一、鉛酸蓄電池的定義、結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1  鉛酸蓄電池定義：

鉛酸蓄電池是用稀硫酸做電解液，用二氧化鉛和絨狀鉛分別做為電池的正極和負(fù)極的一種酸性蓄電池。它是一種直流電源，是由化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的一種裝置，也稱可逆電源或二次電池，使用方便，經(jīng)濟(jì)耐用，性能可靠。

1.2  鉛酸蓄電池的分類及應(yīng)用

對鉛酸蓄電池有些不同的分類方法，按常用習(xí)慣用途分類如下：汽車起動用蓄電池、固定型蓄電池、鐵路客車用蓄電池、搬運(yùn)車用蓄電池、摩托車用蓄電池、軍用方面如飛機(jī)、坦克和潛艇用鉛蓄電池，其他用途如電動汽車用、電動自行車用蓄電池、風(fēng)能、太陽能蓄電池等。

鉛酸蓄電池在汽車上是非常重要的裝置之一。它為汽車起動提供電源，使汽車電機(jī)轉(zhuǎn)動，并供給汽車起動和點(diǎn)火，以及供給汽車照明。此外還供應(yīng)汽車內(nèi)的其他用電裝置，如收放機(jī)、喇叭、刮水器、點(diǎn)煙器、中控鎖、電控裝置等。

1.3  鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)：

鉛酸蓄電池主要由正負(fù)極板、隔板、硫酸電解液、電池槽體等主要部件組成。各種鉛蓄電池根據(jù)其用途的不同，各有不同的要求，從而在結(jié)構(gòu)上也有差異。其中最常用的汽車起動用鉛蓄電池如下圖所示：

1、正負(fù)極板

正負(fù)極板是由板柵和活性物質(zhì)構(gòu)成的。

●板柵的作用為：

①支承活性物質(zhì)

②傳導(dǎo)電流，使電流分布均勻。

板柵的材料：起動型鉛酸蓄電池一般采用低銻多元合金，免維護(hù)電池采用鉛鈣合金。

帶電狀態(tài)：正極活性物質(zhì)主要成份為二氧化鉛，負(fù)極活性物質(zhì)主要成份為絨狀鉛。

2、隔板：

汽車起動型電池隔板是由聚丙稀（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯

（PVC）等材料制成的，它的主要作用是：

①防止正負(fù)極板短路。

②使電解液中正負(fù)離子順利通過。

③阻緩正負(fù)極板活性物質(zhì)的脫落，防止正負(fù)極板因震動而損傷。

因此要求隔板要有孔率高、孔徑小、耐酸、不分泌有害雜質(zhì)、有一

定強(qiáng)度、在電解液中電阻小、具有化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)：

3、電解液：

電解液是蓄電池重要組成部分，它的作用是：

①傳導(dǎo)電流

②參加電化學(xué)反應(yīng)

電解液是由蓄電池專用濃硫酸和去離子水配制而成的，電解液的純

度和密度對電池容量和壽命有重要影響。

汽車用蓄電池采用電解液密度為 1.280±0.01g/cm 3 (25℃)稀硫酸。

4、電池槽蓋：

電池槽、蓋是放置正、負(fù)極板和電解液的容器，主要由聚丙烯（PP）、ABS 樹脂等材料制成。

5、注液塞：

由聚丙烯制成，為方便蓄電池加液與維護(hù)而設(shè)計(jì)，對干荷電電池起密封作用，阻止空氣進(jìn)入，防止極板氧化。干荷電電池使用前，把注液

塞氣孔上的紙標(biāo)簽撕掉，以保證氣體逸出通暢。

6、其它：

蓄電池除上述主要部件外，還有接線端子、電眼、提手繩等零部件。

1.4  鉛酸蓄電池工作原理：

鉛酸蓄電池的正極活性物質(zhì)是二氧化鉛(Pb0 2 )，負(fù)極活性物質(zhì)是海

綿狀金屬鉛(Pb)，導(dǎo)電介質(zhì)是稀硫酸(電解液)，在蓄電池充放電過程中，正負(fù)極將發(fā)生下列反應(yīng)：將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能貯存在電池中或?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化成電能提供給用電設(shè)備。

放電：H 2 S0 4 濃度逐漸下降，正負(fù)極上的 PbS0 4 逐漸增加，內(nèi)阻增大，電解液濃度逐漸下降，電池電動勢逐漸降低。

充電：電解液濃度逐漸增加，內(nèi)阻逐漸減少，蓄電池電動勢逐漸升

高，充電后期由于水的電解，將有大量氣泡產(chǎn)生。電池總反應(yīng)如下表：

電池在放電后兩極活性物質(zhì)均轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，這種解釋鉛酸蓄電池

成流反應(yīng)的理論稱為“雙硫酸鹽化”理論。

二、鉛酸蓄電池的使用與保養(yǎng)

2.1  鉛酸蓄電池儲存與運(yùn)輸注意事項(xiàng)

1、鉛酸蓄電池所含的鉛和硫酸是環(huán)境污染物，應(yīng)小心存放，避免撞擊，不得傾斜，也不要倒置，以免電解液從排氣孔中漏出。發(fā)現(xiàn)蓄電

池殼體受損或滲液應(yīng)及時(shí)隔離。

2、鉛酸蓄電池應(yīng)存放在通風(fēng)干燥的室內(nèi)，室溫在 5-40℃為宜，未包裝的蓄電池?cái)[放高度不得超過 4 層，上下電池之間加放減震泡沫板，

防止電池壓傷。包裝的蓄電池?cái)[放高度不得超過 5 層。在擺放過程中應(yīng)注意擺放整齊，防止因擺放不齊造成蓄電池碰傷、摔傷。

3、鉛酸蓄電池在擺放時(shí)不能與堿性蓄電池或其它化學(xué)藥品放在一起。

4、庫存期間經(jīng)常清除鉛酸蓄電池蓋上的灰塵污物，保持清潔干燥，防止自放電。

5、鉛酸蓄電池在庫存期間，應(yīng)每月按下表補(bǔ)充電一次，補(bǔ)充電應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行操作。 注意，充電時(shí)應(yīng)擰下注液塞擰。

6、鉛酸蓄電池出庫前，應(yīng)檢查注液塞是否擰緊，以免用戶在使用

過程中因車輛顛簸振動而使電解液濺出。注液塞上的通氣孔應(yīng)保持暢

通，防止蓄電池內(nèi)部氣壓增高，引起蓄電池破裂或炸裂。

7 、如果車輛停止運(yùn)行超過 30 天以上，應(yīng)當(dāng)拆卸電池的負(fù)極電

線，以減少漏電。

三、 鉛酸蓄電池常用檢測方法

3.1、 電壓測量法

電壓測量儀器----萬用表

1）將紅表筆插入“V”插孔，黑表筆插入“COM”插孔；

2）將功能量程開關(guān)置于 V --— 電壓測量檔 20V 位置，將表筆并

聯(lián)到待測蓄電池正負(fù)接線端子上；

3）從顯示器上直接讀取被測電壓值。具體判斷方式見下表：

3.2、 容量測量法

容量測試表簡稱容量表，可以測量單格、6V 和 12V 蓄電池的容量

及電池反極?？梢员容^簡單直觀的測量蓄電池容量。

測量方法：測量時(shí)將容量表的正極(紅色)接蓄電池的正極，容量表

的負(fù)極(黑色、金屬針)接蓄電池的負(fù)極，通電測試時(shí)間為 3-5 秒，此時(shí)觀察指針在表盤上的位置。容量表如下圖：

具體判定方式如下表：

3.3、 比重測量法

因?yàn)樾铍姵爻潆姾箅娊庖罕戎卦黾?，放電后比重減少，因此根據(jù)比

重就可以判斷蓄電池存電的多少。具體判斷方式見下表：

比重計(jì)讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與液面平齊，否則讀數(shù)不準(zhǔn)。

測量比重時(shí)應(yīng)同時(shí)測量電解液溫度，然后將測得的比重?fù)Q算為 15℃的比重。因?yàn)闇囟让可咭欢?，電解液比重減少 0.007 g/cm 3 ，我國是以 15℃為標(biāo)準(zhǔn)。所以測量后，根據(jù)溫度進(jìn)行修正。如超 15℃時(shí)應(yīng)加修正值，而低于 15℃時(shí)應(yīng)減去修正值。如下表所示：

測量電解液比重應(yīng)用比重計(jì)，如下圖所