蓄電池（俗稱“電瓶”）是一種将化學能轉換成電能的裝置，是可逆的低壓直流電源。

一、蓄電池的分類

二、蓄電池的作用

在發動機起動時，向起動機、點火系統等主要用電設備供電。

在發動機不運行或低速運行時，蓄電池向各種用電設備供電。

當用電設備過多、用電量超過發電機的供電能力時，蓄電池協助發電機向各種用電設備供電。

穩定電壓的作用。蓄電池相當于一個大電容，可以吸收電路中瞬間的過電壓，以保護用電設備。

蓄電池的構造與型号

一、蓄電池的構造

汽車常用的蓄電池為鉛酸蓄電池，12V的蓄電池由6個單格蓄電池串聯而成，每個單格蓄電池的标稱電壓為2V，充滿電時為2.1V。

1、極闆與極闆組

蓄電池的極闆分為正極闆和負極闆，它們都以鉛—銻合金澆鑄成的栅架為骨架，在栅架上填充活性物質制成極闆。

目前，蓄電池采用的栅架有二種，一種為普通型，另一種為放射型。其中放射型栅架具有輸出電流大、内阻小的特點，在新型蓄電池中采用。

為了增大蓄電池的容量，每個單格蓄電池都由多個正、負極闆組成極闆組。每個正極闆都處于兩片負極闆之間，使正極闆兩側充、放電均勻。

2、隔闆

正、負極闆之間裝有絕緣隔闆，以防止極闆之間短路。

隔闆應具有多孔性，以便電解液的自由滲透。

隔闆采用耐酸性和抗堿性的木質、微孔橡膠、微孔塑料及浸樹脂紙質材料制成。

近年來，還将微孔塑料隔闆做成袋狀，緊包在正極闆的外部，防止活性物質的脫落。

3、電解液

電解液是由化學純的硫酸（H2SO4）和蒸餾水（H2O）按一定比例配制而成的硫酸水溶液（密度為1.24～1.31克/立方厘米）。

4、殼體

二、蓄電池的規格型号

蓄電池的型号按JB/T 2599-1993 《鉛酸蓄電池産品型号編制方法》的規定，組成如下：

蓄電池的工作原理與特性

一、蓄電池的工作原理

蓄電池是一個化學電源，其充電與放電過程是一種可逆的化學反應。

1、電動勢的建立

2、蓄電池的放電

接上負載後的化學反應

3、充電過程

在外電源的作用下，迫使２個電子從正極闆返回負極闆，形成從正極闆流向負極闆的充電電流。

二、蓄電池的工作特性

1、内阻

蓄電池的内阻由極闆電阻、電解液電阻、隔闆電阻及聯條電阻等四部分組成。

極闆電阻一般很小，但随着放電的進行，正負極闆上的PbSO4增多，極闆電阻增大。

電解液電阻與密度和溫度有關，密度過高或過低，電阻增大；溫度低，粘度大，電阻大。

隔闆電阻和聯條電阻與材料、聯條形式有關，對一個制造好的蓄電池來說是一個定值。

2、放電特性

放電特性是将充足電的蓄電池，在以20h放電率的電流連續放電過程中，端電壓U、電動勢E和電解液密度γ随放電時間的變化規律。

3、充電特性

充電特性是指在恒電流充電過程中，蓄電池的端電壓U、電動勢E和電解液密度γ随時間變化的規律。

我們可以根據蓄電池的開路端電壓的大小，來判斷其充電情況：

蓄電池的容量及影響因素

一、蓄電池的容量C

蓄電池的容量是指在放電允許範圍内，蓄電池輸出的電量：

1、額定容量C20

充足電的蓄電池，在電解液溫度為30oC時，以20h放電率的電流連續放電到規定的終止電壓時，蓄電池所輸出的電量C20。

2、起動容量

起動容量表征蓄電池在接起動機時的供電能力，并根據使用條件分為常溫起動容量和低溫起動容量。

常溫起動容量——在電解液溫度為30oC時，以5分鐘放電率的電流，連續放電到9V（12V蓄電池）時，蓄電池所輸出的容量。

低溫起動容量——在電解液溫度為-18oC時，以5分鐘放電率的電流，連續放電到6V（12V蓄電池）時，蓄電池所輸出的容量。

二、影響蓄電池容量的因素

蓄電池的容量越大，所存貯的電能越多。蓄電池容量的大小，與放電電流、電解液的密度及極闆結構等有關。

①放電電流增大，蓄電池的端電壓和容量下降；

②溫度越低，蓄電池的容量下降，額定容量是在30oC時測得；

③電解液密度增大，可以減少内阻，提高容量，但不能過大；

④增大極闆面積和片數，可以增大容量。采用簿型極闆、增加極闆的片數，可以在不增大蓄電池體積的情況下，提高蓄電池的容量。

蓄電池的充電

一、充電方法

新蓄電池、使用中的蓄電池及修複後的蓄電池等，由于技術狀況不同，采用的充電步驟和規範也不同。

常用的充電方法有定流充電、定壓充電和脈沖快速充電等三種。

1、定流充電

在充電過程中，充電電流保持為恒定值的充電方法稱為“定流充電”。

定流充電的方法：定流充電時，随着蓄電池電動勢的提高，要保持充電電流恒定，必須提高充電電壓；當單格電壓上升到2.4V時，應将電流減半後再充電，直到單格電壓上升到2.7V，端電壓和電解液密度在2-3小時内保持不變為止。

定流充電的特點：定流充電有較大的适應性，可以根據需要選擇充電電流，但充電時間長，而且需要經常調節充電電流。一般适用于新蓄電池和故障修複蓄電池的初充電。

2、定壓充電

在充電過程中，始終保持充電電壓不變的充電方法稱為“定壓充電”。

定壓充電電流

定壓充電的特點：充電過程中電解液無沸騰現象，可以減少水分的損失；在充電4～5小時後，量容可達90%～95%，縮短了充電的時間。定壓充電方法适用于蓄電池的補充充電，不适用于新蓄電池和故障蓄電池的初充電，汽車上發電機對蓄電池的充電為定壓充電。

3、快速充電

定流和定壓充電的時間長，消耗的電能多，給使用帶來不方便。利用快速充電，完成一次初充電，隻需5小時左右；完成一次補充充電約1小時左右。

二、充電種類

新蓄電池、使用中的蓄電池及修複後的蓄電池等，由于技術狀況不同，采用的充電步驟和規範也不同。

充電種類有：初充電、補充充電、去硫化充電、鍛煉循環充電和預防硫化與均衡充電等。其中常用的為初充電和補充充電兩種。

1、初充電

新蓄電池和修複後的蓄電池的首次充電，稱為初充電，初充電采用定流充電方法。

初充電的特點是充電電流小，充電時間較長。當蓄電池的電量不足時，必須進行補充充電。

2、補充充電

補充充電可以采用定壓充電或定流充電方法，如采用定流充電，其充電過程與初充電相似，分為兩個階段，充電電流按補充充電的電流規範進行，充電時間在13-16小時。

蓄電池的常見故障

一、極闆硫化

蓄電池長期處于充電、放電狀态，在極闆上會生成一層白色的粗晶粒的硫酸鉛，在正常充電時，不能轉化為二氧化鉛和鉛，稱為“硫酸鉛硬化”，簡稱“硫化”。極闆硫化的蓄電池的特征為：充電快，放電也快。

二、自行放電/自放電

充足電的蓄電池，放置不用而逐漸失去電量，稱為“自行放電”。如果每晝夜自行放電損失的容量＜2%，為正常自行放電；如果每晝夜自行放電損失的容量＞2%，則為自行放電故障。

産生自行放電的原因：

1、電解液中含有雜質或極闆材料中含有雜質，不同雜質之間形成電位差，引起局部放電。

2、蓄電池蓋上有電解液，使正、負極形成通路。

3、長期不用，硫酸下沉，電解液上下部分濃度不等，形成電位差引起自行放電。

4、極闆上活性物質脫落而沉積在殼體的底部，造成極闆之間短路。

三、極闆活性物質脫落

活性物質從正極闆上脫落下來，沉積在蓄電池的底部，在充電時可以看到褐色物質從底部升起。

正極闆上活性物質脫落後，使蓄電池的容量下降，且充電時不易恢複，嚴重時會造成極闆短路或自行放電。

造成正極闆上活性物質脫落的原因：

（1）充電時電流過大，溫度過高，經常過充電等使活性物質松浮而脫落。

（2）放電電流過大、過放電等使極闆拱曲，也會造成活性物質脫落。

四、内部短路

當蓄電池隔極損壞或極闆上脫落下來的大量活性物質沉積在蓄電池底部時，都會造成蓄電池内部極闆之間的短路。

蓄電池内部極闆的短路，使蓄電池的端電壓明顯下降，充電時電解液溫度明顯升高，而端電壓和電解液密度上升緩慢，充電末期氣泡較少或産生氣泡太遲。

蓄電池的維護與使用

一、蓄電池的維護

1、經常擦拭蓄電池表面，保持清潔，以防極間短路。

2、檢查電極端子的連接情況，去掉氧化層，夾緊線夾。

3、檢查液面高度，以防極闆硫化。

4、根據季節變化及時調節電解液密度。

5、加液蓋必須擰緊，以防電解液溢出；蓋子上的通氣孔必須暢通，防止充電時氣體排不出而造成殼體破裂。

6、在起動時，每次起動時間不超過5S，連續起動時間間隔大于15S。

二、蓄電池技術狀況的檢查

1、外觀檢查

①外殼有無裂縫、破損及洩漏；

②安裝架是否夾緊，有無腐蝕；

③正、負極端子是否氧化及腐蝕，電線夾是否腐蝕，連接導線有無破損等；

④表面是否清潔，加液孔蓋的通氣孔是否暢通等。

2、電解液液面的高度檢查

電解液液面應高出極闆10～15mm，正常使用時應定期檢查液面高度，必要時補充蒸餾水。

3、放電程度的判斷

①根據電解液密度的變化，判斷放電程度；

②用高率放電計模拟接起動機時的負載，測量單格蓄電池在大電流放電時的端電壓來判斷放電程度。

三、蓄電池的使用

1、蓄電池的選擇

2、新蓄電池的使用

四、蓄電池的貯存

免維護蓄電池

免維護蓄電池也是鉛酸蓄電池，在使用過程中不需添加蒸餾水，正極端子的腐蝕小，自行放電少，且不需要補充充電。因此，免維護蓄電池在轎車上得到廣泛應用，并将逐漸取代現有的普通鉛酸蓄電池。

一、免維護蓄電池的結構特點

1、極闆栅架采用鉛—鈣合金或低梯合金的栅架，減少了自行放電和水份的消耗。

2、隔闆采用袋狀隔闆，以保護正極闆的活性物質不脫落，避免極闆之間的短路，延長了使用壽命。

3、采用安全通氣孔，在通氣室中設置了氧化鋁過濾器和钯催化劑，阻止内部硫酸蒸氣的排出，減少了腐蝕作用，并使化學反應中産生的氫離子和氧離子再結合，生成水返回電解液中，從而減少了水份的消耗。

4、單格電池之間的連接采用穿壁式連接，縮短了連接電路的長度，減少了内阻，從而減少了能量損耗和改善起動性能。

5、有些免維護蓄電池裝有電量指示器（也稱充電指示器），能指示蓄電池的電量或充電程度。

指示器顯示綠色、黑色、無色或淺黃色等。

電量指示器工作原理

二、免維護蓄電池的使用

1、技術狀況的檢查

① 觀察電量指示器，判斷蓄電池的充電狀況；對于液面過低的蓄電池，應查明原因，如外殼裂紋、嚴重過充電（檢查充電系統）。

② 蓄電池的負載試驗，檢驗負載能力。

2、 免維護蓄電池的充電

免維護蓄電池的充電方法與普通蓄電池的充電相同，補充充電采用定流充電。

在充電過程中，注意電解液的溫度，不能起過45oC。

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