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电动汽车蓄电池的原理,电动汽车蓄电池

        电动汽车的续航里程一直是短板,现在很多汽车厂家也在积极研究电动汽车蓄电,蓄电池是将化学能和直流电能相互转化且放电后经充电能复原而重复使用的一种能源。铅酸蓄电池是一种电解液为硫酸溶液,而电极则是由铅制成的直流蓄电池,充电时将电能转化为化学能,放电时将化学能转换为电能。

        

        电动汽车蓄电原理

        铅酸蓄电池由正极板、负极板、隔板和电解液、电池槽及连接条(或铅零件)、接线端子和排气阀等部分组成,如图1所示。

        (1)极板 它是蓄电池的核心部件,由活性物质和支撑用的导体板栅组成的电极,分为正极板和负极板。板栅一般由铅锑合金、铅钙合金组成,正极板活性物质为PbO2,颜色为棕色、棕褐色、红棕色,负极板活性物质为海绵状金属铅(Pb) ,颜色为灰色、浅灰色、深灰色。极板有形成式极板、半形成式极板和涂浆式极板三类。

        (2)隔板 用以隔离正、负极,防止短

        路。它能够吸收大量电解液,起到离子良好扩散(离子导电)的作用。对密封蓄电池而言,隔板还作为正极产生氧气到达负极的通道,使其顺利地建立氧循环,减少水损失。采用超细玻璃纤维是隔板式蓄电池实现免维护的关键。

        (3)电解液 由高纯度硫酸和纯水组成的无色透明的稀硫酸,它和阴、阳极板发生化学作用,把化学能转化成电能,同时在电池内部起导电作用。电解液的密度在标准温度(20℃)下定为1. 28g/cm3。

        (4)电池槽 它是容纳极板和电解液的容器。可用硬橡胶和塑料制成,具备耐酸、绝降、强度高等条件。

        (5)排气阀 对电池起安全、密封和防爆的作用。

        

        (6)接线端子 它是用电设施连接的端点。端子承受电流强度是以蓄电池的最大功率为依据设计的,能确保蓄电池输出最大电流、不发热、不腐蚀、安全可靠。

        2.铅酸蓄电池的工作原理

        铅酸蓄电池将电能转变为化学能的过程是充电过程;将化学能转变为电能的过程为放电过程,如图2所示。

        (1)蓄电池的放电过程 正、负极上活性物质与电解液中的硫酸进行反应,逐渐生成硫酸铅和水。电解液的密度随着硫酸的减少和水的增加而降低。

        (2)蓄电池的充电过程蓄电池充电时,在外加电场的作用下,酸铅逐渐分别还原为二氧化铅及海绵状铅,电解液中硫酸逐渐增多,板上的物质全部转变完成后,蓄电池就也就充足了电。

        因此,蓄电池的充电与放电反应是可逆的。

        当发生充、放电时,其化学反应可用如下的化学反应方程式表示。

        而电量是否充足,可根据电解液相对密度的高低进行判断。

        

        3.客/货运电动三轮车的蓄电池组

        客/货运电动三轮车由于载重量大,因此需要大容量蓄电池,一般采用80~120A·h容量的蓄电池,串联成24V、36V、48V、60V蓄电池组。

        电动三轮车使用的蓄电池一般为管式牵引铅酸蓄电池,型号为XXV、XXA·h

        例如12V、120A·h。前面部分表示铅酸蓄电池的标称直流电压,后面部分表示铅酸蓄电池的标称容量。

        在使用铅酸蓄电池前,需向蓄电池的6个单格内注入密度为1. 28g/cm3的硫酸电解液。电解液应保持在蓄电池的MAX和MIN液面线之间,干式荷电蓄电池注入电解液静置30min后,蓄电池即可装车使用。使用前,用三段式充电机充电12h以上,对延长电动汽车蓄电池使用寿命有好处。