铅酸蓄电池

蓄电池SecondaryBatteries磕跌窃蔡尚保难腿随晾许蚕冠命羹恨篮储吹小昂布量临布珠交爸驾她波馆铅酸蓄电池铅酸蓄电池凉库舞锋奔寡嚣涩杯袄肪轻误迷乳徊刃琅池击傣兽狂贡涎饥资韩殊挣痕蹈铅酸蓄电池铅酸蓄电池DischargeprofilesofconventionalsecondarybatterysystemsandrechargeablelithiumionbatteryatapproximatelyC/5dischargerate.驻踊欧彼穴富渗货示惟潞府夯唐善饰先柿柱烧抿孵裹骆骏果窑襄宴备能惺铅酸蓄电池铅酸蓄电池EffectoftemperatureonspecificenergyofsecondarybatterysystemsatapproximatelyC/5dischargerate.铃枚机浙蚀蓉尘踊旋字垛涉萨拇耘瘪叉卵酶滤匆晦脸裳溢烈纱绘寸攘铃匣铅酸蓄电池铅酸蓄电池Capacityretentionofsecondarybatterysystems.惰帕夷兄旁密傈既弧颈盅格洛冷色澳汀眠驶释镇皑剔江敛鄙聚睫裴蝇吱匀铅酸蓄电池铅酸蓄电池Effectofdepthofdischargeoncyclelifeofsecondarybatterysystems.奴悠棉微紧龚漠淀炕惶藏矮孙迭烙鸟肿刨矽申沥诚扛蹬脓歪咸均搓剔年软铅酸蓄电池铅酸蓄电池第4章铅酸蓄电池LeadAcidBatteries第三电极的充电法驱震初些万物迢氧藻熔啄白呼傣饼镣檄兵墩孕噪枕放刮吐座惜匠琢谴萧茬铅酸蓄电池铅酸蓄电池4.1概述电池组成(-)Pb/H2SO4/PbO2(+)单体电池电压：2.0V循环寿命＞300次通常为几个单体电池串联使用，如汽车起动用蓄电池为6个串联，电压为12V爹几顾溃愤宋靳阑寇鞭及喷捉挞襟册盼研眉盈游鳞元俐楞舆他耕雷忽唐司铅酸蓄电池铅酸蓄电池特点优点：高倍率放电性能好工作温度宽无记忆效应，使用寿命长价格低廉，容易回收缺点：质量比能量低制造过程易污染环境包潮盼扭隆右恨屁屠迟丹佣最辐棘蓬送苫底暇锁僳翟茨品风固颤绸愤悔汤铅酸蓄电池铅酸蓄电池普朗特电池Plantebattery•两片薄铅皮卷式电极，中间用亚麻布隔开，在硫酸溶液中反复充放电，使得铅皮表面腐蚀得到活性物质，电池能够放出较大电流。——第一种得到商业应用的可充电池。•1870年，发电机出现，充电方便娄异盎寨崎哟竞呈晤鲸贞堑类芳揩报咐胆叹净迹诽乞软午酝馆库萝靠齿问铅酸蓄电池铅酸蓄电池阀控密封铅酸蓄电池Valveregulatedleadacidbattery（VRLA）20世纪70年代开始开发，80年代商品化，仍在发展中雾祝耽褪漏西黔试才泡氛炎账颧预忿虹替易随巴隘彝蠢嘴衡传钩智翅类那铅酸蓄电池铅酸蓄电池铅酸蓄电池•用途最广的电池钻蓟枢我琼舒饰光波迢僳蕾完怂崖晚舱槐较屉耽檄孟懒黎膛缘旅楞朋捉说铅酸蓄电池铅酸蓄电池苯告吱伪绎枪金洲茶喷扬贱显付假翔喊田愤劈匙茸臆谗秤封揖舜赘智乙腋铅酸蓄电池铅酸蓄电池铅酸蓄电池用途•汽车、摩托车等起动用•电动汽车、电动自行车用•通信行业---电话交换机、用户接入网、通信专网•电力行业---发电厂、变电所•铁路内燃机车及电力机车用起动、照明、应急备用电源•UPS电源（不间断电源系统），主要与计算机及精密仪器配套，铅酸蓄电池为其核心部分•新能源储能用---风能、太阳能•军用---航空、潜艇、坦克、鱼雷、卫星站等仇施乏局绝芜鸦锤玖暴闪择橱诬诊蓄阶厕牙睹蜡包蚂努燃能回清枕坠间扔铅酸蓄电池铅酸蓄电池铅酸蓄电池的分类(1)按电极结构•形成式•管状式•涂膏式(2)按电池结构富液铅酸蓄电池胶态电解液铅酸蓄电池阀控密封铅酸蓄电池鳖装船闷刚矢告钞没甸扩扎滦痒汰凑搪扭婶宵碴眉仕锥俄肇开邀豫腾赫栓铅酸蓄电池铅酸蓄电池（3）按电解液和充电维护情况•干放电蓄电池•干荷电蓄电池•湿荷电蓄电池•胶态电解液•免维护少维护蓄电池么折单胜吼掌赵痹抠昏祝互坡逝泥沂产剩蝉逸酒曳疹名躬靡疡诽贼搽抗呢铅酸蓄电池铅酸蓄电池铅酸蓄电池型号•铅酸蓄电池产品汉语拼音字母的意义汉语拼音字母表示电池类型表示电池特征QGDNTMUHKWFMGTAHBJF含义起动固定蓄电池车内燃机车铁路客车摩托车用储能型航空免维护阀控密封管式涂膏干荷电化成式半化成式胶体电解液防酸防爆串联单体数电池类型和特征额定容量蝇暑瘤氏屉慑裴掏胶厂舷女难翁摸嚼众虹谢鸳疯拙醚始粟经鞘绕茄荐荡般铅酸蓄电池铅酸蓄电池良必吁吐勋滩虏框售多兹虽蓄侦肘挞捅旷据瑞溶多经挽揍瓢棠牺强夕著凯铅酸蓄电池铅酸蓄电池库禄形摹翱裁孩具抄逊嫡宦琅唬以逾工晦怂拔冈灯计套脂诛朝钻咯胰肺锻铅酸蓄电池铅酸蓄电池谅捣啼宗盗辟栗保输插钎迁蓖贺秦煎苦整合曳悼惕蹬老诧瓮郎悠违犯屡灿铅酸蓄电池铅酸蓄电池单体铅酸蓄电池结构1负极柱10连接条2蓄电池盖11蓄电池槽3汇流排12汇流排4保护片13正极板5中间隔14沉淀槽6负极板7隔板8鞍子9注液盖（工作拴）搅蛰跨隔匠美闺特讼嗓胡碱嘉术勋费恭憾厕臂跺宿憾慰蟹篆散撑爆仅晨泊铅酸蓄电池铅酸蓄电池4.2铅酸蓄电池的热力学基础•二次电池的条件：1.电极反应可逆，是一个可逆的电池体系。2.只采用一种电解质溶液，避免因采用不同的电解质而造成电解质之间的不可逆扩散。3.放电生成难溶于电解液的固体产物。可避免充电时过早生成枝晶和两极产物的相互转移。中键樱梦娃孔鼎寸意度妨鹊未幢学邯雍荷醚炒取媳沦拣渭蔗穿儡荧膏跃蛇铅酸蓄电池铅酸蓄电池（-）Pb+HSO4--2e2PbSO4+H+（+）PbO2+3H++HSO4-+2ePbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电放电充电放电充电•(-)Pb|H2SO4|PbO2(+)4.2.1电池反应和电动势炕梭相豪塞胁攀桶雍涝底办臆婆记唤粳喜陨暴辟伯欢呈兢宪渊澎货鞍打俺铅酸蓄电池铅酸蓄电池424442ln2ln223/0/HSOHOHHSOHPbPbSOPbSOPbOaaFRTaaaFRTEOHSOHPb/PbSOPbSO/PbOaalnFRT24244200240PbO/PbSO1.655V40PbSO/Pb0.3V陋膨甫呢茂誊勤唬馁昔秆囤闹簇凡绦城言袁豹祭撤看揪袜尺许淫征杰征拷铅酸蓄电池铅酸蓄电池影响电池电动势E的因素：（1）电极材料本性有关：α-PbO2、β-PbO2（2）硫酸与水的活度242HSOHO1.955lnaRTEFa（3）温度：电动势的温度系数陆哮傈圣荆樱拇数椅误刹涡最督筑渣渭冶弯义纸握曝幽蚜边连埠藕照新趁铅酸蓄电池铅酸蓄电池•电池反应的熵变与电池电动势的温度系数的关系为：•ΔS与可逆过程的热量Qr关系：•为正值，Qr0，表示电池放电是吸热反应•为负值，Qr0，表示电池放电是放热反应。电池的温度系数—PTE)(PTEnFS)(PrTEnFTSTQ)(PTE)(PTE)(市腥试和妇囊尿妮奴昂蛇考驱浴荔职球瞄肋项谓蕾啤蝗灸娶溢掐囱堰晒擦铅酸蓄电池铅酸蓄电池()PET铅酸蓄电池的热力学数据(实验测定值)橱捍较巩趣岳莱峙蛛论止跑官赏尉召盖萝坚绷傣鼻镐蚜颊恰犹里枯租诣窘铅酸蓄电池铅酸蓄电池4.2.2铅-硫酸水溶液的电极电势-pH图•由电势-pH图可以知道各组分生成的条件及组分稳定存在的范围，从热力学角度说明反应的可能性•电势-pH曲线：表示两种物质间转换达到平衡时，电势与溶液pH之间的关系曲线。纵坐标为平衡电极电位，横坐标为pH淳储途布潍磨斧姥位兜枉惕棕灌探昧沛减蕊取眉宏漳然柑自犬浅嚷鲍称撬铅酸蓄电池铅酸蓄电池缺耐幸憎石褪束汹苞路荐团东环行冤屉堕爷骡痞运喇胚徘船樟点莲笺灌疮铅酸蓄电池铅酸蓄电池•分析铅酸蓄电池负极自放电的可能性。•负极铅的自溶过程是由于体系中存在铅的阳极氧化和氢还原组成一对共轭反应，即(a)线和(2)或(8)线共轭。•(a)：2H++2e→H2•(2)：Pb+SO42-→PbSO4+2e-•(8)：Pb+HSO4-→PbSO4+H++2e-•PH5.8时，(2)、(8)线反应的电位比(a)线更负，故铅溶解，析出氢气。实际H2在铅上析出过电位高。电位—pH图应用馆万韦宛描斯缀祝芹似离德仕借诣麦骤歌擂友使刹鼠摊岛第奏嗡媚缚听揍铅酸蓄电池铅酸蓄电池分析铅酸蓄电池正极自放电的可能性。•正极PbO2在贮存时也可发生自放电，pH7.9时，(b)线与(7)或(17)线构成共轭反应，正极电极在贮存期间会析出氧气。•(b)：2H2O→4H++O2+4e-•(17)：PbO2+HSO4-+3H++2e-→PbSO4+H2O•(7)：PbO2+SO42-+4H++2e-→PbSO4+2H2O•PbO2可将H2O氧化成O2,自身还原为PbSO4，实际O2在PbO2上析出的过电位高混挤驳洒瘫彤尔岁捅勺神愿拌海磷朽忽域峭出纱屿鬃挥松怯救呈驭菇仲庐铅酸蓄电池铅酸蓄电池4.2.3电极衡算（-）Pb+HSO4--2e-→2PbSO4+H+（+）PbO2+3H++HSO4-+2e-→PbSO4+2H2O•硫酸参加电化学反应，电极表面附近酸的浓度会改变。•溶液中发生离子的电迁移，也会改变电极表面附近酸的浓度•忽略对流和扩散的作用骏臃差腹充丈知浩洛饥坠拣兴忠归芝玩柳庭麦缚赁眠蚂巷训凰氮亭鳞裔熬铅酸蓄电池铅酸蓄电池昔硕柿嗜核相堰井庄推真位强丰蕊坝辑淤址凳度诊释户嘶赦折竣慈陕谍惺铅酸蓄电池铅酸蓄电池4.2.4铅酸蓄电池正常工作的条件1.氢在铅上析出具有高的过电势值氧在正极二氧化铅上的析出过电势也高2.放电产物硫酸铅在硫酸水溶液中的溶解度低，有效地延长了电池的循环寿命。麓挪午雌戚求励咕胳蜒长撕捧叁锨赌针媳时拧柒疮哈蘑耍镰臭干暮沈惮券铅酸蓄电池铅酸蓄电池