蓄电池是一个化学电源。充电时,其内部的化学反应将外接电源的电能转变为化学能储存起来;用电时,再通过化学反应将储存的化学能转变为电能,输出给用电设备。
蓄电池的种类繁多,按电解液成分的不同分为碱性蓄电池和酸性蓄电池。由于酸性蓄电池电极的主要成分是铅,所以也称为铅酸蓄电池,简称铅蓄电池。由于发动机起动时,蓄电池必须能够为起动机提供200~600A的电流,有些大功率柴油机起动机的起动电流高达1000A,且要持续5s以上的时间;在发电机发生故障不能工作时,蓄电池的容量应能维持车辆行驶一定的时间。所以要求汽车用蓄电池有尽可能小的内阻以及足够大的容量。铅蓄电池虽然比能较低,但其内阻小、电压稳定、在短时间内能提供较大的电流,并且结构简单、原料丰富,因而在汽车上得到广泛的应用。汽车用铅蓄电池又分为普通型、干式荷电型、湿式荷电型和免维护型。干式荷电型蓄电池除具有普通型铅蓄电池的全部功能外,其主要特点是蓄电池内部无电解液贮存,极板是干的,且处于荷电状态,新的蓄电池不必经过长时间的初充电即可投入使用。湿式荷电型蓄电池的极板为荷电状态,蓄电池内部有少量的电解液,大部分电解液被极板和隔板吸收并储存起来。免维护型蓄电池是在汽车合理使用过程中,不需要添加蒸馏水的一种新型蓄电池。免维护蓄电池的电解液,由制造厂一次性加注,并密封在壳体内,因此电解液不会泄漏、不会腐蚀接线柱和机体,在使用中不需加注蒸馏水或补充电解液来调节液面高度,无需保养与维护。车用蓄电池由3只或6只单格电池串联而成,每只单格电池的电压约为2V,串联后电压为6V或12V。
为了提高蓄电池的容量,每一个单格蓄电池中有多片正极板和多片负极板。所有正极板或负极板分别用铅焊接在横板上,形成正极板组和负极板组。两片极板之间留有间隙,横板上部连有接线柱。正极板组和负极板组穿插在一起,使每片正极板都插在两片负极板之间,因此负极板比正极板多一片。为了防止极板之间短路,相邻两片极板之间夹有一片多孔性的(木质或塑料)隔板,组成正负极板组。蓄电池的极板是在用铅锑合金铸成的栅架上涂敷活性物质而成的。活性物质的主要原料是四氧化三铅和一氧化铅,经处理后,正极板上的活性物质转变为红棕色的二氧化铅,负极板上的活性物质则转变为青灰色的海绵状铅。这种活性物质具有多孔性的结构,电解液可以自由渗入活性物质的孔隙中,从而使参加化学反应的活性物质的表面积增加。硬橡胶或塑料制成的壳体分成三个或六个单格,每一个单格中装入一个正、负极板组,壳体的底部有凸棱支撑极板,防止极板上脱落下来的活性物质将极板短路。壳体的上部用盖密封,并用特殊胶质塑料填充所有接缝。三个或六个单格蓄电池用连接条串联,并在两端的正负电桩上分别焊接正极接线柱和负极接线柱。(www.daowen.com)
蓄电池盖上每个单格电池有一个加液孔,用来加注电解液、检查和调节电解液的密度、检查充电状况等。每个加液IL都用加液孔盖封闭,加液孔盖上有通气孔,以便使化学反应中产生的气体能自由溢出。蓄电池的电解液是化学上的纯净硫酸(H2SO4)和蒸馏水(H2O),按一定比例配制成的硅酸溶液,从加液孔加入蓄电池内。充足电的蓄电池电解液的密度为1.24~1.31g/cm3。每个蓄电池的端电压,在充足电时约为2.1V,完全放电时的电压约为1.7~1.75V。
目前,国内外汽油发动机汽车均选用12V蓄电池。在使用柴油机的汽车上,因起动电压一般为24V,故常将两个12V蓄电池串联使用。有些柴油机的汽车,只有起动机的电压为24V,其他用电设备的电压仍为12V。因此,车上装有两个12V的蓄电池,在起动发动机时,将两个蓄电池串联;起动完毕后,再将两个蓄电池并联。串联与并联的转换由专用的转换器来完成,其操纵机构与起动开关联动。
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