第一講蓄電池的功用和結(jié)構(gòu)

1、第一講 蓄電池的功用和結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容蓄電池的功用和結(jié)構(gòu)計(jì)劃學(xué)時(shí)1教學(xué)目標(biāo)1.掌握蓄電池的功用和結(jié)構(gòu)2.了解蓄電池的型號教學(xué)重點(diǎn)蓄電池的結(jié)構(gòu)解決措施實(shí)物講解，動畫、圖片演示教學(xué)難點(diǎn)蓄電池極板的結(jié)構(gòu)解決措施對照實(shí)物講解、媒體配合教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課想一想：發(fā)動機(jī)起動期間，起動機(jī)所用的電能是哪個(gè)部件為其提供的？二、蓄電池的功用1起動發(fā)動機(jī)時(shí)，向起動機(jī)和點(diǎn)火系供電；2發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓較低時(shí)向用電設(shè)備供電；3發(fā)電機(jī)超載時(shí)，協(xié)助供電；4發(fā)電機(jī)端電壓高于蓄電池電壓時(shí)，將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起

2、來；5大電容器作用。三、蓄電池的結(jié)構(gòu)鉛酸蓄電池是在盛有稀硫酸的容器內(nèi)插入兩組極板而構(gòu)成的電能存儲器，它由正極板、負(fù)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(jié)構(gòu)：由柵架和活性物質(zhì)組成，分為正極板和負(fù)極板。正極板上的活性物質(zhì)是棕紅色的二氧化鉛（bO2）,負(fù)極板上的活性物質(zhì)是青灰色的海綿狀純鉛（b）。如圖所示。柵架的作用是固結(jié)活性物質(zhì)，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(fù)極板分別并聯(lián)，組成正、負(fù)極板組，在每個(gè)單格電池中，正極板的片數(shù)要比負(fù)極板少一片。如圖所示。 2.隔板作用：放置在正負(fù)極板之間

3、，以避免其接觸而短路。要求：應(yīng)具有多孔性，且化學(xué)穩(wěn)定性要好，具有耐酸和抗原氧化性。類型：木質(zhì) 、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(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)構(gòu)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(yīng)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(jié)構(gòu)：如圖所示。電池外殼內(nèi)分成若干個(gè)單格，每個(gè)單格內(nèi)一組極板，底部制有凸筋，極板組的連接均采用鉛質(zhì)連條進(jìn)行串聯(lián)。加液孔用來向蓄電池單格內(nèi)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(chǎn)蓄電池的型號一般分為三段5部分：串聯(lián)的單格電池?cái)?shù)蓄電池類型和特征額定容量和特殊性能五、質(zhì)疑1.蓄電池極板上的活性物質(zhì)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(xué)生自由提問題，老師可只作啟發(fā)性回答，讓學(xué)生自己來總結(jié)出答案七、總結(jié)1.在發(fā)動機(jī)起期間，蓄電池向起動機(jī)和點(diǎn)火系供電。發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)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(fù)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(gòu)件組成？各構(gòu)件的作用是什么？教學(xué)后記蓄電池是一個(gè)可逆的直流電源，

5、講授其功用時(shí)可舉例說明。正、負(fù)極板上粘附著不同的活性物質(zhì)，應(yīng)重點(diǎn)講清楚，便于后序內(nèi)容的講解。第二講 蓄電池的工作原理及工作特性教學(xué)內(nèi)容蓄電池的工作原理及工作特性計(jì)劃學(xué)時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1.掌握蓄電池的工作原理2.熟悉蓄電池的工作特性教學(xué)重點(diǎn)蓄電池的工作原理解決措施動畫、圖片演示教學(xué)難點(diǎn)蓄電池工作原理解決措施動畫、圖片演示教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課想一想：充足電的蓄電池為什么能使起動機(jī)轉(zhuǎn)動？使用一段時(shí)間后還能使起動機(jī)轉(zhuǎn)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(jià)鉛離子,使正極板具有2.0V的正電位；負(fù)極板上為正二價(jià)鉛離子，使負(fù)極板具有-0.1的負(fù)電位正、負(fù)極板間有2.1V的電位差。如圖所示

6、。質(zhì)疑：正、負(fù)極板上的鉛離子是如何產(chǎn)生的？2.放電過程在電位差的作用下，電流從正極流出，經(jīng)過燈泡流回負(fù)極，使燈泡發(fā)光。如圖所示。結(jié)論：放電過程中，正極板上的正四價(jià)鉛離子逐漸變成正二價(jià)鉛離子，其電位逐漸降低；負(fù)極板上電子不斷流出，其電位逐漸升高，放電過程結(jié)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(fù)極接蓄電池的負(fù)極板。當(dāng)直流電源的電動勢高于蓄電池的電動勢時(shí)，電流將以放電電流相反的方向流過蓄電池。結(jié)論：充電過程中，正極板上的正二價(jià)鉛離子失電子成為正四價(jià)鉛離子，電位上升；負(fù)極板上的正

7、二價(jià)鉛離子得到電子成為鉛分子，電位降低。正、負(fù)極板間的電位差加大。電解液的密度不斷升高。質(zhì)疑：充、放電過程中，極板上活性物質(zhì)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(nèi)阻、充電特性和放電特性。1.靜止電動勢定義：蓄電池在靜止?fàn)顟B(tài)下（充電或放電后靜止23小時(shí)），正負(fù)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(jīng)驗(yàn)公式求得。2.內(nèi)電阻鉛蓄電池的內(nèi)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(shí)間變

8、化的規(guī)律。充電過程可分為以下四個(gè)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(shí),蓄電池的端電壓、電動勢和電解液密度隨時(shí)間變化的規(guī)律。放電過程可分為以下四個(gè)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(zhì)疑1.充電過程中，單格蓄電池電壓為什么能達(dá)到2.7V？2.放電過程中，單格蓄電池電壓下降到1.7V時(shí)能否繼續(xù)放電？五、互動性交流由學(xué)生自由提問題，老師可只作啟發(fā)性回答，讓學(xué)生自己來總結(jié)出答案六、總結(jié)1.蓄電池正、負(fù)極板間上不同價(jià)位的鉛離子形成了蓄電池的電動勢。2.蓄電池是一個(gè)可逆電源，即可以充電，也可以放

9、電。3.使用蓄電池時(shí)應(yīng)遵循充、放電特性。作業(yè)1.為什么說蓄電池是一個(gè)可逆電源？2.蓄電池放電過程中，極板上的活性物質(zhì)分別有什么變化？教學(xué)后記蓄電池的充、放電過程比較難以理解，講授過程中可結(jié)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(xué)內(nèi)容蓄電池的容量及影響因素計(jì)劃學(xué)時(shí)2教學(xué)目標(biāo)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(xué)重點(diǎn)蓄電池容量的影響因素解決措施舉例說明教學(xué)難點(diǎn)蓄電池容量的影響因素解決措施舉例說明教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課由老師引導(dǎo)思路與學(xué)生一起回顧上次課的內(nèi)容。質(zhì)疑：蓄電池電動勢的大小與電解液密度有關(guān)，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(nèi)對外輸出的電量，單位為安培小時(shí)（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(shí)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(shí)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(shí)所放出的電量。(6V蓄電池為3V,12V蓄電池為6V).質(zhì)疑：發(fā)動機(jī)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(zhì)的數(shù)量、極板的厚薄、活性物質(zhì)的孔率、極板的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、放電電流、電解液溫度、電解液密度等因素有關(guān)。1構(gòu)造因素的影響極板厚度越薄，活性物質(zhì)的利用率就越高，容量就越高。板面積越大，同時(shí)參與反應(yīng)的物質(zhì)就越多，容量就越大。同性極板中心距越小，蓄電池內(nèi)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(shí)間生成硫酸鉛孔隙堵塞，活性物質(zhì)利用率低蓄電池額定容量C放電電流If單位時(shí)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(shí)間使用起動機(jī)，將引起動蓄電池容量的下

12、降。使用注意事項(xiàng):使用起動機(jī)起動發(fā)動機(jī)時(shí),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(shí)應(yīng)注意,一次起動時(shí)間不應(yīng)超過5秒,連續(xù)兩次起動應(yīng)間隔15秒. （2）電解液溫度與容量關(guān)系溫度粘度滲入極板困難，活性物質(zhì)利用率額定容量C；溫度粘度內(nèi)阻內(nèi)壓降端電壓C。如圖所示。使用注意事項(xiàng):寒冷地區(qū)注意蓄電池的保溫。（3）電解液密度與容量關(guān)系電解液密度電動勢E，電液滲透能力，參加反應(yīng)的活性物質(zhì)C但過高，粘度，內(nèi)阻，極板硫化C實(shí)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(jié)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(zhì)會

13、腐蝕極板上的柵架、沉附于極板上形成局部電池產(chǎn)生自放電。四、質(zhì)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(xué)生自由提問題，老師作啟發(fā)性回答，讓學(xué)生自己來總結(jié)出答案六、總結(jié)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(shí)，應(yīng)避免長時(shí)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(yīng)注意的事項(xiàng)有哪些？ 教學(xué)后記影響蓄電池容量的使用因素是本講的重點(diǎn)，學(xué)生無實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。講授該內(nèi)容時(shí)可列舉一些實(shí)例，并結(jié)合蓄電池的工作原理進(jìn)

14、行分析。第四講 蓄電池的充電教學(xué)內(nèi)容蓄電池的充電計(jì)劃學(xué)時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1.掌握蓄電池定壓、定流充電方法線路連接和充電特點(diǎn)；2.掌握蓄電池初充電和補(bǔ)充充電方法的操作步驟。教學(xué)重點(diǎn)1. 定壓、定流充電方法的線路連接； 2.初充電、補(bǔ)充充電方法充電規(guī)范和充足電的標(biāo)志解決措施圖片、實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)難點(diǎn)不同充電方法充電規(guī)范的選擇、充足電的標(biāo)志解決措施圖片、實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課由老師引導(dǎo)思路與學(xué)生一起回顧上次課的內(nèi)容。質(zhì)疑：發(fā)動機(jī)起動機(jī)期間，若蓄電池電量不足，起動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)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(diǎn)：（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(shí)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(diǎn):（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(diǎn)：（1）充電速度快、充電時(shí)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(chǎn)生大量氣泡,對活性物質(zhì)的沖刷力強(qiáng),易使活性物質(zhì)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(fù)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(jìn)行補(bǔ)充充電至蓄電池充足.注意事項(xiàng)：旋開加液孔；觀察充電電流并及時(shí)調(diào)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(shí)轉(zhuǎn)為第二階段；經(jīng)常測量溫度，控制不高于45。2補(bǔ)充充電符合下列條件的蓄電池應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充充電:（1）起動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力、燈光比平時(shí)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(gè)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(biāo)志（電解液呈沸騰狀態(tài)；電解液密度和蓄電池端電壓達(dá)到規(guī)定值，且連續(xù)3小時(shí)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(diào)到初充電的第二階段電流值充電,當(dāng)密度上升到1.15g/cm3時(shí)，倒出電解液，換加蒸餾水再進(jìn)行充電，直到電解液密度不再增加為止(3)以10h率放電，當(dāng)單格電壓下降到1.7V時(shí),再以補(bǔ)充充電的電流進(jìn)行充電、再放電、再充電，直到容量達(dá)到額定值80%