biāo)稱容量蓄電池容量的測(cè)定

9、：C其中：i為放電電流； t 為放電時(shí)間。蓄電池在充滿電的情況下，按要求電流、溫度等條件放電至截止電壓時(shí)所放出的電量。i dt四、蓄電池的工作特性1、蓄電池的放電特性：即蓄電池放電時(shí)的電壓時(shí)間曲線。四、蓄電池的工作特性2、蓄電池的充電特性 蓄電池在充電時(shí)外特性，即充電時(shí)的電壓時(shí)間曲線。四、蓄電池的工作特性3、電動(dòng)勢(shì) 電池兩極的電動(dòng)勢(shì)是根據(jù)電池反應(yīng)通過(guò)熱力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算的理論值；開路電壓是根據(jù)電池兩極間電位差進(jìn)行測(cè)定的實(shí)際測(cè)量值。 V開 E常用蓄電池的電動(dòng)勢(shì)、開路電壓電池名稱電池反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)(V)開路電壓(V)Zn-MnO2(中性)Zn+2NH4Cl+2MnO2 Zn(NH3)2Cl2+2Mn

10、OOH1.6231.5Zn-MnO2(堿性)Zn+H2O+MnO2 ZnO+2MnOOH1.5201.5Zn-HgOZn+HgO ZnO+Hg1.3581.3Zn-空氣Zn+1/2O2 ZnO1.6361.5Pb-PbO2Pb+PbO+2H2SO4 2PbSO4+2H2O2.0412.0Cd-NiOOHCd+2H2O+2NiOOH Cd(OH)2+2Ni(OH)21.301.3四、蓄電池的工作特性4、蓄電池的內(nèi)阻 （1）定義：電池內(nèi)阻是電流通過(guò)電池內(nèi)部時(shí)所受到的阻力。電池內(nèi)阻包括歐姆電阻和極化電阻兩種。歐姆電阻：是電池內(nèi)部本身固有的電阻，與電池內(nèi)部組成有關(guān)；極化電阻：是由于電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的，與

11、通過(guò)的電流強(qiáng)度有關(guān)。因此電池的內(nèi)阻有時(shí)也稱為電池的全電阻。四、蓄電池的工作特性4、蓄電池的內(nèi)阻 （2）內(nèi)阻的測(cè)量 電池內(nèi)阻可表示為開路電壓與放電電壓之差除以電流的商。即 R=V開V放I四、蓄電池的工作特性5、蓄電池的放電電壓 蓄電池的放電電壓可用開路電壓、放電電流和內(nèi)阻表示： U放U開I（R歐R極）四、蓄電池的工作特性6、蓄電池放電電流對(duì)電池容量的影響四、蓄電池的工作特性四、蓄電池的工作特性蓄電池容量與放電電流的關(guān)系四、蓄電池的工作特性7、溫度對(duì)蓄電池容量的影響四、蓄電池的工作特性8、自放電對(duì)電池容量的影響四、蓄電池的工作特性8、自放電對(duì)電池容量的影響五、蓄電池的其它指標(biāo)1、蓄電池的荷電狀態(tài)（

12、SOC ）即蓄電池的剩余電量。SOCC5-I dtC5100%五、蓄電池的其它指標(biāo)2、蓄電池的放電深度（DOD）即蓄電池已放出電量。 DOD=i dtC5100%五、蓄電池的其它指標(biāo)3、蓄電池的充放電效率（電流效率）：按法拉第定律計(jì)算所需理論電量實(shí)際所消耗電量100五、蓄電池的其它指標(biāo)4、蓄電池的循環(huán)壽命五、蓄電池的其它指標(biāo)5、蓄電池的比能量理論值理論值 實(shí)際值實(shí)際值 理論值理論值 實(shí)際值實(shí)際值PbH2SO4PbO2 170 30-35 720 50-80 CdKOHNiOOH 214 30-40 751 60-90 H2KOHNiOOH 378 45-70 273 30-40 MH2KOHN

13、iOOH 275 35-45 1134 90-120 LiLiClO4MnO2 200-300 ZnNH4ClO2(C) 1350 220-300 電池體系電池體系 重量比能量（重量比能量（Wh/kg） 體積比能量（體積比能量（Wh/L）六、鉛酸蓄電池1、分類： 按蓄電池的使用方向可分為：牽引電池（動(dòng)力電池）和起動(dòng)電池。 按電池的物理結(jié)構(gòu)可分為：密封電池、開口電池、膠體電池。六、鉛酸蓄電池（1）開口電池六、鉛酸蓄電池六、鉛酸蓄電池（2）密封電池六、鉛酸蓄電池2、鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)六、鉛酸蓄電池3、鉛酸電池的規(guī)格型號(hào)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鉛酸蓄電池產(chǎn)品型號(hào)的編制和含義如下：六、鉛酸蓄電池4、鉛酸電池產(chǎn)品特征代號(hào)序號(hào)產(chǎn)品特征代號(hào)序號(hào)產(chǎn)品特征代號(hào)序號(hào)產(chǎn)品特征代號(hào)序號(hào)產(chǎn)品特征代號(hào)1 干荷電 A 4 少維護(hù) S7 半密閉 B 10 激活式 I2 濕荷電 H 5 防酸式F8 液密式 Y 11 帶液式