蓄电池的工作原理

蓄电池的工作过程就是化学能与电能的转换过程。放电时将化学能转换为电能供用电设备使用；充电时则将电能转换为化学能储存起来。

蓄电池的化学反应方程式为

1.放电过程

蓄电池的正、负极板浸入电解液中，极板上的活性介质与电解液相互作用，在正负极板间就会产生电动势。若将蓄电池与用电设备相连，电池内部发生化学反应。极板上的Pb和PbO2转变为PbSO4，电解液中H2SO4不断减少，H2O增多，电解液密度下降，蓄电池电压降低，电池内阻增加，容量减少。蓄电池的化学能转换成电能。

2.充电过程

将直流电源的正负极连接蓄电池正、负极，且直流电源电压高于蓄电池电压，电流从蓄电池正极流入、负极流出，电池内部发生化学反应。极板上的PbSO4转变为Pb和PbO2，极板上的活性介质增多，电解液中H2SO4增多，H2O减少，电解液密度上升，电池电压升高，电池内阻减少，容量增多。蓄电池将电能转换成化学能。

任务实施

1.蓄电池的正确使用与维护

（1）尽量避免大电流放电和充电。

（2）充电系统充电电压不能过高。

（3）大电流放电时间不宜过长。汽车起动时，每次起动时间不超过5 s。

（4）及时、正确充电。尽量避免蓄电池过放电和长期处于欠充电状态下工作。

（5）蓄电池应定期补充充电。

（6）要保持蓄电池外部的清洁，以防造成自放电。

（7）保持加液孔盖上通气孔的畅通。

（8）根据季节的变化调节电解液密度，防止冬季电解液结冰。

（9）经常检查电解液高度，如不足，应补充原电解液或蒸馏水。

2.蓄电池的拆装

（1）从汽车上拆卸蓄电池时，应先拆搭铁电缆，后拆起动机电缆。取下电池时应小心轻放。

汽车蓄电池的更换

（2）往车上装蓄电池时，应认清正、负极，保持负极搭铁。应先接起动机电缆，再接搭铁电缆，以防扳手搭铁引起强烈火花。

（3）安装电缆端子时，应先用细砂纸或专用清洁器清洁接线柱及电缆端子。

3.蓄电池的检测

蓄电池的检测

1）外部检查

（1）检查蓄电池封胶有无开裂和损坏，极柱有无破损，壳体有无泄漏，若有，应修复或更换。

（2）用温水清洗蓄电池外部的灰尘泥污，再用碱水清洗。

（3）疏通加液孔盖通气孔，用钢丝刷或极柱接头清洗器除去极柱和接头的氧化物并涂一层薄薄的工业凡士林或润滑脂。

2）开路电压的检测

若蓄电池刚充过电或车辆刚行驶过，应接通前照灯远光30 s，消除“表面充电”现象，然后熄灭前照灯，切断所有负载，用万用表测量蓄电池的开路电压，根据表2-2判断放电程度。

表2-2　蓄电池电压与放电程度对照表

3）电解液液面高度检测

（1）目测。(www.daowen.com)

电解液液面应在蓄电池外壳高、低水平线之间，如图2-5（a）所示。

电解液液面高度检查

图2-5　检测电解液液面高度

（a）目测；（b）玻璃管测量

（2）用玻璃管测量。

如图2-5（b）所示，用玻璃管检测电解液液面高度。要求液面高出隔板上沿10～15 mm。对于半透明式蓄电池，液面应位于最高和最低液面标记之间。液面过低时，应补加蒸馏水；液面过高时，应用密度计吸出部分电解液。

4）电解液密度检测

（1）用密度计测量电解液密度。

如图2-6所示，用密度计测量相对密度，根据表2-3判断放电程度。对于免维护蓄电池多数均设有内装式密度计（充电状态指示器），根据指示器的颜色判定充电状态。绿色表示存电充足不需要充电；当变为黑色和深绿色时，说明存电不足，应予以充电；当显示浅黄色或者无色透明时，则必须更换蓄电池。

图2-6　密度计检测电解液密度

表2-3　电解液相对密度 （单位：g/cm3）

表2-3中相对密度值是指温度为25 ℃时的值，环境温度每升高1 ℃，应在测得的密度计上加0.000 7，每降低1 ℃则应减0.000 7。

（2）用折射仪测量电解液密度。

测量方法（见图2-7）：

① 用柔软的绒布将折射仪盖板及棱镜表面擦干净，将棱镜对准光亮方向，调剂目镜视度环，直到标线清晰。

折射仪检测电解液密度

图2-7　电解液密度检测

（a）未测试；（b）检测时

② 调整基准：取标准液（纯净水）2～3滴滴于折光棱镜上，用手轻压平盖板，通过目镜看到一条蓝白分界线。旋转校准螺栓，使蓝白分界线与基准线重合。

③ 测量：取2～3滴被测电解液滴于折光棱镜上，盖上盖板轻按压平，然后通过目镜读取蓝白分界线的相对刻度，刻度值即被测电解液的密度。

高率放电计测蓄电池存电量

5）负荷试验检测

（1）高率放电计测试。

对于只能检测单格电池电压的普通高率放电计（见图2-8），测量时将两个叉尖紧压在单格电池的正负极柱上，若电压稳定，根据表2-2判断放电程度；若在5 s内电压迅速下降，或某一单格电池比其他单格要低0.1 V以上时，则表示有故障。

对于新式12 V高率放电计（见图2-9），将两放电针压在蓄电池正负极柱上，保持15 s，若电压稳定，根据表2-2判断放电程度；若电压迅速下降，说明蓄电池已损坏。

图2-8　普通高率放电计

图2-9 新式12 V高率放电计

（2）车上起动测试。

将万用表接在蓄电池正负极柱上，接通起动机15 s，电压应不低于9.6 V。