车载蓄电池的作用和工作原理是什么样的_车载蓄电池的作用和工作原理是什么
车载电池是汽车中非常重要的部件。它是一种可充电的低压DC电源,可以将化学能转化为电能,电能转化为化学能。
我们车上用的是酸性电池,它的电解液是硫酸,极板材料的主要成分是铅,所以也是铅酸电池。汽车装配蓄电池的目的主要是启动车辆。传统汽车启动发动机,新能源汽车启动高压系统。
而且目前汽车上普遍使用免维护电池,通常可以有效使用4年,过程中无需任何维护。
在传统汽车中,汽车装有两个供电部件,电池和发电机,汽车上的所有电器设备都与这两个供电部件并联。发动机运转时,车载用电设备主要由发电机供电,因此蓄电池的主要功能如下:
另外,电池在整个电路中相当于一个容量很大的电容器,既能维持电压的稳定,又能吸收电路中的瞬时过电压,保护电子器件不被击穿。
我们常见的汽车电池是由六节电池串联而成,每节电池的电压在2V左右,六节电池串联正好是12V。像我们常见的乘用车,采用的是12V电压系统,所以选择电池就够了。但很多商用车使用24V电压系统,需要两块电池。
无论是乘用车还是商用车,使用的电池结构基本相同,都是由极板、隔膜、电解液和外壳组成。
1)极板
极板是电池的核心部分,电能和化学能的转化依赖于极板上的活性物质,而最重要的活性物质就是铅。
电极板也分为正极板和负极板,由不同的铅化合物制成。通常,每个电池中的负极板比正极板多一个。
2)分区
在设计电池时,为了有效降低电池的内阻和尺寸,正负极板需要尽可能的靠近,为了避免正负极板之间短路,需要用隔板隔开。
隔板通常由多孔橡胶或多孔塑料组成,以便于电解液渗透隔板。此外,隔膜还具有耐酸和抗氧化的功能。
3)电解质
电解液通常由硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成。电解液的纯度会影响电池的寿命和性能,所以对电解液的要求也更高。
4)外壳
不用说,外壳的功能是封装电解质和电极组。我们汽车上常用的免维护电池的外壳主要采用聚丙烯塑料,具有良好的耐热性、耐酸性和抗冲击性。
蓄电池的工作过程是电能和化学能的转化过程,放电时转化为电能,充电时转化为化学能。
1)放电过程
正极板为正电位,约2.0v;负极板的负电位约为-0.1V,正负电极之间的电压为2.1V。
当电池绕电路运行时,电流在电压的作用下从正极流向负极。此时,正负极的活性物质不断与电解液发生反应,正负极上的铅逐渐变成硫酸铅,电压逐渐降低。
2)充电过程
充电时,电池连接DC电源,电池正极连接电源正极,电池负极连接电源负极。
此时电流流向正极,正负极上的硫酸铅逐渐还原为二氧化铅和纯铅,充电过程将持续到电极板上的活性物质完全恢复到放电前的状态。
原标题:汽车讲解车载低压电池的作用、结构和工作原理。
文章来源:【微信微信官方账号:汽车
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