铅酸蓄电池是指正极活性物质使用二氧化铅,负极活性物质使用海绵状铅并以硫酸溶液为电解液的蓄电池。铅酸蓄电池主要用在低速电动汽车上。 1.铅酸蓄电池的分类铅酸蓄电池分为免维护铅酸蓄电池和阀控密封式铅酸蓄池。 (1)免维护铅酸蓄电池免维护铅酸蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它具有耐振、耐高温、
体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通铅酸蓄电池的2倍。市场上的免维护铅酸蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要添加补充液;另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。
(2)阀控密封式铅酸蓄电池阀控密封式铅酸蓄电池在使用期间不用加酸加水维护,电池为密封结构,不会漏酸,也不会排酸雾,电池盖子上设有溢气阀(也叫安全阀),其作用是当电池内部气体量超过一定值,即当电池内部气压升高到一定值时,溢气阀自动打开,排出气体,然后自动关闭,防止空气进入电池内部。
阀控密封式铅酸蓄电池分为玻璃纤维(AGM)和胶体(GEL)电池两种。AGM电池采用吸附式玻璃纤维棉作隔膜,电解液吸附在极板和隔膜中,电池内无流动的电解液,电池可以立放工作,也可以卧放工作;GEL电池以二氧化硅(SiO2)作凝固剂,电解液吸附在极板和胶体内,一般立放工作。无特殊说明,皆指AGM电池。
电动汽车使用的动力电池一般是阀控密封式铅酸蓄电池。
2.铅酸蓄电池的结构铅酸蓄电池的基本结构如图2-1所示。它由正负极板、隔板、电解液、溢气阀、外壳等部分组成。极板是铅酸蓄电池的核心部件,正极板上的活性物质是二氧化铅,负极板上的活性物质为海绵状纯铅;隔板是隔离正、负极板,防止短路,作为电解液的载体,能够吸收大量的电解液,起到促进离子良好扩散的作用;电解液由蒸馏水和纯硫酸按一定比例配制而成,主要作用是参与电化学反应,是铅酸蓄电池的活性物质之一;溢气阀位于蓄电池顶部,起到安全、密封防爆等作用。
3.铅酸蓄电池的工作原理使用铅酸蓄电池时,把化学能转换为电能的过程叫放电。在使用后,借助于直流电在电池内进行化学反应,把电能转变为化学能而储蓄起来,这种蓄电过程叫作充电。铅酸蓄电池是酸性蓄电池,其化学反应式为
压达到约2.39V时,水的电解不可忽视。水电解时阳极和阴极的化学反应式分别为
(11)水损耗对于免维护铅酸蓄电池,按规定方法试验时,按额定容量计
算,其水损耗应不大于3g/(A·h)。
(12)荷电保持能力蓄电池按规定方法试验时,其常温容量应不低于储存前容量的85%;高温容量应不低于储存前容量的70%。
(13)循环耐久能力蓄电池按规定方法试验时,当蓄电池容量降至额定值的80%时,循环次数应不少于400次。
(14)耐振动性能蓄电池按规定方法进行试验,试验期间,蓄电池放电电压应无异常;试验后,检査蓄电池应无机械损伤,无电解液渗漏。
具体试验方法参照QC/T 742-2006《电动汽车用铅酸蓄电池》。
