车载蓄电池的分类、构造与使用 （一）蓄电池分类
目前车载起动用蓄电池按结构可分为橡胶槽蓄电池和塑料槽蓄电池两种类型，按性能可分为干荷电蓄电池和免维护蓄电池两种类型。
(1)干荷电蓄电池：极板在干燥状态下，能在较长时间(一般2年)内保存制造过程中所得电量的蓄电池，称为干式荷电蓄电池，简称干荷电蓄电池。
(2)免维护蓄电池：蓄电池在有效使用期(一般4年)内无须再进行添加蒸馏水等维护工作的蓄电池，称为免维护蓄电池或无须维护蓄电池，英文名称是Maintenance-Free Battery，简称MF蓄电池。
（二）蓄电池的功用
当发动机正常工作时，用电系统所需电能主要由发电机供给，蓄电池的功用有：
(1)起动发动机：当起动发动机时，向起动系统和点火系统供电。
(2)备用供电：当发动机低速运转、发电机不发电或电压较低时，向交流发电机磁场绕组、点火系统以及其他用电设备供电。
(3)存储电能：当发动机中高速运转、发电机正常供电时，将发电机剩余电能转换为化学能储存起来。
(4)协同供电：当发电机过载时，协助发电机向用电系统供电。
(5)稳定电源电压、保护电子设备：蓄电池相当于一只大容量电容器，不仅能够保持车辆电系的电压稳定，而且还能吸收电路中出现的瞬时过电压，防止损坏电子设备。
在上述功用中，起动发动机是蓄电池的主要功用。
（三）蓄电池的构造
现代车载用各型蓄电池的构造基
本相同，都是由极板、隔板、电解液
和壳体四部分组成，干荷电蓄电池的
主要特点是极板制造工艺有所不同，
免维护蓄电池的主要特点是极板材料
和隔板结构有所不同。干荷电蓄电池
的结构如图7-1所示。
图7-1 塑料槽蓄电池的构造
1-塑料电池槽 2-塑料电池盖 3-正极柱 4-负极柱
1．极板 5-加液孔螺塞 6-穿臂连条 7-汇流条 8-负极板
(1)极板的结构：极板是蓄电池的核心部件，由栅架与活性物质组成。在蓄电池充放电过程中，电能与化学能的相互转换，依靠极板上的活性物质与电解液中的硫酸产生化学反应来实现。
栅架由铅锑合金浇铸而成，并制作成放射形状，如图7-2所示。
免维护蓄电池采用了耗水量小、导电性能好的铅钙锡合金栅架，并采用热模滚压工艺制成。
耗水量(即蒸馏水的消耗量)是蓄电池的重要技术指标之一。为了减少耗水量，干荷电蓄电池普遍采用铅低锑合金栅架，免维护蓄电池普遍采用铅钙锡合金栅架。
活性物质是指极板上参加化学反应的工作物质，主要由铅粉与一定密度的稀硫酸混合而成。铅粉是活性物质的主要原料，由铅块放入球磨机研磨而成。
极板分为正极板和负极板两
种。正极板上的活性物质为二氧化
铅(Pb02)，呈深棕。负极板上的
活性物质为海绵状铅(Pb)，呈深灰
。目前国内外都已采用1.1～
1.5mm厚的薄型极板(正极板比负极
板稍厚)。薄型极板对提高蓄电池的
比能量(即单位质量所提供的容量)和起动性能都十分有利。
(a) (b) 图7-2 蓄电池栅架的结构
(2)干荷电极板的特点：干荷电与免维护蓄电池都需采用干荷电极板。因为二氧化铅的化学活性在空气中比较稳定，所以正极板的荷电性能能够保持较长时间。由于海绵状铅的表面积大、化学活性高，因此当接触空气或水时容易发生氧化，使其荷电性能降低。
(3)极板组的结构：单片极板的荷电量是有限的，为了增大蓄电池的容量，将多片正、负极板分别并联，并用汇流条焊接起来便分别组成正、负极板组，结构如图7-3所示。汇流条上浇铸有极柱；各片极板之间留有空隙。安装时，各片正、负极板布目互嵌合，中间插入隔板后装入电池槽内便可形成单格电池。
汽车蓄电池(a) (b) (c)
图7-3 蓄电池极板组的结构
(a)负极板组 (b)正极板组 (c)极板组嵌合情况
1-汇流条 2-负极板 3-正极板 4-极柱 在每个单格电池中，负极板总比正极板多一片。这是因为正极板上的化学反应比负极板上的化学反应剧烈，所以将正极板夹在负极板之间，可使其两侧放电均匀，防止活性物质体积变化不一致而造成极板拱曲。
将一片正极板和一片负极板浸入电解液中，
便可得到2V左右的电压。现代汽车用蓄电池由6个
单格电池串联成12V供车辆选用，如图7-4所示。
12V电系选用一只电池，24V电系选用两只电池。
2. 隔板
为了减小蓄电池内阻和尺寸，正、负极板应
尽可能靠近。隔板的功用就是将正、负极板隔开，
防止相邻正、负极板接触而短路。
隔板应具有多孔性，以便电解液渗透，还应具有良好的耐酸性和抗氧化性。微孔橡胶和微孔
塑料隔板耐酸、耐高温性能好、寿命长，且成本低，因此目前广泛使用。
图7-4 蓄电池极板组的结构
1-极柱 2-电池槽 3-隔壁 4-沉淀池
壁 5-汇流条 6-极板组 微孔塑料和微孔橡胶隔板的结构如图7-5a所示。安装隔板时，带槽一面应面向正极板，且沟槽必须与壳体底部垂直。因为正极板在充、放电
过程中的化学反应剧烈，沟槽能使电解液上下流通，
也能使气泡沿槽上升，还能使脱落的活性物质沿槽下
沉。
图7-5 蓄电池隔板结构
(a)塑料隔板 (b)袋式隔板
免维护蓄电池普遍采用聚氯乙烯袋式隔板，结构如图7-5b所示。使用时，正极板被隔板
袋包住，脱落的活性物质保留在袋内，不仅可以防止
极板短路，而且可以取消壳体底部凸起的筋条，使极
板上部容积增大，从而增大电解液的储存量。
3．电解液
电解液由密度为1.849/的浓硫酸与蒸馏水
按一定比例配制而成，电解液的相对密度为1.23～
1.30。
3cm 电解液纯度是影响蓄电池电气性能和使用寿命的重要因素。因此，蓄电池用电解液必须符合专业标
准ZBK84 003-1989{铅酸蓄电池用电解液》规定，所
用硫酸必须符合国标GB4554-1984《蓄电池用硫酸》规定，所用蒸馏水必须符合专业标准ZBK84 004—1989《铅酸蓄电池用水》规定。由于工业用硫酸和普通水中含铜、铁等杂质较多，会
加速蓄电池自放电，因此不能用于蓄电池。
图7-6 穿壁连接结构
1-连条 2-隔壁 3-隔板 4-汇流条 4．壳体
蓄电池壳体由电池槽和电池盖两部分组成，其功用是盛装电解液和极板组。
目前使用的干荷电与免维护蓄电池普遍采用聚丙烯透明塑料壳体，电池槽与电池盖之间采用热压工艺粘合为整体结构。
电池槽由隔壁分成6个互不相通的单格，底部制有凸起的筋条，以便放置极板组。筋条与极板底缘组成的空间可以积存极板脱落的活性物质，防止正、负极板短路。对于采用袋式隔板的免维护蓄电池，因为脱落的活性物质存积在袋内，所以没有设制筋条。
蓄电池各单格电池之间采用铅质连条串联连接。干荷电与免维护蓄电池普遍采用穿壁式点焊连接，所用连条尺寸很小，并设制在壳体内部。如图7-6所示，
图7-7 密封螺塞与密封盖的结构
(a)密封螺塞 (b)密封盖 (c)整体蓄电池
图7-8 蓄电池的装配过程
在蓄电池盖上设有加液孔，并用螺塞或盖板密封，防止电解液溢出，如图7-7所示。旋下加液孔螺塞或打
开加液孔盖板，即可加注电解液和检测电解液的相对密度。在加液孔螺塞和盖板上设有通气孔，以便排出化学反应放出的氢气和氧气。该通气小孔在使用过程中必须保持畅通，防止壳体胀裂或发生爆炸事故。蓄电池的装配过程如图7-8所示。
(a) (b) (c) (d)
图7-9 蓄电池技术状态指示器结构原理
(a)指示器结构 (b)存电充足 (c)充电不足 (d)电解液不足
5．蓄电池技术状态指示器
目前，装备全密封型免维护蓄电池的车辆越来越多，由于密封型蓄电池盖上没有设制加液孔，因此，不能用密度计测量电解液的相对密度。为了观察蓄电池的技术状况，在免维护蓄电池盖上设有一只蓄电池技术状态指示器(Maintenance-Free Battery Indicator)，结构如图7-9a所示。
蓄电池技术状态指示器又称为内装式密度计，由透明塑料管、底座和两只小球(一只为红、另一只为蓝)组成，借助于螺纹安装在蓄电池盖上，两只颜不同的小球安放在塑料管与底座之间的中心孔中，红小球在上、蓝小球在下。由于两只小球是由密度不同的材料制成，因此，小球可随电解液的相对密度变化而上下浮动。
蓄电池技术状态指示器是根据光学折射原理来反映蓄电池技术状态的。当蓄电池存电充足、电解液相对密度大于l.22时，两只小球向上浮动到极限位置，经过光线折射小球的颜，从指示器顶部观察到的结果如图7-9b所示，中心呈红圆点、周围呈蓝圆环，表示蓄电池技术状态良好，英文标示为“OK”。
当蓄电池充电不足、电解液相对密度过低时，蓝小球下移到极限位置，观察结果如图7-9c所示，中心呈红圆点、周围呈无透明圆环，表示蓄电池充电不足，应及时补充充电，英文标示为 “Charging necessary”。
当电解液液面过低时，两只小球都将下移到极限位置，观察结果如图7-9d所示，中心呈无透明圆点、周围呈红圆环，表示电解液不足，蓄电池无法继续使用，必须更换蓄电池。如果这种指示器安装在干
荷电蓄电池上，则表示必须添加蒸馏水，英文标示为“Add
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