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1、各位同仁各位同仁晚上好晚上好!铅酸蓄电池基础学问铅酸蓄电池基础学问培训教材培训教材书目书目1、电池定义及基本组成2、电池的发展3、铅酸蓄电池发展历史和现状 4、电池分类5、铅酸蓄电池应用分类6、简洁混淆的几类电池称呼7、铅酸蓄电池化学反应原理8、阀控式铅酸蓄电池特点 9 9、VRLABVRLAB的优势的优势1010、VRIABVRIAB特点特点 11、VRIABVRIAB特点特点 12、阀控式铅酸蓄电池的性能参数阀控式铅酸蓄电池的性能参数1313、铅酸蓄电池基本结构14、主要铅酸蓄电池类型主要铅酸蓄电池类型15、蓄电池命名方法16、铅酸蓄电池铅酸蓄电池生产工艺流程书目书目电池定义及基本组成电池
2、定义及基本组成v电池又叫化学电源，是一种将化学能转化为电能的装置。v电池将化学能干脆转变成低压直流电。v电池基本组成：正极活性物质、负极活性物质、电解质、隔膜、电池外壳、端子及其它组件。电池的发展电池的发展 自1859年普兰特（R,G,Plante）试制成功铅酸电池，1868年法国勒克朗谢（G,lechance）制成锌锰干电池以来，化学电源经验了100多年的发展历史，现已形成独立完整的科技与工业体系，全世界已有1000多种不同系列和型号规格的电池产品。化学电源已成为人民生活中应用极为广泛的便利能源。今日，人造卫星、宇宙飞船、火车、汽车、潜艇、鱼雷、军用导弹、火箭、飞机，哪一样都离不开电源技术的
3、发展。电源技术的进步，大大加速了现代移动通信、家用电器乃至儿童玩具的发展速度。随着高新技术的发展和为了爱护人类生存的环境，对新型化学电源又提出了更高的要求。可以预言：产量大、价格低、应用范围广的锌-锰电池，铅酸蓄电池仍将占有世界上电池的大部分市场，并且近年来市场保持10%的增长,而性能优越的锂离子电池，金属氢化物-镍电池，可充无汞碱性锌-锰电池，燃料电池将是21世纪最受欢迎的绿色电池并挤占电池市场。随着人民生活水平的提高和电池技术的发展，以电池为能源的电动自行车将代替摩托车,电动汽车将逐步取代燃油汽车，新型化学电源的时代已经到来。铅酸蓄电池发展历史和现状铅酸蓄电池发展历史和现状 v铅酸蓄电池1
4、859年由普兰特独创，到现在有140年有历史。v蓄电池：将两根铅板插入稀H2SO4，有1V多的电压产生。化学变更。v电容器：将电荷存贮起来，只是物理变更。v铅酸蓄电池达到好用福尔：涂膏式极板的独创。v1881年，福尔发觉插入H2SO4中的铅板只是表面层发生变更，若扩大铅板表面积，产生的电荷就会成倍增加。于是福尔将板栅做成格状，将铅粉（PbO）加上稀硫酸，形成膏状。再将铅膏涂满在格状板栅上，形涂膏式极板，具有很大的比表面积，与H2SO4充分反应。铅酸蓄电池的发展历史和现状铅酸蓄电池的发展历史和现状（续页）（续页）v3、电池壳：v第一代电池壳用木头；发展到用橡胶槽，用沥青粘合；60年头后，改用PP
5、塑料，用高温粘合；SHAMAS用ABS工程塑料外壳，有美丽光滑的外观，用胶水或高温粘合。铅酸蓄电池发展历史和现状铅酸蓄电池发展历史和现状（续页）（续页）v日本科学家提出：v（1）阳极吸取原理：2H2O电解2H2+O2v 第一级电解：H2O 2H+O2vO2在正极板表面上产生，通过隔离板中的通道到达负极板，被负极板吸取，从而抑制H2的溢出。v（2）吸附或隔离板的运用：v由PVC微孔塑料隔板发展到超细玻璃纤维棉。利用毛细现象，吸附大量硫酸，实现了自由液，非自由液的转化。电池分类电池分类v按电池工作性质、电解质及电极材料分为四类：v 原电池（又叫一次电池，生产历史最久，产量最大，应用最广，不能用简洁
6、方法再生，不能充电，用后废弃，如干电池）。v 蓄电池（又叫二次电池，可以循环充放电运用，如铅酸电池、镉镍电池、镍氢电池、锂离子电池等）。v 贮备电池（电解质被隔离，运用前才加入电解质予以激活放电，如Mg-AgCl电池由海水激活）。v 燃料电池（将燃料如氢气、甲醇、一氧化碳等和氧化剂如氧气，分别作为电池两极的活性物质保存在电池本体之外，当反应物连续通入电池时，电池可连续放电，如H2-O2燃料电池）。v按电解液酸碱性分为两类：v 酸性电池（电解液呈酸性，如铅酸蓄电池）。v 碱性电池（电解液呈碱性，如镍氢蓄电池）。铅酸蓄电池应用分类铅酸蓄电池应用分类v1、依据运用场合和不同特性要求分：vA、启动动型
7、：v汽车、摩托车、轮船、拖拉机等启动和照明用，特点是须要短时间供应大电量，即高倍率放电性能良好。vB、固定型：v邮电、电信、银行等部门用的不间断电源系统的后备电池，特点是工作场所相对固定，浮充寿命长。vC、牵引型：v电动车、叉车用，要求循环寿命、浮充寿命长。主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源vD、铁路用蓄电池v主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力vE、储能用蓄电池v主要用于风力、太阳能等发电用电能储存。铅酸蓄电池应用分类铅酸蓄电池应用分类(续续)v2、按蓄电池极板结构分类v有形成式、涂膏式和管式电池。v3、按蓄电池盖和结构分类v有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄
8、电池。v4、按蓄电池维护方式分类v有一般式、少维护式、免维护式蓄电池v5、依据电池容量分：v小密系列：6V1.3AH12V38AHv中密系列：12V40AH12V200AHv大密系列：2V100AH2V3000AH（2V系列）铅酸蓄电池应用分类铅酸蓄电池应用分类(续续)v6、依据带电性能分：vA、干荷电池：v 出厂前不加酸，运用时加酸。用于汽车、摩托车上。特点是未加酸时电池不会损坏；不足这处是极板pb被有机物包袱，多少影响O2阴极吸取。vB、湿荷电池：v 出厂前酸已加好，用于UPS及其它电子设备。v 注：干荷电池、湿荷电池各有所长，依据不同的运用要求而定。简洁混淆的几类电池称呼简洁混淆的几类电
9、池称呼1、自由液电池：一般的汽车，摩托车电池，起动型，固定型中常常需加水，加酸的。2、铅锑电池：是一种须要维护的电池，即自由液电池。3、干荷电池：包括干荷自由液，干荷密闭电池。4、全密闭电池。5、免维护电池。6、阀控式电池。7、贫液电池。8、铅钙电池。9、阴极吸取式电池。说明：1、2两种实质上是一种电池；4、5、6、7、8、9实质上都是指阀控式铅酸密闭免维护蓄电池 铅酸蓄电池化学反应原理铅酸蓄电池化学反应原理1、基本原理：双极硫酸盐化理论 即蓄电池放电时正负极活性物质生成的产物都是硫酸铅。反应原理：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2 H2O充电放电2、电池内部氧循环原理阀控式铅酸蓄
10、电池特点阀控式铅酸蓄电池特点 比能量表 电池类型铅酸电池镉镍电池额定电压2V/cell1.2V/cell比能量普通25wh45wh/kg密封30wh/kg80wh1520wh/kg2030wh/kg工作电压范围1.82.5V/cell0.851.75V/cellVRLABVRLAB的优势的优势 1、良好的电气性能电压高2.0V/单体，且放电电压平稳（有长时间的2.0V左右的工作电压），碱电池电压低，仅1.25V/单体。电池内阻小，仅0.0010.0001，大电流放电性好。碱电池内阻大，约是相同容量电池的2倍。温度对容量影响较小，低温放电性能好。碱电池温度对容量影响大，低温放电时容量显著下降。效
11、率高，比能量大。碱性电池效率低，特殊是瓦特小时效率低，重量比能量小。应当着重提及，铅电池电压高（比碱电池高60%），这正是电子元件对电池的要求，所以是上佳电源。它不仅供应了大功率电能，也节约了电池用量。VRLABVRLAB的优势（续）的优势（续）v（2）价格低v铅蓄电池由于原材料丰富，制造工艺简洁，价格不及碱电池一半。VRIABVRIAB特点特点 v一般铅蓄电池有着很多不足，如密封性差，有酸雾、酸液外泄，自放电率大及需加水补液等。这些缺点极大的限制了其应用推广。VRLAB阀控式密封电池正是发扬了一般铅电池优点又克服了它缺点的新产品，是铅电池的一次革命，它具有很多独特的优点。v密封反应效率高达9
12、5%以上，析气量较小，没有酸雾逸出。电池内部产生的O2可在负极复合为水。无酸雾与液体外泄。不损害人员与设备，可以在设备人员密集的地方运用，由于失水量小（不到一般铅电池的1/10），免维性高，不需常常加水补液。v自放电率低，一般铅电池自放电率约每月25%。VRLAB仅5%。v高倍率放电性能好。一般铅电池约为34C。VRLAB可达10C即电池额定容量的10倍电流放电。v无流淌电解液，电解液被高吸取性隔板全部吸取。因而电池可以随意方向位置放置。v寿命长，为一般铅电池3倍以上。阀控式铅酸蓄电池的性能参数阀控式铅酸蓄电池的性能参数v电电池池容容量量：电电池池在在确确定定放放电电条条件件下下所所能能给给出
13、出的的电电量量称称为为电电池池的的容容量量，以以符符号号C C表表示示。常常用用的的单单位位为为安安培培小小时时，简简称称安安时时（AhAh）或或毫毫安安时时（mAhmAh），电电池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。v额定电压：又叫标称电压，铅酸蓄电池的额定电压为额定电压：又叫标称电压，铅酸蓄电池的额定电压为2V2V。v开路电压：外电路没有电流流过时电极之间的电位差。开路电压：外电路没有电流流过时电极之间的电位差。v工工作作电电压压：又又称称放放电电电电压压或或负负荷荷电电压压，是是指指有有电电流流通通过过外外电电路路时时，电电池池两两极
14、间的电位差。极间的电位差。v终终止止电电压压：电电池池放放电电时时，电电压压下下降降到到不不宜宜再再接接着着放放电电的的最最低低工工作作电电压压称称为为终止电压。终止电压。v放放电电电电流流：通通常常用用放放电电率率表表示示，放放电电率率指指放放电电时时的的速速率率，常常用用“时时率率”和和“倍倍率率”表表示示。“时时率率”是是指指以以放放电电时时间间（h h）表表示示的的放放电电速速率率，或或讲讲以以确确定定的的放放电电电电流流放放完完额额定定容容量量所所需需的的小小时时数数。例例如如电电池池的的额额定定容容量量为为30AH30AH，以以2A2A电电流流放放电电则则时时率率为为30AH/2A
15、=15h30AH/2A=15h，称称电电池池以以1515小小时时率率放放电电。“倍倍率率”是是指指电电池池在在规规定定时时间间内内放放出出其其额额定定容容量量时时所所输输出出的的电电流流值值，数数值值上上等等于于额额定容量的倍数。定容量的倍数。v电电池池的的内内阻阻：电电池池内内阻阻有有欧欧姆姆电电阻阻（RR）和和电电极极在在化化学学反反应应时时所所表表现现的的极极化电阻化电阻(Rf)(Rf)、欧姆电阻、极化电阻之和为电池的内阻（、欧姆电阻、极化电阻之和为电池的内阻（RiRi）。）。阀控式铅酸蓄电池的性能参数阀控式铅酸蓄电池的性能参数（续页）v能能量量：电电池池的的能能量量是是指指在在确确定定
16、放放电电制制度度下下，蓄蓄电电池池所所能能给给出出的的电电能能，通常用瓦时（通常用瓦时（WhWh）表示。电池的能量分为理论能量和实际能量。）表示。电池的能量分为理论能量和实际能量。v功功率率与与比比功功率率：电电池池的的功功率率是是指指电电池池在在确确定定放放电电制制度度下下，于于单单位位时时间间内内所所给给出出能能量量的的大大小小，单单位位来来W(W(瓦瓦)或或KWKW（千千瓦瓦）。单单位位质质量量电电池池所所能能给给出出的的功功率率称称为为比比功功率率，单单位位为为W/KgW/Kg或或KW/KgKW/Kg。比比功功率率也也是是电电池池重重要要的的性性能能指指标标之之一一。一一个个电电池池比
17、比功功率率大大，表表示示它它可可以以承承受受大大电电流流放放电电。蓄蓄电电池池的的比比能能量量和和比比功功率率性性能能是是电电池池选选型型时时的的重重要要参参数数。因因为为电电池池要要与与用用电电的的仪仪器器、仪仪表表、电电动动机机器器等等相相互互配配套套，为为了了满满足足要要求求，首首先先要要依依据据用用电电设设备备要要求求功功率率大大小小来来选选择择电电池池类类型型。当当然然，最最终终确确定定选选用用电电池池的的类类型型还还要要考考虑虑质质量量、体体积积、比比能能量量、运运用用的的温温度范围和价格等因素。度范围和价格等因素。v电电池池的的运运用用寿寿命命：在在规规定定条条件件下下，某某电电
18、池池的的有有效效寿寿命命期期限限称称为为该该电电池池的的运运用用寿寿命命。蓄蓄电电池池发发生生内内部部短短路路或或损损坏坏而而不不能能运运用用，以以及及容容量量达达不不到到规规范范要要求求时时蓄蓄电电池池运运用用失失效效，这这时时电电池池的的运运用用寿寿命命终终止止。蓄蓄电电池池的的运运用用寿寿命命包包括括运运用用期期限限和和运运用用周周期期。运运用用期期限限是是指指蓄蓄电电池池可可供供运运用用的的时时间间，包包括括蓄蓄电电池池的的存存放放时时间间。运运用用周周期期是是指指蓄蓄电电池池可可供供重复运用的次数。重复运用的次数。铅酸蓄电池基本结构铅酸蓄电池基本结构（小密电池）构构成成铅铅酸酸蓄蓄电
19、电池池的的主主要要部部件件是是正正负负极极板板、电电解解液液、隔隔膜膜、电电池池壳壳和和盖盖、平平安安阀阀，此此外外还还一一些些零零件件和和端端子子、连连接接条条，极极柱等。柱等。铅酸蓄电池基本结构（续页）铅酸蓄电池基本结构（续页）（中密电池）铅酸蓄电池基本结构（续页）铅酸蓄电池基本结构（续页）（大密电池）v铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、隔板、电解液、电池槽、接线端子等六部分组成。正、负极板是由板栅支撑活性物质。正极活性物质是二氧化铅（PbO2）；负极活性物质是多孔海绵状铅（Pb）。隔板的品种有橡胶、塑料（PVC）、超细玻璃纤维或聚丙烯隔板。电解液密度范围有1.23、1.260、1.280、
20、。电解液（稀硫酸）的作用电解液（稀硫酸）的作用v是在由化学能转换为电能的电化学反应中，电离成离子，起导电作用并参与电化学反应。从反应式可以看出，在放电过程中，电解液中硫酸因消耗而使密度降低；在充电过程中，电解液中硫酸因增加而使密度上升。隔板隔板 v起隔离作用，防止正、负极板短路。它是多孔体，能使电解液离子传导、极板顺当地进行电化学反应，并具备较高的孔率和杂质少，耐酸性好，抗氧化性强等条件。电池槽电池槽 v是容纳极板和电解液的容器。可用硬橡胶和塑料制成，具备耐酸、绝缘、强度高等条件。一般说，电池槽的体积大，容量大；体积小，容量小。端子端子 v接线端子是和用电设施联接的端点。端子承受电流强度是以蓄
21、电池的最大功率为依据设计的，能确保蓄电池输出最大电流、不发热、不腐蚀、平安牢靠。主要铅酸蓄电池类型主要铅酸蓄电池类型v阀控密封式铅酸蓄电池（简称VRLA），包括小密电池:6V系列和12V系列,电池型号及其应用领域电池型号及其应用领域电池型号应用领域电池型号应用领域3FM3.0、3FM3.0A、3FM3.0C、3FM4.0、3FM4.0A、3FM4.0B、3FM4.5、3FM4.5A、3FM4.5B主电源（童车、手提灯灯、电动工具）；备用电源（应急灯、医疗设备、小型UPS、电子称、消防灯、割胶灯等）6FM6.0、6FM6.0A、6FM6.0B、6FM6.0D、6FM7.0、6FM7.0A6FM7
22、.0B、6FM7.0C6FM7.0S、6FM7.26FM7.2A、6FM7.2B、6FM7.2S、6FM7.2C备用电源（应急灯、医疗设备、小型UPS、防盗对讲机、助力车）3FM6.5主电源（手提灯）3FM7.0、3FM10、主电源（童车）6FM10、6FM10A备用电源（小型再线UPS及安防设备）6FM2.6、6FM2.6A主电源（电动玩具、手提吸尘器）6FM12、6FM12A、6FM14备用电源（UPS、程控电话交换机、DC接口、电动自行车、集团电话）、主电源（助力自行车）6FM4.0、6FM4.5、6FM4.5A主电源（电动玩具、滑板车）；备用电源（UPS）6FM17割草机、传真机、UP
23、S 6FM24主电源（电动轮椅）；备用电源（UPS及安防设备）6FM24及24AH以上电池24AH以及24AH以上多用在UPS设备上 蓄电池命名方法蓄电池命名方法例如:3 FM 3.0串联的单体电池数(V电压)电池的类型和特征额定容量(AH安时)单体数为3格,每个单体电压为2V,总电压为6V阀控式密封铅酸蓄电池额定容量为3AH3 FM 3.0 A额定容量为3AH阀控式密封铅酸蓄电池单体数为3格,每个单体电压为2V,总电压为6V电池不同结构特征代号 蓄电池命名方法（续）蓄电池命名方法（续）v产品系列vFM 小密电池系列vGFM 中密电池系列vGM 大密电池系列vDZM 电动车电池系列vMA 干荷
24、摩托车电池vYT 干荷免维护电池系列vBTX 密封摩托车电池系列v注：YT、BTX系列参考日本标准命名，省略单体数，表示全系列为12V，特征代码在额定容量的前或后不定。用于蓄电池汉语拼音字母的意义用于蓄电池汉语拼音字母的意义汉语拼音字母含义汉语拼音字母含义表示电池用途的字母QGDNTMKSJCBTKS起动(qi)用固定用电池车内燃机车铁路客车摩托车用矿灯酸性舰船用航标用坦克闪光灯表示电池特征的字母AFFMWJDJQHBY干荷电式防酸式阀控式密封无需维护胶体电解液带液式激活式气密式湿荷式半密闭式液闭式铅酸蓄电池产品用极板型号铅酸蓄电池产品用极板型号的命名方法的命名方法v +/-v 正/负极板v
25、极板性能特征代号(一般型省略)v 单片极板的额定容量v 产品系列代号v例：F1.8H+小密电池系列用正极板、单片极板的额定容量为1.8Ah、性能特征为高功率型。产品系列产品系列vF 小密电池系列vG 中、大密电池系列vD 电动车电池系列vM 干荷摩托车电池vYT 干荷免维护电池系列vT 密封摩托车电池系列主要极板类型主要极板类型及适用电池型号及适用电池型号v铅酸蓄电池极板 极板型号 适用电池型号极板型号 适用电池型号极板型号 适用电池型号极板型号 适用电池型号F1.3 3FM33FM4 F1.8 6FM76FM7.26FM12 F2.4 6FM2.6 F13 6FM406FM65 F1.3A
26、3FM4A F1.8A 6FM6D F3.2 3FM6.5A G17 6GFM1006GFM1506GFM200 F1.3B 3FM4B H1.8 6FM7.2C F4.0 6FM24 F1.7 3FM4.5 F2.3 6FM7C6FM8 F5.0 6FM176FM20 F2.2 3FM6.5 D1.8 6-DZM-10 G11 6FM33 主要极板类型主要极板类型及适用电池型号（续）及适用电池型号（续）v摩托车免维护系列极板 极板型号 适用电池型号极板型号 适用电池型号T2.2 BTX6.5 T1.8 YT7L-BS TB2.2 YT6.5L-BS T3 12N9L-BS 铅酸蓄电池生产流程
27、铅酸蓄电池生产流程v铅酸蓄电池的生产流程主要由两大块组成：1）极板的生产（极板车间）2）电池的组装（组装车间）v其它主要组件如电池外壳、隔板、硫酸的生产主要由供应商完成，工厂以原材料的形式买进。电池装配工艺流程图电池装配工艺流程图正极板包板负极板装铁盒切极耳、刷极耳喷模、浇模模铸焊浸铸焊剂极群入槽焊跨桥中检气密性检查校盖配胶注中盖胶封中盖、固化装配件焊端子注端子胶、固化加酸包装脱模、检查假焊四功能检测焊面盖烙印批号清洁外观印刷充电酸量检查盖平安阀电池清洗上下架极板生产工艺流程图极板生产工艺流程图磨铅粉 固化和膏化成电解铅极板冲洗、干燥合金铅铸铅粒分板、刷板、极板包装 涂板铸板制纯水稀硫酸配置浓硫酸THE END！v再次欢迎你参与本次培训！再次欢迎你参与本次培训！v诚诚意意希希望望您您在在接接下下来来的的工工作作中中，取取得得更大成果！更大成果！v感谢！感谢！