[理学]01第一章 蓄电池.ppt

工程机械电控 湖南机电职业技术学院 李宏策 TEL 　　　复习、提问 1、工程机械基本电路是如何工作的？ 2、如何进行铅蓄电池正、负极桩的识别？ 3、铅蓄电池型号6-QW-70、3-QA-54的含义是什么？ 第三节　蓄电池的容量及影响因素 　　　蓄电池的容量是标志蓄电池对外放电能力的重要参数，也是选用蓄电池的重要依据。 实际容量 标称容量 额定容量 储备容量 　　　一、蓄电池的容量 　　　2、实际容量：在实际使用过程中，完全充足电的蓄电池在允许放电的范围内所能输出的电量称为～。单位是安培·小时，简称安·时（A·h）。 特别地，当恒流放电时， 　　1、理论容量：根据蓄电池中活性物质的质量，按法拉第定律计算出蓄电池所能输出的电量称为～。它是活性物质全部参与电化学反应所能输出的电量。 　　3、额定容量：完全充足电的新蓄电池在电解液温度为25±5℃条件下，若以某一放电电流连续放电20个小时，此时各单格电池的平均电压降到1.75V，则该蓄电池所输出的电量称为20h率额定容量，记为C20。对应的放电电流称为20h率放电电流，记为If20h。 　　额定容量是检验蓄电池是否合格的重要指标，若新蓄电池的输出电量如果小于额定容量，则不合格。　 　　4、储备容量Cm：完全充足电的新蓄电池在电解液温度为25±2℃条件下，以25A电流连续放电至12V蓄电池端电压下降至10.50±0.05V，6V蓄电池端电压下降至5.25±0.02V，放电所持续的时间，单位为min。它表征汽车充电系失效时，蓄电池尚能持续提供25A电流的能力。 　　当Cm＜480min或C20≤200A·h时，储备容量和额定容量之间的换算关系如下： 　 实例　6-QA-105型铅蓄电池的储备容量Cm是多少？ 　　5、起动容量：表示蓄电池在发动机起动时的供电能力。有两种规定： 　　（1）常温起动容量 　　在电解液温度为25℃条件下，若以3C20安培的放电电流连续放电5min，此时各单格电池的平均电压降到1.5V，则所输出的电量称为～。 　　（2）低温起动容量 　　在电解液温度为-18℃条件下，若以3C20安培的放电电流连续放电2.5min，此时各单格电池的平均电压降到1V，则所输出的电量称为～。 　　　二、影响蓄电池容量的因素 构造因素 使用因素 极板厚度 极板表面积 其他影响蓄电池内阻的结构因素等 电解液密度 电解液温度 放电电流 …… 　　　2、极板表面积 　　极板表面积越大，能够参加化学反应的活性物质就越多，输出容量也就越大。增大极板表面积的方法有两种：增加极板片数、提高活性物质的多孔率。 　　　3、其他影响蓄电池内阻的结构因素等 　　譬如极板中心距小，可以减小蓄电池的内阻，所以，在保证有足够的硫酸量的前提下，缩小极板中心距可以提高蓄电池的容量。 　　　1、极板厚度 　　极板越厚，电解液向极板深处的扩散能力越困难，活性物质越不易参与反应，因此，减少极板厚度可以提高活性物质的利用率。在外壳容积一定的前提下，极板越薄，极板片数就越多，因此，减少极板厚度可以增大蓄电池容量。 　　　4、电解液的密度 　　　下图为蓄电池容量与电解液密度的关系。　 　　　由图可见，在电解液密度的某个阈值以下，蓄电池的容量随电解液密度的增大而增大；在电解液密度的某个阈值以上，蓄电池的容量随电解液密度的增大而减小。 　　这是因为适当增加电解液密度，可以提高电解液的渗透速度和蓄电池的电动势，并减小内阻，使蓄电池的容量增大。但是，当电解液密度超过一定值时，由于电解液粘度增大，渗透速度降低，使内阻增大、极板硫化增加，因此会导致蓄电池的容量减小。 　　实践证明，较低的电解液密度有利于提高放电电流和容量，有利于延长蓄电池的使用寿命。因此，在保证放电终了电解液不结冰的前提下，应尽可能减小电解液密度。 　　5、电解液温度　 　　电解液温度的高低对蓄电池容量有很大的影响。 　　下图为3-Q-75型蓄电池以225A的电流放电，在不同温度下所输出的容量与额定容量的百分比。 　　由图可见，电解液温度越高，蓄电池输出容量越大。这是因为温度降低，电解液粘度增加，同时隔板微孔收缩，使蓄电池内阻增大，电解液扩散速度减慢，活性物质内部的化学反应难以进行，使容量降低。 7、放电电流 　　下图为6-Q-75型铅蓄电池在电解液温度为30℃时，蓄电池的容量与放电电流的关系。 　　　放电电流越大，单位时间内产生的PbSO4越多，堵塞极板孔隙的作用越明显，使更多的极板内层活性物质不能参加反应。同时，放电电流越大，硫酸的需求量也越大，导致孔隙内电解液密度急剧下降，于是端电压迅速下降，缩短了放电时间。 　　所以，放电电流越大，极板上用于参加电化学反应的活性物质越少，蓄电池