铅蓄电池及电机车浅析.ppt

矿用电机车系列课件 2013 铅酸蓄电池概述 淮南矿区范围内的矿井基本属于高瓦斯矿井，因此井下所用的电机车均属于防爆特殊型电机车，为电机车提供电源的装置即为蓄电池。常用的蓄电池有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池等。我们针对铅酸蓄电池做主要讲解。 一、铅酸蓄电池的构造 由两种不同材料组成的电极——正极和负极 将两个电极分隔开的隔板 电解液 电池槽盖 牵引用铅酸蓄电池主要由以下部件组成： 如图 正极和负极 由活性物质材料和板栅组成。 正极活性物质为二氧化铅（PbO2），负极活性物质为海绵状铅 参与成流反应和起导电的作用 是电池中决定电性能的主要部件 极板的结构特点 如图 隔板 作用是防止正、负极直接接触而短路 是对电子的不良导体和对离子的良导体 具备多孔性、良好的耐酸性、耐氧化性和亲水 性、低电阻、有害杂质少等要求 材料主要有微孔橡胶、PE、PVC、PP、聚酯等 电解液 保证正、负极间的离子导电作用 密度为1.200 g/cm3~1.350g/cm3的稀硫水溶液 电池槽、盖： 起容器的作用 具有良好的耐酸性、耐温性和绝缘性，并具有良好的机械强度 铅蓄电池的基本原理 铅酸蓄电池是一种能量转化系统，在充电时将电能转化为化学能储存在电池内，在放电时将电池内储存的化学能转化为电能供给用电设备。 在放电时，正负极活性物质分别与电解液发生反应，转变成硫酸铅（PbSO4）。充电时正好相反，正负极活性物质分别恢复为二氧化铅（PbO2）和海绵状金属铅（Pb）。 化学反应方程式如下 充电过程： 在充电末期时，当充电电压达到水的分解电压时， 正极产生氧气（O2），负极产生（H2）。 反应方程式 铅酸蓄电池正常充电曲线 铅酸蓄电池5小时率放电曲线 电池的使用寿命 电池的使用寿命是按照电池充放电的次数来计算的。 电池充饱电后放电80%C5后，再充饱电，视为一次充放循环。 目前，牵引用铅酸蓄电池的最长使用寿命超过1500次。 当电池的容量下降到80%C5以下时，一般认为该电池使用寿命终止。 铅酸蓄电池的使用及维护 蓄电池使用时的注意事项 蓄电池的充电方法 蓄电池的放电 蓄电池的放置 1、电池使用前应清除外表面灰尘及脏物，并逐只检查有无损坏，经检查 无误后，根据需要将单体电池组成电池组。 2、按照使用维护说明书的要求配制电解液。 3、取下注液盖将配制好的电解液注入电池至规定的液面高度。 4、按照使用维护说明书的规定进行初充电。 5、经过初充电并在正常情况下使用的电池，再充电时应按照使用维护说明书中的“正常充电”方法进行，充电量为上次放电量的1.2倍左右，但新电池前5次的充电量应为上次充电量的1.5倍左右。 6、充电中电解液的温度不得超过55℃。 7、使用中由于电解液中水的分解及蒸发，造成密度升高及液面降低，应加水调整；若因异常情况造成密度低于规定值，应加密度为1.400g/cm3的硫酸溶液调整。密度调整应在充电末期进行。 8、电池的表面、连接线及螺栓，应经常保持清洁、干燥。 9、电池的连接，必须保持接触良好。 10、电池应避免过充电、过放电、强充电及充电不足。 11、电池内不准落入任何有害杂质。 12、电池盖上不准放置任何导电物品。 13、电池放电后，应及时充电，最长间隔时间不得超过24小时。 14、电池使用中若出现落后电池，应及时查明原因，立即修复或更换。 15、注入电池的水或硫酸溶液，温度应在10℃~35℃之间。 蓄电池的充电方法 蓄电池初充电 蓄电池正常充电 蓄电池初充电 两个阶段 第一阶段：用0.1C5安电流，充电至电池的端电压普遍升到2.40V； 第二阶段：用0.05C5安电流充电至电解液剧烈冒升气泡，电压与密度稳定（2~3）h不变，且充电量达到额定容量的（4.5~5）倍。 正常充电 经过初充电正常使用的电池，再进行充电称为“正常充电” 正常充电分两个阶段： 第一阶段：用0.14C5安电流，充电至电池的端电压普遍升到2.40V； 第二阶段：用0.07C5安电流充电至电解液剧烈冒升气泡，电压与密度稳定（2~3）h不变，充电量为上次放电量的1.2倍左右，但新电池前5次的充电量应为上次放电量的1.5倍左右。 恒流充电法 一般采用10h率或20h率电流进行恒定电流充电。 分段恒流充电法 一般开始时用3h率~5h率电流进行充电，当端电压达