【正文】 物質(zhì)的利用率 ， 增大蓄電池的容量 。 鉛蓄電池的工作原理 2． 鉛蓄電池的放電 當(dāng)鉛蓄電池的正 、 負(fù)極板浸入電解液中時(shí) ， 在正 、 負(fù)極板間就會(huì)產(chǎn)生約 ， 此時(shí)若接入負(fù)載 ， 在電動(dòng)勢(shì)的作用下 ， 電流就會(huì)從蓄電池的正極經(jīng)外電路流向蓄電池的負(fù)極 ， 這一過(guò)程稱為放電 ， 蓄電池的放電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程 。 1－綠色（充電程度為 65％或更高） 2－黑色（充電程度低于 65％） 3－淺黃色（蓄電池有故障） 4－蓄電池蓋 5－觀察窗 6－光學(xué)的荷電狀況指示器 7－綠色小球 鉛蓄電池的工作原理 1． 鉛蓄電池的靜止電動(dòng)勢(shì) 將鉛蓄電池的正 、 負(fù)極板浸入電解液中 ， 正 、 負(fù)極板與電解液相互作用 ， 在正 、 負(fù)極板間就會(huì)產(chǎn)生約 。 如果密度計(jì)的觀察窗呈綠色 ， 表明蓄電池存電充足 ， 可正常使用；若顯示深綠色或黑色 ， 表明蓄電池存電不足 ，需補(bǔ)充充電；若顯示淺黃色 ， 表明蓄電池已接近報(bào)廢 。 免維護(hù)蓄電池特點(diǎn)： 1） 柵架材料采用鉛鈣合金 ， 既提高了柵架的機(jī)械強(qiáng)度 ， 又減少了蓄電池的耗水量和自放電 。 殼內(nèi)由間壁分成 3個(gè)或 6個(gè)互不相通的單格 ， 各單格之間用鉛質(zhì)聯(lián)條串聯(lián)起來(lái) ， 如右圖所示 。電解液密度應(yīng)隨地區(qū)和氣候條件而定，下表列出了不同地區(qū)和氣溫下的電解液的密度。其中，木質(zhì)隔板耐酸性較差，微孔橡膠隔板性能最好但成本較高，微孔塑料隔板孔徑小、孔率高、成本低，因此被廣泛采用。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，這樣每片正極板都處于兩片負(fù)極板之間，可以使正極板兩側(cè)放電均勻，避免因放電不均勻造成極板拱曲。將活性物質(zhì)調(diào)成糊狀填充在柵架的空隙里并進(jìn)行干燥即形成極板。 柵架一般由鉛銻合金鑄成 ， 具有良好的導(dǎo)電性 、 耐蝕性和一定的機(jī)械強(qiáng)度 。5） 蓄電池還可以吸收電路中的瞬時(shí)過(guò)電壓 ， 保持汽車電器系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定 ，保護(hù)電子元件 。 蓄電池的功用： 1） 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí) ， 蓄電池向起動(dòng)系和點(diǎn)火系供電 。 濕荷電鉛蓄電池 新蓄電池的極板處于已充電狀態(tài)，蓄電池內(nèi)部帶有少量電解液。各種鉛蓄電池的特點(diǎn)見(jiàn)下表。 同時(shí) ， 由于人們對(duì)燃油汽車排放要求的提高和能源危機(jī)的沖擊 ，各國(guó)正在不斷探索和研制電動(dòng)汽車 ， 其主要的動(dòng)力源為新型高能蓄電池 。 ? 了解鉛蓄電池的常見(jiàn)故障 。鉛酸蓄電池延生維護(hù)儀系統(tǒng)教學(xué)系列之 蓄 電 池 原 理 學(xué)習(xí)目標(biāo) ? 了解蓄電池的分類與功用 。 ? 掌握鉛蓄電池的正確維護(hù)與檢測(cè)方法 。 下表列出了各種蓄電池特點(diǎn) 。 類 型 特 點(diǎn) 普通鉛蓄電池 新蓄電池的極板不帶電，使用前需按規(guī)定加注電解液并進(jìn)行初充電，初充電的時(shí)間較長(zhǎng)，使用中需要定期維護(hù)。在規(guī)定的保存期內(nèi)，如需使用，只需按規(guī)定加入電解液，靜置 20～ 30min即可使用，使用中需要定期維護(hù)。 2） 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn) ，發(fā)電機(jī)電壓低于蓄電池的充電電壓時(shí) ， 由蓄電池向用電設(shè)備供電 。 鉛蓄電池 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu) 鉛蓄電池一般由 3個(gè)或 6個(gè)單格電池串聯(lián)而成，結(jié)構(gòu)如圖所示： 1－負(fù)極柱 2－加液孔蓋 3－正極柱 4－穿壁連接 5－匯流條 6－外殼 7－負(fù)極板 8－隔板 9－正極板 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu) 1． 極板 極板是蓄電池的核心部分 ， 蓄電池充 、放電的化學(xué)反應(yīng)主要是依靠極板上的活性物質(zhì)與電解液進(jìn)行的 。 柵架的結(jié)構(gòu)右上圖所示 。如右上圖所示。 1－極板組總成 2－負(fù)極板 3－隔板 4－正極板 5－極板聯(lián)條 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu) 2．隔板 隔板插放在正、負(fù)極板之間，以防止正、負(fù)極板互相接觸造成短路。 3． 電解液 電解液在蓄電池的化學(xué)反應(yīng)中 ， 起到離子間導(dǎo)電的作用 ，并參與蓄電池的化學(xué)反應(yīng) 。另外，電解液的純度也是影響蓄電池性能和使用壽命的重要因素之一。 殼體上部使用相同材料的電池蓋密封 ， 電池蓋上設(shè)有對(duì)應(yīng)于每個(gè)單格電池的加液孔 ， 用于添加電解液和蒸餾水 ， 以及測(cè)量電解液密度 、 溫度和液面高度 。 2） 采用了袋式微孔聚氯乙烯隔板 ， 將正極板裝在隔板袋內(nèi) ， 既可避免正極板上的活性物質(zhì)脫落 ， 又能防止極板短路 。 如圖所示 。 鉛蓄電池的靜止電動(dòng)勢(shì) Ej： Ej＝ +ρ 25℃ （ 21） 式中 ， Ej靜止電動(dòng)勢(shì) ， 即開(kāi)路電壓 （ V） ； ρ 25℃ 基準(zhǔn)溫度 （ 25℃ ） 時(shí) ， 電解液的相對(duì)密度 （ g/cm3） 。 放電時(shí) ， 正極板上的 PbO2和負(fù)極板上的 Pb， 都與電解液中的 H2SO4反應(yīng)生成硫酸鉛 （ PbSO4） ， 沉附在正 、 負(fù)極板上 。 鉛蓄電池的工作原理 蓄電池放電終了的特征是： （ 1） 單格電池電壓降到放電終止電壓； （ 2） 電解液密度降到最小許可值 。 C20—— 蓄電池的額定容量。 當(dāng)充電接近終了時(shí) ， PbSO4已基本還原成 PbO2和 Pb， 這時(shí) ， 過(guò)剩的充電電流將電解水 ， 使正極板附近產(chǎn)生 O2從電解液中逸出 ， 負(fù)極板附近產(chǎn)生 H2從電解液中逸出 ， 電解液液面高度降低 。h 的起動(dòng)型干荷電鉛蓄電池。t f 1． 額定容量 據(jù)國(guó)標(biāo) － 91《 起動(dòng)用鉛酸蓄電池技術(shù)條件 》 規(guī)定 ， 將充足電的新蓄電池 ， 在電解液溫度為 25177。 例： 3Q90型蓄電池以 （ ＝ 90＝ ） 的電流連續(xù)放電至單池平均電壓降到 時(shí) ， 若放電時(shí)間大于等于 20h ， 則其容量 C ＝If 2℃ 的條件下 ， 以 25A恒流放電至單池平均電壓降到 時(shí)間 ， 稱為蓄電池的儲(chǔ)備容量 。 起動(dòng)容量受溫度影響很大 ， 故又分為低溫起動(dòng)容量和常溫起動(dòng)容量?jī)煞N 。持續(xù)時(shí)間應(yīng)在 5min以上。 但電解液密度過(guò)大 ， 又將導(dǎo) 致粘度增加 ， 內(nèi)阻增大 ， 反而使蓄電池 容量降低 。因此 在實(shí)際使用中必須嚴(yán)格控制起動(dòng)時(shí)間，每次起動(dòng)的時(shí)間不應(yīng)超過(guò) 5s，且連續(xù)兩次起動(dòng)之間的時(shí)間間隔不應(yīng)少于 15s。 充電間多采用硅整流充電機(jī) 、 晶閘管整流充電機(jī)和智能充電機(jī)等 。 若充電電壓過(guò)高 ， 將導(dǎo)致過(guò)充電；充電電壓過(guò)低 ， 將導(dǎo)致充電不足 。 充電方法 2． 恒流充電 指充電電流保持恒定的充電方法 。 為縮短充電時(shí)間 ， 充電過(guò)程通常分為兩個(gè)階段 。 脈沖快速充電的過(guò)程是：先用 ～ 1倍額定容量的大電流進(jìn)行恒流充電 ， 使蓄電池在短時(shí)間內(nèi)充至額定容量的 50％ ～ 60％ ， 當(dāng)單格電池電壓升至 ， 開(kāi)始冒氣泡時(shí) ， 由充電機(jī)的控制電路自動(dòng)控制 ， 開(kāi)始脈沖快速充電 ， 首先停止充電 25ms（ 稱為前停充 ） ， 然后再放電或反向充電，使蓄電池反向通過(guò)一個(gè)較大的脈沖電流（脈沖深度一般為充電電流的 ～ 3倍，脈沖寬度為 150～ 1000μs ），然后再停止充電 40ms（稱為后停充），以后的過(guò)程為：正脈沖充電 — 前停充 — 負(fù)脈沖瞬間放電 — 后停充 — 正脈沖充電 ?? 循環(huán)進(jìn)行，直至充足電。 其操作步驟是： （ 1） 按蓄電池制造廠的規(guī)定和本地區(qū)的氣溫條件 ， 加注一定密度的電解液（ 加注前 ， 電解液溫度不得超過(guò) 30℃ ） ， 放置 46h， 使極板浸透 ， 并調(diào)整液面高度至規(guī)定值 。 （ 4） 充好電的蓄電池應(yīng)檢查電解液的密度 ， 如不符合規(guī)定 ， 應(yīng)用蒸餾水或， 并調(diào)整液面高度至規(guī)定值 。 一般汽車用蓄電池應(yīng)每隔 1～ 2個(gè)月從車上拆下來(lái)進(jìn)行一次補(bǔ)充充電 ， 使用中 ，如發(fā)現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時(shí) ， 必須及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充充電： （ 1） 電解液相對(duì)密度降至 ； （ 2） 冬季放電量超過(guò) 25％ ， 夏季超過(guò) 50％ 時(shí)； （ 3） 前照燈燈光比平時(shí)暗淡 ， 起動(dòng)無(wú)力時(shí)； （ 4） 單格電池電壓降到 。 采用兩階段恒流充電法進(jìn)行補(bǔ)充充電時(shí)，應(yīng)先用 C20/10的電流進(jìn)行充電，當(dāng)單格電池電壓達(dá)到 ，改用 C20/20的電流充電至充足為止。 4． 循環(huán)鍛煉充電 循環(huán)鍛煉充電是鉛蓄電池為防止極板鈍化而進(jìn)行的保養(yǎng)性充電 。 充電方法和步驟如下： (1) 將鉛酸蓄電池延生維護(hù)儀安裝到被修復(fù)的蓄電池上 ， 并正確連接引線 。 （ 5）用 20h放電率放電，檢查容量，若其輸出容量可達(dá)額定容量的 80％以上，則可裝車使用，若達(dá)不到，應(yīng)更換蓄電池或修理。 故 障 原 因 （ 1）蓄電池長(zhǎng)期充電不足或放電后沒(méi)有及時(shí)充電，導(dǎo)致極板上的 PbSO4有一部分溶解于電解液中，環(huán)境溫度越高，溶解度越大。 （ 4）新蓄電池初充電不徹底，活性物質(zhì)未得到充分還原。 蓄電池常見(jiàn)的故障 故障二：活性物質(zhì)脫落 故障 特征 主要指正極板上的活性物質(zhì) PbO2的脫落。 （ 3）經(jīng)常低溫大電流放電使極板彎曲變形，導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落。 對(duì)含有雜質(zhì)的電解液應(yīng)予以更換 對(duì)于活性物質(zhì)脫落較多時(shí)，應(yīng)更換新極板及殼底的沉積物和電解液。 （ 3）電解液不純。 蓄電池常見(jiàn)的故障 故障四： 極板短路 故障 特征 蓄電池正、負(fù)極板直接接觸或被其它導(dǎo)電物質(zhì)搭接稱為極板短路。 (4)充電時(shí)，電壓上升很慢，始終保持低值 (有時(shí)降為零 )。 (3)極板上活性物質(zhì)膨脹脫落，因脫落的活性物質(zhì)沉積過(guò)多，致使正、負(fù)極板下部邊緣或側(cè)面邊緣與沉積物相互接觸而造成正負(fù)極板相連。 更換破損的隔板，消除沉積的活性物質(zhì)，校正或更換彎曲的極板組等。 （ 3）蓄電池溢出的電解液堆積在電池蓋的表面，使正、負(fù)極柱形成通路。此時(shí)，蓄電池電壓迅速下降，容量下降，不能繼續(xù)使用。充電電流小于 10H率電流值，充電時(shí)間要延長(zhǎng)至 30H以上，在充電完畢后作放電試驗(yàn)，然后再改成正常充電電流值再充電，再放電。 蓄電