第一講蓄電池的功用和結構

1、第一講 蓄電池的功用和結構第二講 蓄電池的工作原理及工作特性第三講 蓄電池的容量及影響因素第四講 蓄電池的充電第一講 蓄電池的功用和結構教學內容蓄電池的功用和結構計劃學時1教學目標1.掌握蓄電池的功用和結構2.了解蓄電池的型號教學重點蓄電池的結構解決措施實物講解，動畫、圖片演示教學難點蓄電池極板的結構解決措施對照實物講解、媒體配合教學過程一、導入新課想一想：發(fā)動機起動期間，起動機所用的電能是哪個部件為其提供的？二、蓄電池的功用1起動發(fā)動機時，向起動機和點火系供電；2發(fā)電機不發(fā)電或電壓較低時向用電設備供電；3發(fā)電機超載時，協(xié)助供電；4發(fā)電機端電壓高于蓄電池電壓時，將發(fā)電機的電能轉變?yōu)榛瘜W能儲存起

2、來；5大電容器作用。三、蓄電池的結構鉛酸蓄電池是在盛有稀硫酸的容器內插入兩組極板而構成的電能存儲器，它由正極板、負極板、隔板、電池蓋、電解液、加液孔蓋和電池外殼組成。如圖所示。1.極板作用：接受充入的電能和向外釋放電能。結構：由柵架和活性物質組成，分為正極板和負極板。正極板上的活性物質是棕紅色的二氧化鉛（bO2）,負極板上的活性物質是青灰色的海綿狀純鉛（b）。如圖所示。柵架的作用是固結活性物質，一般由鉛銻合金鑄成。如圖所示。極板的片數(shù)：為了增大蓄電池的容量，常將多片正、負極板分別并聯(lián)，組成正、負極板組，在每個單格電池中，正極板的片數(shù)要比負極板少一片。如圖所示。 2.隔板作用：放置在正負極板之間

3、，以避免其接觸而短路。要求：應具有多孔性，且化學穩(wěn)定性要好，具有耐酸和抗原氧化性。類型：木質 、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維紙漿和玻璃纖維絲棉、袋式隔板3.電解液作用：在蓄電池內部發(fā)生化學反應構成：由純凈硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成。鉛蓄電池的電解液密度一般為1.241.30 g/cm3，使用中應根據(jù)地區(qū)、氣候條件和制造廠家的要求而定。 4.外殼 作用：用于盛裝極板組和電解液。要求：耐酸、耐熱、耐震動沖擊。材料：硬橡膠、聚丙烯塑料兩種。結構：如圖所示。電池外殼內分成若干個單格，每個單格內一組極板，底部制有凸筋，極板組的連接均采用鉛質連條進行串聯(lián)。加液孔用來向蓄電池單格內加注電解液或蒸餾水，蓋

4、上有通氣小孔。四、蓄電池的型號國產蓄電池的型號一般分為三段5部分：串聯(lián)的單格電池數(shù)蓄電池類型和特征額定容量和特殊性能五、質疑1.蓄電池極板上的活性物質脫落，蓄電池的性能如何變化？2.極板間的隔板損壞后，蓄電池的電壓如何變化？六、互動性交流由學生自由提問題，老師可只作啟發(fā)性回答，讓學生自己來總結出答案七、總結1.在發(fā)動機起期間，蓄電池向起動機和點火系供電。發(fā)動機運轉正常期間，蓄電池儲存電能并協(xié)助供電。2.蓄電池是由正極板、負極板、隔板、電池蓋、電解液、加液孔蓋和電池外殼組成的電能儲存器。作業(yè)1.蓄電池的功用有哪些？2.蓄電池由哪些構件組成？各構件的作用是什么？教學后記蓄電池是一個可逆的直流電源，

5、講授其功用時可舉例說明。正、負極板上粘附著不同的活性物質，應重點講清楚，便于后序內容的講解。第二講 蓄電池的工作原理及工作特性教學內容蓄電池的工作原理及工作特性計劃學時2教學目標1.掌握蓄電池的工作原理2.熟悉蓄電池的工作特性教學重點蓄電池的工作原理解決措施動畫、圖片演示教學難點蓄電池工作原理解決措施動畫、圖片演示教學過程一、導入新課想一想：充足電的蓄電池為什么能使起動機轉動？使用一段時間后還能使起動機轉動嗎？二、蓄電池的工作原理1.電動勢的建立正極板上附著有正四價鉛離子,使正極板具有2.0V的正電位；負極板上為正二價鉛離子，使負極板具有-0.1的負電位正、負極板間有2.1V的電位差。如圖所示

6、。質疑：正、負極板上的鉛離子是如何產生的？2.放電過程在電位差的作用下，電流從正極流出，經過燈泡流回負極，使燈泡發(fā)光。如圖所示。結論：放電過程中，正極板上的正四價鉛離子逐漸變成正二價鉛離子，其電位逐漸降低；負極板上電子不斷流出，其電位逐漸升高，放電過程結束，兩極板間的電位差減小為“0”，外接電路中的燈泡“熄滅”。電解液中的水不斷增多,使得電解液的密度下降。3. 充電過程外接直流電源的正極接蓄電池的正極板，電源的負極接蓄電池的負極板。當直流電源的電動勢高于蓄電池的電動勢時，電流將以放電電流相反的方向流過蓄電池。結論：充電過程中，正極板上的正二價鉛離子失電子成為正四價鉛離子，電位上升；負極板上的正

7、二價鉛離子得到電子成為鉛分子，電位降低。正、負極板間的電位差加大。電解液的密度不斷升高。質疑：充、放電過程中，極板上活性物質是否有所減少？三、蓄電池的工作特性蓄電池的工作特性包括：靜止電動勢、內阻、充電特性和放電特性。1.靜止電動勢定義：蓄電池在靜止狀態(tài)下（充電或放電后靜止23小時），正負極板間的電位差稱靜止電動勢，用E0(Ej)表示測量方法：（1）用直流電壓表或萬用表的直流電壓檔直接測得；（2）測出電解液密度，然后用經驗公式求得。2.內電阻鉛蓄電池的內電阻包括:電解液電阻、極板電阻、隔板電阻、聯(lián)條電阻。3.蓄電池的充電特性定義:在恒流充電過程中,蓄電池的端電壓V、電動勢E和電解液密度隨時間變

8、化的規(guī)律。充電過程可分為以下四個階段: 迅速上升階段、穩(wěn)定上升階段、急劇上升階段和急劇下降階段。如圖所示。4蓄電池放電特性定義：在恒流放電時,蓄電池的端電壓、電動勢和電解液密度隨時間變化的規(guī)律。放電過程可分為以下四個階段:開始放電階段、相對穩(wěn)定階段、迅速下降階段、電壓回升階段。如圖所示。四、質疑1.充電過程中，單格蓄電池電壓為什么能達到2.7V？2.放電過程中，單格蓄電池電壓下降到1.7V時能否繼續(xù)放電？五、互動性交流由學生自由提問題，老師可只作啟發(fā)性回答，讓學生自己來總結出答案六、總結1.蓄電池正、負極板間上不同價位的鉛離子形成了蓄電池的電動勢。2.蓄電池是一個可逆電源，即可以充電，也可以放

9、電。3.使用蓄電池時應遵循充、放電特性。作業(yè)1.為什么說蓄電池是一個可逆電源？2.蓄電池放電過程中，極板上的活性物質分別有什么變化？教學后記蓄電池的充、放電過程比較難以理解，講授過程中可結合充、放電終了的現(xiàn)象說明。第三講 蓄電池的容量及影響因素教學內容蓄電池的容量及影響因素計劃學時2教學目標1.掌握蓄電池容量的定義和類型2.掌握蓄電池容量的影響因素教學重點蓄電池容量的影響因素解決措施舉例說明教學難點蓄電池容量的影響因素解決措施舉例說明教學過程一、導入新課由老師引導思路與學生一起回顧上次課的內容。質疑：蓄電池電動勢的大小與電解液密度有關，是否電解液的密度越高，蓄電池的電動勢就越大？二、容量定義：

10、蓄電池在完全充足電的情況下，在允許放電的范圍內對外輸出的電量，單位為安培小時（A·h）。類型：額定容量、起動容量額定容量：完全充足電的蓄電池在電解液平均溫度為25的情況下，以20h率放電的電流連續(xù)放電至單格電壓降至1.75V時所輸出的電量。起動容量又分為常溫起動容量和低溫起動容量。常溫起動容量:電解液溫度為25的情況下，以5min率放電電流連續(xù)放電至規(guī)定的終止電壓時所輸出的電量。（6V蓄電池為4.5V,12V蓄電池為9V)低溫起動容量:電解液溫度為-18的情況下，以3倍額定容量的電流連續(xù)放電至規(guī)定的終止電壓時所放出的電量。(6V蓄電池為3V,12V蓄電池為6V).質疑：發(fā)動機起動期間

11、，蓄電池以是以起動容量供電，還是以額定容量供電？三、影響容量的因素 蓄電池的容量與極板活性物質的數(shù)量、極板的厚薄、活性物質的孔率、極板的結構、生產工藝、放電電流、電解液溫度、電解液密度等因素有關。1構造因素的影響極板厚度越薄，活性物質的利用率就越高，容量就越高。板面積越大，同時參與反應的物質就越多，容量就越大。同性極板中心距越小，蓄電池內阻越小，容量越大。2使用因素的影響（1）放電電流對蓄電池容量的影響放電電流If單位時間生成硫酸鉛孔隙堵塞，活性物質利用率低蓄電池額定容量C放電電流If單位時間消耗硫酸電解液密度下降快蓄電池容量C如圖所示。舉例：長時間使用起動機，將引起動蓄電池容量的下

12、降。使用注意事項:使用起動機起動發(fā)動機時,蓄電池會大電流放電,端電壓會急劇下降,輸出容量會減小,且容易損壞.因此,起動時應注意,一次起動時間不應超過5秒,連續(xù)兩次起動應間隔15秒. （2）電解液溫度與容量關系溫度粘度滲入極板困難，活性物質利用率額定容量C；溫度粘度內阻內壓降端電壓C。如圖所示。使用注意事項:寒冷地區(qū)注意蓄電池的保溫。（3）電解液密度與容量關系電解液密度電動勢E，電液滲透能力，參加反應的活性物質C但過高，粘度，內阻，極板硫化C實踐證明：電解液密度偏低有利于提高放電電流和容量。冬季使用的電解液，在不使其結冰的前提下，盡可能采用稍低的電解液密度。(4)電解液的純度電解液中的一些雜質會

13、腐蝕極板上的柵架、沉附于極板上形成局部電池產生自放電。四、質疑1.額定容量相同的蓄電池起動容量是否相同？2.電解液密度小，有利于提高放電電流和容量。是否電解液密度越小，蓄電池的容量就越大？五、互動性交流由學生自由提問題，老師作啟發(fā)性回答，讓學生自己來總結出答案六、總結1.蓄電池的額定容量恒放電電流條件下的容量，而起動容量是大放電流條件下的容量。2.蓄電池使用時，應避免長時間的大電流放電。保持適宜的溫度和電解液密度。作業(yè)1.影響蓄電池容量的使用因素有哪些？使用中應注意的事項有哪些？ 教學后記影響蓄電池容量的使用因素是本講的重點，學生無實踐經驗。講授該內容時可列舉一些實例，并結合蓄電池的工作原理進

14、行分析。第四講 蓄電池的充電教學內容蓄電池的充電計劃學時2教學目標1.掌握蓄電池定壓、定流充電方法線路連接和充電特點；2.掌握蓄電池初充電和補充充電方法的操作步驟。教學重點1. 定壓、定流充電方法的線路連接； 2.初充電、補充充電方法充電規(guī)范和充足電的標志解決措施圖片、實驗演示教學難點不同充電方法充電規(guī)范的選擇、充足電的標志解決措施圖片、實驗演示教學過程一、導入新課由老師引導思路與學生一起回顧上次課的內容。質疑：發(fā)動機起動機期間，若蓄電池電量不足，起動機運轉是否正常？二、充電方法蓄電池的充電方法可分為定流充電、定壓充電和脈沖快速充電。接線方法如圖所示。1定流充電 定義：充電過程中，使充電電流保

15、持恒定的充電方法。特點：（1）充電過程中，充電電流恒定，但充電電壓是變化的；（2）充電電流大小可根據(jù)充電類型及蓄電池的容量確定；（3）不同端電壓的蓄電池可以串聯(lián)充電；（4）充電時間長。2.定壓充電定義：充電過程中,加在蓄電池兩端的電壓保持不變的充電方法。連線方式如圖所示。特點:（1）充電過程中，充電電壓保持不變。（2）單格電池的充電電壓一般為2.5V。3脈沖快速充電特點：（1）充電速度快、充電時間或短； （2）可以增加蓄電池的容量；(3)去硫化效果好；(4)充電過程中產生大量氣泡,對活性物質的沖刷力強,易使活性物質脫落,蓄電池的使用壽命下降。三、充電種類1.初充電定義:新蓄電池或修復后的蓄電池

16、(更換極板)在使用前的首次充電。操作步驟:(1)按規(guī)定加注電解液；(2)選擇初充電規(guī)范；(3)開始充電；(4)放電；(5)進行補充充電至蓄電池充足.注意事項：旋開加液孔；觀察充電電流并及時調整；每隔2-3h測量一次蓄電池電壓和電解液密度；觀察充電現(xiàn)象及時轉為第二階段；經常測量溫度，控制不高于45。2補充充電符合下列條件的蓄電池應進行補充充電:（1）起動機運轉無力、燈光比平時暗淡；（2）電解液密度下降至1.15g/cm3以下；（）單格電池電壓下降至1.75V以下;（4）貯存不用近一個月的蓄電池。操作步驟：（1）清潔蓄電池；（2）檢查電解液的密度和液面高度；（3）檢查蓄電池的放電情況；（4）選擇充電規(guī)范；（5）充足電的標志（電解液呈沸騰狀態(tài)；電解液密度和蓄電池端電壓達到規(guī)定值，且連續(xù)3小時不變）。3.去硫化充電蓄電池輕微硫化通過去硫化充電法加以消除。操作步驟:(1)先倒出原有的電解液,并用蒸餾水清洗兩次,然后加入蒸餾水;(2)接通充電電路,將電流調到初充電的第二階段電流值充電,當密度上升到1.15g/cm3時，倒出電解液，換加蒸餾水再進行充電，直到電解液密度不再增加為止(3)以10h率放電，當單格電壓下降到1.7V時,再以補充充電的電流進行充電、再放電、再充電，直到容量達到額定值80%