蓄电池的简介（1）

蓄电池的简介（1）
蓄电池（电气化学设备）
化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池。放电后，能够用充电的方式使内部活性物质再生——把电能储存为化学能；需要放电时再次把化学能转换为电能。将这类电池称为蓄电池(Storage Battery)，也称二次电池或铅酸蓄电瓶。
所谓蓄电池即是贮存化学能量，于必要时放出电能的一种电气化学设备。
中文名：蓄电池
外文名：battery
别   名：铅酸蓄电瓶
简介：
    蓄电池(Storage Battery)是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常是指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于二次电池。它的工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出，比如生活中常用的手机电池等。
    它用填满海绵状铅的铅基板栅（又称格子体）作负极，填满二氧化铅的铅基板栅作正极，并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作电解质。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，生成硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，生成硫酸铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池能反复充电、放电，它的单体电压是2V，电池是由一个或多个单体构成的电池组，简称蓄电池，最常见的是6V，其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池（俗称电瓶）是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。
    对于传统的干荷铅蓄电池（如汽车干荷电池、摩托车干荷电池等）在使用一段时间后要补充蒸馏水，使稀硫酸电解液保持1.28g/ml左右的密度；对于免维护蓄电池，其使用直到寿命终止都不再需要添加蒸馏水。
原理和构成：
化学原理
方程式如下：
总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)可逆符号2PbSO4(s)+2H2O(l)
放电时：负 Pb(s)-2e-+SO42-(aq)=PbSO4(s)
正 PbO2(s)+2e-+SO42-(aq)+4H+(aq)=PbSO4(s)+2H2O(l)
总 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)
充电时 电解池
阴极 PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)
阳极 PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=Pbo2(s)+SO42-(aq)+4H+(a
注（充电时阴极为放电时负极）
物理构成
构成铅蓄电池之主要成份如下：
阳极板（过氧化铅.PbO2）---> 活性物质
阴极板（海绵状铅.Pb） ---> 活性物质
电解液（稀硫酸） ---> 硫酸（H2SO4） +蒸馏水（H2O）
电池外壳 、盖（PP ABS阻燃）
隔离板 (AGM)
安全阀
正负极柱，正负极柱等
物理量联系
电量与电压关系
蓄电池的剩余电量可通过测量蓄电池的电压粗略地得出。车用12V铅酸蓄电池电压与剩余电量的关系见下表：

电压 (v)	剩余电量
12.7	100%
12.5	90%
12.4	80%
12.3	70%
12.2	60%
12.1	50%
11.9	40%
11.8	30%
11.6	20%
11.3	10%
10.5	0%

内阻与容量关系
蓄电池内阻与容量之间的关系其中有两种含义：
电池内阻跟额定容量的关系，以及同一型号电池的内阻跟荷电态SOC的关系。十多年前人们曾经试图利用阀控密封铅酸蓄电池内阻（或电导）的变化去在线检测电池的容量和预测电池寿命，但却未能如愿；人们对动力电池的大电流放电能力提出了越来越高的要求，这就要求尽可能降低电池内阻。因而本文将进一步探索和阐明一些常用蓄电池内阻与容量之间的内在关系。
阀控密封
当前阀控密封铅酸蓄电池已逐步取代开口式流动电解液铅酸蓄电池，广泛用于邮电通信电源、UPS、储能电源系统等。动力型阀控密封铅酸蓄电池已广泛用于电动助力车。这些领域都要求在线检测蓄电池的荷电态。
蓄电池的内阻跟荷电态的关系
蓄电池的荷电态SOC指的是电池可以放出的容量跟其额定容量的比。这一数据对邮电通信电源系统和正在使用的动力电池组十分重要。