蓄电池容量

蓄电池在规定条件(包括放电强度、放电电流及放电终止电压)下放出的电量多少或放电时间长短称为蓄电池容量,单位A·h或A·min。汽车蓄电池是一个可逆的直流电源,既能将化学能转换为电能,也能将电能转化为化学能,它与发电机并联。
中文名
蓄电池容量
作    用
化学能,电能相互转换
性    质
可逆的直流电源
影响因素
过度放电 长时间存放等
结    构
极板 隔板 电解液 电池外壳 联条
容量计算
容量=放电电流×放电时间

主要作用

汽车蓄电池是一个可逆的直流电源。既能将化学能转换为电能,也能将电能转化为化学能。他与发电机并联。

蓄电池容量

在启动发动机期间,它供电给起动系统和点火系统.

当发动机停止运转或低怠速运转的时候,由它给汽车用电设备供电。

当出现用电需求超过充电系统输出时,这段有限的时间内,由它提供电流。

蓄电池还吸收电路中的瞬时过电压保持汽车电器系统电压的稳定,保护电子元件。

当发电机高转速将剩余电能储存起来

使用说明

蓄电池长久不用,它会慢慢自行放电,直至报废。因此,每隔一定时间就应启动一次汽车,给蓄电池充电。另一个办法就是将蓄电池上的两个电极拔下来,需注意的是从电极柱上拔下正、负两根电极线,要先拔下负极线,或卸下负极和汽车底盘的连接。然后再拔去带有正极标志(+)的另一端,蓄电池有一定的使用寿命,到一定的时期就要更换。在更换时同样要遵循上述次序,不过在把电极线接上去时,次序则恰恰相反,先接正极,然后再接负极。

当电流表指针显示蓄电量不足时,要及时充电。蓄电池的蓄电量可以在仪表板上反映出来。有时在路途中发现电量不够了,发动机又熄火启动不了,作为临时措施,可以向其他的车辆求助,用它们车辆上的蓄电池来发动车辆,将两个蓄电池的负极和负极相连,正极和正极相连。

电解液的密度应按照不同的地区、不同的季节按照标准进行相应的调整。

在亏电解液时应补充蒸馏水或专用补液和添加纳米碳溶胶电池活化剂。切忌用饮用纯净水代替。因为纯净水中含有多种微量元素,对蓄电池会造成不良影响。

在启动汽车时,不间断地使用启动机会导致蓄电池因过度放电而损坏。正确的使用办法是每次发动车的时间总长不超过5秒,再次启动间隔时间不少于15秒。在多次启动仍不着车的情况下应从电路、点火线圈或油路等其他方面找原因。

日常行车时应经常检查蓄电池盖上的小孔是否通气。倘若蓄电池盖小孔被堵,产生的氢气和氧气排不出去,电解液膨胀时,会把蓄电池外壳撑破,影响蓄电池寿命。

检查电池的正、负级有无被氧化的迹象。可以用热水时常浇电瓶的电线连接处。

蓄电池容量

检查电路各部分有无老化或短路的地方,防止电池因为过度放电而提前退役。

影响因素

1.过度放电

2.蓄电池长时间存放(在存放期间没有充过电)

3.不能通过汽车发动机充电

4.没有电解液

5.电解液比重太高

6.在高温条件下充电

7.受污物污染(例如受到盐酸、海水、有机酸等污染)

8.蓄电池充电时加上过大的电流

9.电极板变形造成正极板与包极板互相接触,因而产生短路现象

10.在极板上部及下部沉积有污物,引起短路

11.只要注意避免以上几点,你的蓄电池的使用寿命就会相应增长。

维护保养

电解液液面应始终保持在max 和min 之间,每月检查一次,并视液面下降情况,适当补充蒸馏水(纯水),切勿加酸 。

当电池的电压不足且灯光暗淡、起动无力时,应及时进行车外充电。

防止蓄电池过充电或长期亏电,过充会使活性物质脱落,亏电会使极板硫化,要保证调节器电压不能过高或过低。

使用过程中,应经常检查排气孔是否畅通,以防电池变形或爆裂。

电池应远离热源和明火,充电及使用时应保持通风,以防燃烧伤人。

防止蓄电池长时间大电流放电,每次使用启动时间不能大于5秒, 两次连续启动时间,中间间隔10-15秒。

蓄电池在汽车上安装要牢固,减轻震动。

经常检查蓄电池连接线是否牢固,所有活接头,必须保持接触良好,防止产生火花,引起蓄电池爆炸。电池卡子产生的氧化物、硫酸盐,必须刮净,并涂以凡士林,以防再受锈蚀。

经常清除蓄电池盖上的灰尘污物及溢出的电解液,保持清洁干燥,防止自放电。

封口胶开裂要及时修复。

汽车在寒区行驶,要避免蓄电池完全放电,以免电解液冻

标号含义

蓄电池容量

我国汽车起动用铅蓄电池,按GB/T5008·2—91标准规定,分为橡胶外壳及塑料外壳上固定式、塑料外壳下固定式等几种。

串联单格电池数:是指该电池总成所包含的单格电池数目,用阿拉伯数字表示。

电池类型:根据其主要用途划分,起动型铅蓄电池用“Q”表示,代号Q是汉字“起”的第一个拼音字母。

电池特征:为附加部分,仅在同类用途的产品具有某种特征,而在型号中又必须加以区别时采用。当产品同时具有两种特征时,应按表3-2顺序将两个代号并列标志。

常见电池产品特征代号 表3-2

序号
1
2
3
4
5
产品特征
干荷电
湿荷电
免维护
少维护
胶质电解液
代号
A
H
W
S
J

额定容量:是指20h放电率时的额定容量,用阿拉伯数字表示。额定容量的单位为A·h,在型号中可略去不写。

有时在额定容量后面用一个字母表示特殊性能,G——表示高起动率、S——表示塑料外壳、D——表示低温起动性能好。

例如:夏利TJ7100型轿车用6—QA—40S型蓄电池:由6个单格电池组成,额定电压为12V,额定容量为40A·h的起动用干荷电铅蓄电池,采用了塑料外壳。

工作原理

免维护电池

铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下:

放电:蓄电池对外电路输出电能时叫做放电。蓄电池连接外部电路放电时,

硫酸会与正、负极板上的活性物质产生反应,生成化合物“硫酸铅”,放电时间越长,硫酸浓度越稀薄,电池里的“液体”越少,电池两端的电压就越低。

化学反应过程如下:

(正极) (电解液) (负极) (正极) (电解液)(负极)

PbO2 + 2H2SO4 + Pb → PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放电反应)

(过氧化铅) (硫酸) (海绵状铅)

充电:蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电。充电时,在正、负极板上的硫酸铅会被分解还原成硫酸、铅和氧化铅,同时在负极板上产生氢气,正极板产生氧气。电解液中酸的浓度逐渐增加,电池两端的电压上升。当正、负极板上的硫酸铅都被还原成原来的活性物质时,充电就结束了。

在充电时,在正、负极板上生成的氧和氢会在电池内部“氧合”成水回到电解液中。

化学反应过程如下:

(正极) (电解液) (负极) (正极) (电解液) (负极)

PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充电反应)

(硫酸铅) (水) (硫酸铅)

从以上的化学反应方程式中可以看出,铅酸蓄电池在放电时,正极的活性物质二氧化铅和负极的活性物质金属铅都与硫酸电解液反应,生成硫酸铅,在电化学上把这种反应叫做“双硫酸盐化反应”。在蓄电池刚放电结束时,正、负极活性物质转化成的硫酸铅是一种结构疏松、晶体细密的结晶物,活性程度非常高。在蓄电池充电过程中,正、负极疏松细密的硫酸铅,在外界充电电流的作用下会重新还原成二氧化铅和金属铅,蓄电池就又处于充足电的状态。正是这种可逆转的电化学反应,使蓄电池实现了储存电能和释放电能的功能。修复流程约10~20小时,转换成充电3小时,即告完毕。

结构

极板

极板是蓄电池的核心部分,蓄电池充、放电过程,电能和化学能的相互转换就是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。

极板由栅架及活性物质组成,如图3-2所示。普通蓄电池正极板厚度一般为2.2mm,负极板厚度为1.8mm。

栅架由铅锑合金浇铸而成。架锑的目的是为了提高机械强度和铸造性能,但锑具有副作用,会加速氢的析出而加速电解液消耗,引起自放电和栅架腐蚀。

活动性物质就是极板上的工作物质。正极板上的活性物质为二氧化铅(PbO2)、呈暗棕色;负极板上的活性物质为海绵状纯铅(Pb),呈深灰色。

将正负极板各一片浸入电解液中,就可获得约2.1的电动势。为增大蓄电池容量,可将多片正、负极板分别并联,用横板焊接成正负极板组。正负极板相互交错嵌合,中间插入隔板后装入蓄电池单格内,便形成单格电池,如图3-3所示。在每个单格电池中负极板总比正极板多一片。因为正极板活性物质比较疏松,且正极板处的化学反应比负极质上的化学反应剧烈,反应前后活性物质体积变化较大,所以正极板夹在负极板之间,可使其两侧放电均匀,从而减轻正极板的翘曲和活性物质脱落。

隔板

隔板的作用是使正负极板尽量地靠近而不至于短路,缩小蓄电池的体积,防止极板变形和活性物质脱落。

隔板用微孔塑料制成,具有多孔性,以利于电解液渗透,还具有良好的耐酸性和抗氧化性。隔板的面积一种做得比极板稍大些,一面制有纵向沟槽。考虑正极板在充放电过程中化学反应剧烈,电解液流通量较大,安装时隔板带有沟槽的一面应朝向正极板,且沟槽与外壳底部垂直。沟槽既能使电解液上下流通,也能使气泡沿槽上升,还能使脱落的活性物质沿槽下沉。

电解液

电解液的作用是形成电离,促使极板活性物的溶离,产生可逆的电化学反应。它是由相对密度为1.84的化学纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制而成。其相对密度一般在1.24~1.31g/cm3,使用时应根据当地最低气温或制造厂的要求进行选择(表3-1)。

电解液的纯度是影响蓄电池的电气性能和使用寿命的重要因素,因此要用HGB1008-59标准二级专用硫酸和蒸馏水。工业用硫酸和一般的水中因含有铁、铜等有害杂质而增加自放电和极板损坏,不能用于蓄电池。

不同气温下的电解液相对密度(15℃) 表3-1

使用地区最低气温(℃)
冬季
夏季
<-40
1.31
1.27
-30~-40
1.29
1.25
-20~-30
1.28
1.25
0~20
1.27
1.24

电池外壳

外壳用来盛装电解液和极板组,使铅蓄电池构成一个整体。外壳材料有硬橡胶和塑料两种。外壳为整体式结构,壳内由间壁分成三个或六个互不相通的单格,底部制有凸筋用来支持极板组。凸筋之间的空隙可能积存极板脱落的活性物质,避免正负极板短路。每个单格的盖子中间有加液孔,可以用来检查液面高度和测量电解液的相对密度,加液孔平时用加液孔拧紧。加液孔盖中心的通气经常保持畅通。使蓄电池化学反应放出的气体随时逸出。在极板组上部装有防护板,以防止测量电解液相对密度、液面高度或添加电解液时,损坏极板上部。小盖与外壳之间的缝隙用封口胶密封,封口胶能保证在65℃不溢流,-30℃不产生裂纹。

塑料外壳采用整体式盖,盖与壳体间采用热封合法封合

联条

联系的作用是将单格电池串联起来,提高整个铅蓄电池的端电压。普通电池联系也由铅锑合金浇铸而成,硬橡胶外壳电池的联系位于电池小盖上方,塑料外壳蓄电池则采用穿壁式联条。

接线柱

普通铅蓄电池首尾两极板组的横板上焊有接线柱,接线柱分锥形,L形和侧孔形三种。为便于区分,正接线柱上或旁边标有“+”或“P”记号,负接线柱标有“-”或“N”记号。有些电池正接柱涂有红色油漆。

容量计算

电池的容量,通常以安培、小时为单位(简称,以A.H表示,1A.h=36000C)电池容量C的计算式为C=I∫t0tdt 电池容量按照不同条件分为实际容量、理论容量与额定容量。 在某一放电率下于25℃放电至终止电压所提的最低限度的容量是设计与生产时的规定的电池的容量,这叫做某一放电率RH的额定容量。

电池容量一般以AH(安培小时)计算,另一种是以CELL(单位极板)几瓦(W)计算。(W/CELL) 1.AH(安培小时)计算,定义是以20小时为标准。例如7AH电池是指连续放电电流0.35A ,时间连续20小时。 2.W(W(消耗功率)/CELL(单位极板))计算,定义是以15分钟为标准.例如1221W电池为12V(6 CELL),每一CELL供电21W可供电15分钟。 3.充电时间以10小时为标准,充电电流为电池容量的1/10 ,快速充电会减少电池寿命。 电池容量是指电池存储电量的大小。电池容量的单位是“mAh”,中文名称是毫安时(在衡量大容量电池如铅蓄电池时,为了方便起见,一般用“Ah”来表示,中文名是安时,1Ah=1000mAh)。

若电池的额定容量是1300mAh,如果以0.1C(C为电池容量)即130mA的电流给电池放电,那么该电池可以持续工作10小时(1300mAh/130mA=10h);如果放电电流为1300mA,那供电时间就只有1小时左右(实际工作时间因电池的实际容量的个别差异而有一些差别)。这是理想状态下的分析,数码设备实际工作时的电流不可能始终恒定在某一数值(以数码相机为例,工作电流会因为LCD显示屏、闪光灯等部件的开启或关闭而发生较大的变化),因而电池能对某个设备的供电时间只能是个大约值,而这个值也只有通过实际操作经验来估计。

容量

蓄电池的放电容量是指在放电允许的范围内蓄电池输出的电量。

容量=放电电流×放电时间

蓄电池的容量与放电电流大小及电解液的温度有关,因此标称容量是在一定的放电电流、一定的终止电压和一定的电解液温度下取得的,标容量有两种。

额定容量

额定容量是指完全充足电的蓄电池在电解液平均温度30 ℃的情况下,以20小时率放电的电流(相当于额定容量的1/20)连续放电至单体1.75V时输出的电量。

起动容量

常温起动容量:指电解液温度为30 ℃时,以5min率放电电流(3倍额定容量电流)连续放电至规定的终止电压(6V蓄电池为4.5V,12V蓄电池为9V)时,所输出的电量,其放电持续时间应在5min以上

低温起动容量:电解液温度为-18℃时,以3倍额定容量的电流连续放电至规定终止电压(12V蓄电池为6V,6V蓄电池为3V)时所放出的电量,其放电持续时间应在2.5min以上。

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