电池蓄电池电瓶的工作原理

一、什么是电瓶：

电瓶，也叫蓄电池，蓄电池是电池的一种，它的工作原理就是把化学能转化为电能。通常，人们所说的电瓶是指铅酸蓄电池。即一种主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。

二、电池简介 ：

电瓶,“二次电池”。放电后经充电可继续使用的电池。有铅蓄电池、镍铁蓄电池和镍镉蓄电池等。铅蓄电池的正极是二氧化铅，负极是铅，以稀硫酸溶液作为电解质。放电(使用)时，正、负极与硫酸反应生成硫酸铅，硫酸溶液浓度降到一定程度时，必须充电。用外电源充电时，可使电极和溶液恢复原状，经充电后便可继续使用。

三、电池分类：

1）　普通蓄电池；普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。https://www.dgzj.com/dianyuan/

2）　干荷蓄电池：它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20—30分钟就可使用。

3）　免维护蓄电池：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液)；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。

四、电池工作原理

它用填满海绵状铅的铅板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用22～28%的稀硫酸作电解质。在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，叫做二次电池。它的电压是2V，通常把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。普通铅蓄电池在使用一段时间后要补充蒸馏水，使电解质保持含有22～28%的稀硫酸。

构成电池的基本元件：阳极，阴极和电解液

阳极：电子通过外电路被移出，电极本身发生氧化反应。阴极：通过外电路获得电子，电极本身发生还原发应。

电解液：在电池内部提供离子从一个电极到另一个电极的迁移通道。

电极的活性材料可以是气体、液体或固体，电解液可以是液体或固体

1.碱性电池

负极反应

Zn + 2 OH- —> ZnO + H2O + 2 e-

正极反应

2MnO2 + H2O + 2 e- —>Mn2O3 + 2 OH-

完整的反应

Zn + 2MnO2 —> ZnO + Mn2O3 1.5 V

2.锂亚硫酰氯电池

负极反应

Li —> Li+ + e-

正极反应

4Li+ + 4e- + 2SOCl2 —> 4LiCl + SO2 + S

完整的反应

4Li + 2SOCl2 —> 4LiCl + SO2 + S 3.6V

3.锂二氧化锰电池

负极反应

Li —> Li+ + e

正极反应

MnO2 + Li+ + e —> MnIIIO2(Li+)

完整的反应

Li + MnO2 —> MnIIIO2(Li+) 3.6V

4．镍氢电池

负极反应

MH + OH- M + H2O + e-

0.83V

正极反应

NiOOH + H2O + e- Ni(OH)2 + OH-

0.49V

完整的反应

NiOOH + MH Ni(OH)2 + M

1.32V

5．镍镉电池

负极反应

Cd + 2OH- Cd(OH)2 + 2e-

0.81V

正极反应

NiOOH + 2H2O + 2e- Ni(OH)2 + 2OH-

0.49V

完整的反应

Cd +NiO2 + 2H2O Cd(OH)2 + Ni(OH)2

1.30V

6．锂离子电池

负极反应

6C+Li+ ＋e-6CLi

正极反应

LiCoO2 CoO2 + Li+ + e-

完整的反应

6C+ LiCoO2 CoO2+6CLi

3.7 V

7．锂聚合物电池

负极反应

6C+Li+ ＋e-6CLi

正极反应

LiCoO2 CoO2 + Li+ + e-

完整的反应

6C+ LiCoO2 CoO2+6CLi

3.7 V

8．镍锌电池

负极反应

Zn + 2OH- Zn(OH)2+ 2e

1.24V

正极反应https://www.dgzj.com/dianyuan/

NiOOH + 2H2O + 2e- Ni(OH)2 + 2OH-

0.49V

完整的反应

2NiOOH + Zn + 2H2O 2Ni(OH)2 + Zn(OH)2

1.73V

9．钠硫电池

负极反应

2Na 2Na+ + 2e-

正极反应

3S + 2e-< —> S32-

完整的反应

2Na + 3S Na2S3

2.076V

10．铁镍电池

负极反应

Fe + 2OH- Fe(OH)2 +2e-

3Fe(OH)2 + 2OH-< —> Fe3O4 + 4H2O + 2e-

0.81V

正极反应

2NiOOH + 2H2O 2Ni(OH)2 + 2OH-

0.49V

完整的反应

3Fe + 8NiOOH + 4H2O8 Ni(OH)2 + Fe3O4

1.30V

五、电池主要用途

铅酸蓄电池产品主要有下列几种，其用途分布如下：

起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明；

固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源；

牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源；

铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力；

储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存。

六、电池保养方法 ：

1.切忌亏电存放亏电状态指电瓶使用后没及时充电，容易出现硫酸盐化，硫酸铅结晶物附在极板上，堵塞电离子通道，造成充电不足，电瓶容量下降。亏电状态闲置时间越长，电瓶损坏越严重。电瓶闲置不用时，应每月充电一次，这能延长电瓶使用寿命。

2.要定期检验在使用过程中，如果电动自行车的续行里程在短时间内突然下降十几公里，则很有可能是电瓶组中至少有一块电池出现断格、极板软化、极板活性物质脱落等短路现象。此时，应及时到专业电瓶修复机构进行检查、修复或配组。

3.勿大电流放电电动自行车在起步、载人、上坡时，最好用脚蹬助力，尽量避免瞬间大电流放电。大电流放电容易导致硫酸铅结晶，从而损害电瓶极板的物理性能。

4.掌握充电时间一般情况下蓄电池都在夜间进行充电，平均充电时间在8小时左右。若是浅放电（充电后行驶里程很短），电瓶很快就会充满，继续充电就会出现过充现象，导致电瓶失水、发热，降低电瓶寿命。所以，蓄电池以放电深度为60%—70%时充一次电最佳，实际使用时可折算成骑行里程，根据实际情况进行必要充电，避免伤害性充电。

5.防止高温曝晒电动车严禁在阳光下曝晒。温度过高的环境会使蓄电池内部压力增加而使电瓶限压阀被迫自动开启，直接后果就是增加电瓶的失水量，而电瓶过度失水必然引发电瓶活性下降，加速极板软化，充电时壳体发热、壳体起鼓、变形等致命损伤。