《蓄電池》汽車(chē)用新型蓄電池

1、拓展與提升 汽車(chē)用新型蓄電池 目前，較有應(yīng)用前途的新型高能電池有鈉硫電池、燃料電池、鋅空氣電池等。 1.鈉硫電池 美國(guó)福特汽車(chē)公司的Mnivan電動(dòng)汽車(chē)使用了鈉硫蓄電池。它已被美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)合體(USMABC)列為中期發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池。德國(guó)ABB公司生產(chǎn)的B240K型鈉硫電池，其質(zhì)量為17.5kg，蓄電量19.2kwh，比能量達(dá)到109Whkg，循環(huán)使用壽命1200次。其結(jié)構(gòu)原理如圖1.18所示 。拓展與提升 汽車(chē)用新型蓄電池圖1.18 鈉硫電池原理圖1-熔融鈉；2-電解質(zhì)；3-熔融硫；4-外殼(不銹鋼) 鈉硫電池中，陰極的反應(yīng)物質(zhì)是熔融的鈉，陽(yáng)極反應(yīng)物是帶有一定導(dǎo)電物質(zhì)的硫。電解質(zhì)為-氧

2、化鋁礬土的陶瓷管(NaAl11O17)。即：NaNa+e 電子通過(guò)外電路移向陽(yáng)極，而鈉離子Na+通過(guò)-氧化鋁電解質(zhì)和陽(yáng)極的反應(yīng)物質(zhì)硫起作用，生成鈉的硫化物。即：2NaxSNa2Sx Na2Sx可以是Na2S2.Na2S4.Na2S5等。上述反應(yīng)不斷地進(jìn)行，電路中便獲得了電流。這種電池理論上效率可達(dá)100，且充電時(shí)間較短，無(wú)污染，原材料豐富。 鈉硫蓄電池主要存在工作溫度高(高達(dá)250300)、使用壽命短、性能不穩(wěn)定、使用安全性差等問(wèn)題，目前使用尚有一定困難。拓展與提升 汽車(chē)用新型蓄電池 2.燃料電池 燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。一般由燃料、氧化劑、電極、電解質(zhì)等組成。氧化劑有氧氣

3、、空氣、氯氣等，電極是多孔燒結(jié)鎳、多孔銀等，電解質(zhì)為KOH溶液。燃料電池是利用燃料的氧化反應(yīng)，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?燃料電池主要有氫-氧、碳化氫燃料電池等。以氫-氧燃料電池為例，其工作原理如圖1.19所示。圖1.19 氫-氧燃料電池原理圖1-氧氣腔；2-正極(多孔氧電極)；3-飽和石棉填充物；4-負(fù)極(多孔氫電極)；5-氫氣腔拓展與提升 汽車(chē)用新型蓄電池 1為氧氣腔；5為氫氣腔，正極2是多孔性氧電極，用鈷和鋁做催化劑；負(fù)極4是多孔性氫電極，用鈀作催化劑；3是飽和的石棉填充物；電解液是KOH的水溶液。KOH K+十OH-放電時(shí)，在負(fù)極4(氫電極)處，氫與氫氧根離子化合成水并放出電子。電子通過(guò)

4、電路，送到正極，即：H2十2OH- 2H2O十2e在正極2(氧電極)處，氧在催化劑的作用下與水及外電路來(lái)的電子作用，生成氫氧根離子：O2十2H 2O 十4e 4OH-電池總的反應(yīng)為：2H2十O2 = 2H2O 由于氫-氧燃料電池需貴重的金屬作為催化劑，成本高，且燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸存在一定的困難，有待進(jìn)一步研究解決。拓展與提升 汽車(chē)用新型蓄電池 3.鋅-空氣電池 鋅-空氣電池的正極板是由金屬網(wǎng)集電器、活性層等組成的薄空氣電極，負(fù)極板是純鋅，電解液為氫氧化鉀水溶液。 放電時(shí)，正極板上的反應(yīng)為：O22H2O4e4OH 負(fù)極板鋅的氧化過(guò)程為：Zn2OHZnOH2O2e 充電時(shí)，按上述過(guò)程反方向進(jìn)行。 鋅-空氣電池總的反應(yīng)式為：2ZnO22ZnO 鋅-空氣電池具有放電電壓穩(wěn)定，沒(méi)有污染等特點(diǎn)。但工作時(shí)要消耗一定的能量用于清除空氣中的CO2等。另外，它還有限制放電電流等缺點(diǎn)。拓展與提升 汽車(chē)用新型蓄電池總 結(jié)1、蓄電池的作用、組成、工作原理。2、蓄電池正極板、負(fù)極板、隔板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及安裝要求。3、干荷電蓄電池與免維護(hù)蓄電池的特點(diǎn)。4、蓄電池型號(hào)各代號(hào)的含義及其容量的影響因素。5、蓄電池的儲(chǔ)存與啟用方法。6、蓄電池的正確使用、維護(hù)及充電方法。7、使用玻璃管法、液面高度指示線(xiàn)法或加液孔觀察法判斷蓄電池液面高度。8、使用密度計(jì)和高率放電計(jì)判