電氣單體調(diào)試試驗作業(yè)指導(dǎo)書

PAGEPAGE1電氣單體調(diào)試試驗作業(yè)指導(dǎo)書一、實驗?zāi)康模?）了解電化學(xué)反應(yīng)的基本原理及電化學(xué)單體電池的性質(zhì)；（2）掌握電化學(xué)單體電池的常見構(gòu)型、組裝方式及實際應(yīng)用；（3）了解常規(guī)的單體電池充、放電特性，并研究其動態(tài)過程；（4）學(xué)習(xí)單體電池總體設(shè)計與可靠性分析。二、實驗原理1.電化學(xué)反應(yīng)電池中發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)是電子互換和離子轉(zhuǎn)移相結(jié)合的過程，通常它是由氧化還原反應(yīng)組成的。以不可逆的Zn/MnO2（錳堿性電池）為例：2MnO2+Zn+2H2O→Mn2O3+Zn（OH）22Mn2O3+2H2O+Zn→2MnOOH+Zn（OH）2ZnOOH+H2O+e-→Zn（OH）2+OH-MnOOH+H2O+e-→Mn2O3+2OH-2.單體電池組成及性能指標單體電池通常由正極、負極、電解液、隔膜、外殼、安全閥等構(gòu)成。其性能指標有開路電壓、內(nèi)阻、比能量和倍率容量等。3.充電與放電特性充電與放電分別是單體電池由低電荷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為高電荷狀態(tài)和由高電荷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為低電荷狀態(tài)的過程。充電過程中正極是發(fā)生氧化反應(yīng)的地方，負極則發(fā)生還原反應(yīng)；放電過程中則相反。在充放電過程中，單體電池會發(fā)生一些動態(tài)過程，如極化現(xiàn)象、電化學(xué)反應(yīng)速度變化等。三、實驗器材1.單體電池裝置2.萬用表3.信號發(fā)生器4.實驗板5.實驗手冊四、實驗內(nèi)容及方法1.搭建單體電池充放電實驗裝置把所需的蓄電池、信號發(fā)生器、萬用表、實驗板等材料按照指導(dǎo)書中的要求搭建電池充放電實驗裝置。2.充電和放電過程的測量打開信號發(fā)生器，使其輸出10KH信號，通過一個濾波電路，控制輸出電流為1A，連接電池進行充電過程的測量。打開信號發(fā)生器，同時連接萬用表測量開路電壓，使其輸出10KH信號，通過一個濾波電路，控制輸出電流為1A，連接電池進行放電過程的測量。3.動態(tài)過程的測量在充電和放電過程中設(shè)置極化現(xiàn)象及電化學(xué)反應(yīng)速度變化等動態(tài)特征進行測量，并進行分析。4.計算比能量與倍率容量根據(jù)實驗結(jié)果和公式計算比能量和倍率容量，計算過程中包括開路電壓、電容量、電流和放電時間等參數(shù)。五、實驗結(jié)果與分析1.計算結(jié)果（1）開路電壓：（2）倍率容量：（3）比能量：2.結(jié)果分析通過單體電池的充放電過程測量，可以了解其充放電特性，比能量和倍率容量的測算則可以評估單體電池的功能。同時，在動態(tài)過程的測量中也可以分析電池的優(yōu)缺點及可靠性等問題。六、實驗注意事項在實驗過程中，應(yīng)注意以下問題：1.搭建實驗裝置時應(yīng)安排線路，防止短路或其他電器問題的發(fā)生。2.充電和放電過程中要控制電流不過大，以免單體電池損壞。