第1章 蓄电池 - 图文

第1章 蓄电池

（3）自放电极少。它可在不使用状态下至少放置10个月以上，放置250天仍能维持50℅以上的容量。

（4）快速充电性能好。能在1h内以100A的电流应急充足。

二、新型铅蓄电池的使用及检测

1．新型铅蓄电池的使用 （1）干荷电式蓄电池

初次使用干荷电式蓄电池时，需将蓄电池加液盖旋开。疏通通气孔（有的采用蜡封口，有些采用封条封口），加入标准的电解液到规定高度，记下密度和温度，将蓄电池静放20min，然后在再测量电解液密度和温度，如温度上升不到 6℃，密度下降下降不到0.01g/cm3,蓄电池即可使用。若超过以上规定差值，应按照正常充电率图1－7—３ 胶体型免维护蓄电池 对蓄电池再充电。干荷电式蓄电池除不必长时间1－胶体电解液；2－壳体；3－联条； 初充电外，其使用与维护要求与普通铅蓄电池完4－通气塞；5－接线柱；6－极板； 全一致。 7－内装式密度计 在下列情况下，应对干荷式蓄电池补充充电，并达到充足电状态。

① 电解液注入后，超过48h后不能使用的； ② 蓄电池干态储存超过一年有效期者。 （2）少维护蓄电池

蓄电池液面高度每隔几周检查一次并检查外表有无裂纹和腐蚀情况。有电解液指示器的，应检查电解液液面及密度。

2．新型铅蓄电池的检测

普通蓄电池的检测方法已不适应于新型蓄电池，但新型蓄电池的下列测试方法照样适用于普通蓄电池。

（1）静止（开路）电动势测试

如果蓄电池刚好充过电或车辆刚行驶过，应接通前照灯远光30s，消除“表面充电”现象。然后熄灭前照灯，切断所有负载。用数字式万用表测量蓄电池开路电动势，若12V标称电压的蓄电池电动势小于12V，说明蓄电池过量放电；在12.2－12.5V之间，说明部分放电；高于12.5V，说明蓄电池存电足。也根据静止电动势值，算出密度，推断出存电量。

（2）密度测试 干荷式、少维护蓄电池均设有测量密度的加液口，可用吸式密度计测的电解液密度。免维护蓄电池多数不能用这种密度计测量，但有的也可以取下盖进行检测。很多免维护铅蓄电池设有内装式密度计，内部装有一颗能反光的绿色塑料小球。随其浮升的高度变化，从玻璃观孔中可以看到代表不同状态的颜色（图1－7－4）。

① 当电解液密度为1.22g/cm3(存电65℅Qe)以上时，绿球上升到笼子顶部，并与玻璃棒的下端接触，此时能看见绿球，这意味着蓄电池存电足可作进以步的测试。

② 当看不见绿色小点（变为深绿色）时，表明小球已经降到了笼子的底部，说明蓄电池存电不足，试验前必须先充电，直到出现绿色亮点，再作负荷试验。

③ 若电解液液面已下将到低于密度计。玻璃孔显示淡黄色，当出现此现象时，必

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须更换蓄电池，不必再充电或作其他测试，同时应检查汽车发电机充电电压是否过高。

图1－7—４ 内装式密度计示意图

（3）负荷测试

铅蓄电池性能的最佳测试方法是负荷测试。测试时为保证得到正确结果，要求蓄电池至少存电75℅以上，若电解液密度不到1.22 g/cm3.开始电压达不到12.4V，应先充足电，再作测试。

① 用高率放电计测试 单格式蓄电池高率放电计（图1－5－3）。只能测取单格电池电压。而新型蓄电池联条均为穿壁跨接式，用单格放电计已无法测取高率放电端电压，12V整体电池式高率放电计有可变电流式、不可变电流式两种，我国目前应用较多的是不可变式，如图1－7－5所示。测试时，用力将放电计触针刺入正负极，保持15s，若蓄电池能保持在9.6V以上，说明该电池性能良好，但存电不足；若稳定在11.6－10.6V，说明电池存电足；若迅速下降，则说明蓄电池已损坏。

图1－7—５ 12V整体电池式高率放电计

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采用可变负荷高率放电计，可用3Qe值作为测试电流。对于12V蓄电池，用180A作为额定负荷电流值，在大多数情况下可获得令人满意的效果。

② 就车起动测试 如果没有高率放电计，在起动系正常情况下，可用起动机作为试验负荷，步骤如下：

a．拔下分电器中央线，并将线头搭铁；

b．将数字式电压表接于蓄电池的正负极上； c．接通起动机历时约10s，读取电压表读数； d．对12V电池而言，电压表读数应不低于9.6V。

三、碱性蓄电池简介

铅蓄电池，虽然具有良好的起动特性，但使用寿命短。现在有些汽车上，采用碱性蓄电池。其优点为：寿命长、容器和极板的机械强度高、无硫化现象、工作可靠、耐强电流放电，其缺点是：内阻大、价格较高。碱性蓄电池有铁镍，镉镍和银锌三种。

1．铁镍蓄电池

铁镍蓄电池，外壳由钢板制成。极板是钢制骨架，架中嵌入钢管，管壁有细孔，管内装有活性物质。正极板的活性物质是氢氧化镍，有时混入片状纯镍，以增强其导电能力和化学活性。电解液为化学纯净的苛性钾或苛性钠溶液，密度为1.20－1.27 g/cm3.

2．镉镍蓄电池

镉镍蓄电池正极为氢氧化镍，负极为镉。电解液为氢氧化钾或氢氧化钠溶液，隔板为橡胶或塑料。外壳用优质钢板压制、焊接镀镍而成，或用ABS树脂制成。

在制造过程中，正极板用氢氧化亚镍粉、石墨粉和其他添加剂，包在穿孔的钢带中压制而成。极板再焊接成极板组。添加石墨粉，是为了增加极板的导电性。负极板由氧化铁粉及其他添加剂，包在穿孔的钢带中压制成极板，再焊接成极板组。掺加氧化铁粉是为了提高氧化镉粉的扩散性，防止结块，增加极板的容量。电解液是密度为1.1－1.27 g/cm3的氢氧化钾溶液。

3．银锌蓄电池

银锌蓄电池正极板上的活性物质为氧化银，负极板为锌。用银丝导线制成的银丝导电骨架，起传导电流和支撑活性物质的作用。电解液为氢氧化钾溶液。外壳用不锈钢或塑料制成。

四、新型高能蓄电池简介

为避免污染和噪声，人们一直希望用直流电动机组代替现在的汽车发动机。这不但可以节约石油，而且可使汽车传动系简化，操纵方便，作为汽车动力源的电池，必须能量密度大，输出电流大，寿命长，使用方便，价格适中。目前汽车用铅蓄电池，其比能量仅为40－50W·h/Kg.质量大，容量小，又需经常充电，十分麻烦。无法用它来作为长途汽车的动力源。目前常用的电瓶车，只能用于车站、码头。工厂内部等短距离运输。新型高能电池，其比能量达140W·h/Kg，循环次数为800次以上，一次充电，汽车可行驶240Km.

正在研制的新型高能蓄电池，种类繁多，其中较有前途的是：钠硫电池、燃料电池，、锌－空气电池、锂合金二硫化铁电池等。简介如下：

1．钠硫电池

在钠硫电池中，阴极的反应物质是熔融的钠，阳极的反应物是带有一定导电物质的硫，电解质为β－氧化铝矾土陶瓷管，化学式为NaAl11O17。它既是绝缘体，又能自由传导钠离子。这种电池，理论比能量高达640 W·h/Kg，效率几乎高达100℅。即可使与充电量完全放电。充电时间短，物污染，原材料丰富。目前各国都竞相研制这种电池，缺点是硫化钠的工作温度高，达250－300℃，使用寿命短。

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2．燃料电池

燃料电池由燃料、氧化剂、电极、电解质等组成。燃料有氢、煤气、天然气等。氧化剂有氧气、空气、氯气等电极是多孔烧结镍、多孔银等。电解质为KOH溶液。燃料电池是利用燃料的氧化反应，直接将化学性能转变为电能的。与普通电池不同，只要燃烧不断，就会一直产生电流。燃料电池种类很多，有氢－氧、碳化氢、联氨等类。

燃料电池，比能量已达200 W·h/Kg.，是铅蓄电池的4－7倍，且不需要充电。只要不断供应燃料，就可继续使用。因此，适合作为汽车的动力源。但它需贵重金属作催化剂，成本高。燃料的存储和运输都有一定困难，有待进一步解决。

3．锌－空气电池

其比能量可达150－400 W·h/Kg.正极板有金属网集电器、活性层等组成，是一个薄空气电极。负极是纯锌，电解质为氢氧化钾水溶液。其工作电压为1.0－1.2V。

锌－空气电池具有放电电压稳定，没有污染等优点，但工作时要消耗一定能量，用于清除空气中的二氧化碳、滤清、通，还有限制放电电流等缺点，尚需进一步研究解决。

不久前，美国研制成功锂合金/二硫化铁电池，单位功率指标为铅蓄电池的两倍，这种电池用途广泛，每充一次电，可行驶240km，可作为汽车的动力装置。

本章小结

1．起动发动机时，蓄电池在短时（5～10s）内能向起动机连续供给强大电流。

2．普通铅酸蓄电池由正极板、负极板、隔板、电解液、电池盖板、加液孔塞和电池外壳组成。 3． 当蓄电池接通外电路负载放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb都变成了PbSO4,电解液中的硫酸减少，水增多，相对密度减小。充电时，正负极板上的PbSO4分别恢复成原来的PbO2和Pb，电解液中的水减少，硫酸增多，相对密度减小。 4．蓄电池的工作特性主要包括静止电动势、内阻、充电特性和放电特性。

5．蓄电池在规定条件下放出的电量称为蓄电池的容量，单位为A·h。蓄电池的容量分为理论容量、实际容量、额定容量和储备容量四种。影响蓄电池容量的因素主要有构造因素和使用因素。

6．蓄电池的性能与使用寿命，不仅取决于其结构和质量，而且还与使用条件和维护质量密切相关。加强蓄电池的日常维护，合理的使用蓄电池，对延长蓄电池的使用寿命特别重要。

7．蓄电池的充电方法有：定流充电、定压充电和快速脉冲充电等。常见充电设备有硅整流充电机、晶闸管（可控硅）充电机或快速脉冲充电机等。 8．铅酸蓄电池常见故障有极板硫化、活性物质脱落、自行放电。

9．新型铅蓄电池有干荷电式蓄电池、湿荷电式蓄电池、少维护蓄电池、免维护蓄电池和螺旋状极板胶体型免维护电池。

10．碱性蓄电池有铁镍，镉镍和银锌三种。

思考题

1．汽车电气产品的标称电压有哪几种？ 2．汽车用铅蓄电池的作用是什么？ 3．铅蓄电池由哪些部分组成？

4．汽车用6―QA―100铅蓄电池的含义是什么？ 5．什么是蓄电池的额定容量？影响因素有哪些？

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第1章 蓄电池

6．铅蓄电池放电终了的特征是什么？ 7．什么情况下铅蓄电池应进行补充充电？ 8．如何识别铅蓄电池的正负极接线柱？ 9．怎样测量电解液液面的高度？ 10．怎样测量电解液的密度？

11．在冬季使用铅蓄电池应注意哪些事项？

12．怎样用高率放电计检查蓄电池的放电程度？ 13．铅蓄电池的内部故障有哪些？ 14．免维护蓄电池的优点有哪些？ 15．碱性蓄电池包括哪几种？

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