飞机电源系统 航空蓄电池 飞机直流供电系统第一节蓄电池.ppt

从民航飞机电源系统发展历史来看,有相当容量的飞机电源系统是从低压直流电源系统发展起来的。 直流电源分为：机上直流电源和地面直流电源。 机上电网以直流设备用电供电为主的直流电源系统中,电源由主直流发电机、航空蓄电池提供。 以交流供电为主的机上供电系统,其直流供电部分有提供直流电的变压整流器或航空蓄电池,容量较大时也有直流发电机设备。 一、概述 电池是将化学能转变为电能的化学电源。 航空使用的化学电源一般是蓄电池。 由于蓄电池具有反复多次使用的性能,又称为二次电源,或电瓶。 地面蓄电池多用于正常的航前维护检查工作以及起动电机的供电。 机上蓄电池作为备用性质的电源,所提供的能源是用一定的限制。 机上蓄电池作为机上后备电源性质有:辅助供电性质和应急供电性能。 辅助供电性能：作为辅助电源时,为在无主电源的性质下提供有关控制的需要供电,如加油、起动辅助动力装置（专用于APU起动的电瓶）.航前,航后检查用电。 应急供电性能：作为应急电源时,飞行中,主发电机供电失效的情况下,可以作维持必需用电设备应急供电.紧急情况下用作起动发动机的电源。 常用的机上蓄电池有酸性：铅蓄电池；碱性：银锌蓄电池和镍镉蓄电池。 蓄电池的酸、碱性主要是以其内部的电解液性质来决定的。 镍镉蓄电池 铅酸蓄电池的构造 外壳:外壳多采用耐酸,有一定机械强度的硬橡胶压制成一个长方体,内有12个分格,每个内装一个单体电池。 （1）外观表面: 单体间连接形成是由金属连接条把12个单体电池串联起来。在单体电池上盖除了正,负电极孔外,还有用作安装通气装置的第三个孔。其余部分应保持与外壳箱体的良好密封状态。通气孔是安装可拧动的带橡皮坚固的通气螺塞。 （2）箱体内 每小格底部有内托架和棱条,让脱落了的活性物质离开各板块底部,主要使单体内各板块分隔开,和底部留有一定的空间,以保障化学反应的顺利进行。 电解液:铅蓄电池的电解液是不可缺少的反应物。 铅蓄电池的电解液:稀硫酸液,电解液的密度大小与电解液的浓度相对应。（注：不允许把水往浓硫酸中倒。纯硫酸密度大于水的密度,水倒入纯硫酸,溶解过程产生大量的热量,水吸收热量很快沸腾,飞溅时会带出硫酸伤人。） 单体电池各板块:板块为正极板、负极板和隔板。 （1）材料 板块为正极板（5块正电极材料）,负极板（6块负电极材料）和隔板。 隔板由绝缘橡胶或木质材料制成,结构形状为多孔性。 （2）结构 正、负极板交错重叠安放,正、负极板之间有隔板,由托架分格隔开,它们不相互接触。 各极板上的电极活性材料都为疏松多孔状,依附在铅锌合金的棚架上。棚架用来提高极板的强度和增强导电性。 三铅酸蓄电池双电层和电极电位形成 酸性铅酸蓄电池的正极板、负极板和电解液是电化学反应的必需物质。 正极板的活性材料是二氧化铅（PbO2）；负极板的活性材料是海绵状铅（Pb),电解质是稀硫酸溶液。 1、双电层的形成和电极电位 1）电极电位形成原因是由于电极材料与电解液接触后，在接触的界面上形成的。 2）电极表面等量异性电荷层称为双电层。 3）在电极表面行程单电位差就是电极电位。 4)铅蓄电池中电极表面等量异性电荷层的产生:电解液,（H2SO4）→（H+）+（SO42-）正、负离子所带电量相等,整体电解液电性为中性,电离与化合处于动态平衡。 负极板上的金属铅（Pb）与电解液接触时,电极上金属的电子较易成为自由电子,而金属正离子将会被电解液中的负离子吸引到电解液中,使电极与电解液接触界面在电解液一侧带上正电,而电极上带上负电。 负极板上双电层物质（Pb）：（2e）。 　　　　　　　　 　 ＋　　：　－　　 正极板上的二氧化铅（PbO2）与电解液接触时： ① PbO2 + 2H2SO4 ? Pb(SO4)2 + 2H2O ② Pb(SO4)2 ?（Pb4+）和（SO42-） （正四价离子的铅（Pb）,具有较大得电子的能力,或者称该种离子的电位能较低,不容易使该离子再失去电子。） 于是（Pb）会沉积于正极板上, 并吸引着电解液中硫酸根离子靠近正电极形成了正极板上的双电层, 使正极板上具有一定的电极电位。 2、单体电池电动势的大小 一般铅蓄电池负极板上的电极电位大小为-0.13伏，而正极板上的电极电位大小为2.0伏，所以，单体电池电动势的大小约为;E=2-(-0.13)=2.13v 当铅蓄电池的正、负电极经负载电路而连通外电路后,在电池电动势的作用下,负载上就有电流出。 负极上的电子经外电路流向正极;电池内部,电解液中正离子不断移向正极,以求得到电子;负离子移向正极,使更多(负极上)的正离子进入电解液,形成电解液中的离子电流。 （１）负极上 当电子流