(1)铅酸蓄电池的种类铅酸蓄电池是电极主要由铅及其氧化物制成,电解液为硫酸溶液的一种蓄电池,铅酸蓄电池广泛应用于燃油汽车的启动。铅酸蓄电池按其工作环境可分为移动式与固定式两大类,固定式铅酸蓄电池按照电池槽结构分为半密封式与密封式,半密封式又分为防酸式与消氢式,依据排气方式,密封式铅酸蓄电池可分为排气式和非排气式两种铅酸蓄电池的特点是高容量,开路电压高,放电电压平稳,充电效率高,可在常温下正常工作,生产技术成熟,价格便宜,规格齐全。所以,近10年来,国内外开发的第一代电动汽车广泛使用了铅酸蓄电池。表2-7为在混合动力汽车上使用的铅酸蓄电池的种类及特点。
混合动力汽车的牵引用动力铅酸蓄电池(简称动力铅酸蓄电池)性能和启动用铅酸蓄电池的要求是不同的,动力铅酸蓄电池要求有高的比能量及比功率、高的循环次数和使用寿命,以及快速充电性能等。目前,很多专业公司研发了各种新型铅酸蓄电池,使铅酸蓄电池的性能有了较大的提高。
(2)铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池放电和充电的反应过程,是铅酸蓄电池中活性物质进行的可逆化学变化过程,它们可用如下化学反应方程式表示。
(3)铅酸蓄电池的构造铅酸蓄电池最明显的特征是其顶部有6个可拧开的塑料密封盖,上面还有通气孔。这些密封盖作为加注、检查电解液和排放气体之用。按照理论上讲,铅酸蓄电池需要在每次保养时检査电解液的高度,若有缺少需添加蒸馏水。但随着蓄电池制造技术的升级,铅酸蓄电池的维护也不再麻烦。正常使用,2~3年间铅酸蓄电池均无需添加电解液或蒸馏水。
图2-23所示为普通铅酸蓄电池的构造。
铅酸蓄电池的基本单元是单体电池,每个单体电池均由正极板、负极板和装在正极板与负极板之间的隔板组成,其基本电压为2V,将不同容量的单体电池按照使用要求进行组装置在不同的塑料外壳中,获得不同电压及不同容量的铅酸蓄电池,铅酸蓄电池总成经过灌装电解液以及充电后,就可从铅酸蓄电池的接线柱上引出电流。铅酸蓄电池般采用密封、无锑网隔板等技术措施,并在普通铅酸蓄电池的电解液中加入硅酸胶(Na2SiO3)一类的凝聚剂,使电解质成为胶状物,形成一种“胶体”电解质,采用“胶体”电解质的铅酸蓄电池,应用起来更加方便,硅酸胶(Na2SiO3)与硫酸的反应如下。
图2-24所示为安装了排气阀的铅酸蓄电池的构造,该电池的特点是带有催化剂,能够使充电时产生的氢气和氧气反应生成水流回蓄电池,因此可以防止充电时产生的氢气和氧气逸散,控制水的消耗。
