汽車電器.蓄電池

第一章蓄電池蓄電池的作用發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，向起動(dòng)機(jī)、點(diǎn)火系供電。發(fā)電機(jī)電壓低于蓄電池電壓時(shí)，向用電設(shè)備供電。當(dāng)發(fā)電機(jī)過載時(shí)，協(xié)助發(fā)電機(jī)供電。發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，蓄電池以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存發(fā)電機(jī)發(fā)出電能。穩(wěn)定電源電壓，保護(hù)電子元件。鉛蓄電池的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

內(nèi)阻小，電壓穩(wěn)定，原料豐富，成本低，結(jié)構(gòu)簡單，起動(dòng)性能好（能在短時(shí)間內(nèi)向起動(dòng)機(jī)提供強(qiáng)大的起動(dòng)電流）。缺點(diǎn)：比能低，使用壽命短。1.1蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號(hào)

1.1.1蓄電池的結(jié)構(gòu)極板——作用：容納活性物質(zhì)，與電解液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。隔板——作用：使正、負(fù)極板盡量靠緊而不致短路，縮小蓄電池的體積；防止極板變形和活性物質(zhì)脫落。殼體——作用：用來盛放極板組、隔板和電解液的容器。電解液——作用：形成電離，促使活性物質(zhì)溶離產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。聯(lián)條——作用：將單格電池串聯(lián)起來，提高蓄電池總成的端電壓。極柱——作用：便于聯(lián)條連接及外接電路導(dǎo)線。蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

極板由柵架和活性物質(zhì)組成。柵架材料：鉛銻合金（含銻量5%~7%）低銻合金（含銻量小于3%）鉛-鈣-錫合金正極板活性物質(zhì)：深棕色的多孔性二氧化鉛PbO2負(fù)極板活性物質(zhì)：青灰色的海綿狀純鉛Pb活性物資的利用率與極板的厚度有關(guān)。

1.正、負(fù)極板極板片數(shù)越多，面積越大，則極板上的活性物質(zhì)越多，蓄電池的容量就越大。為了增大蓄電池的容量，故需要多片極板并聯(lián)組成正、負(fù)極板組。每格電池中的負(fù)極板比正極板多一片。

材料性能要求：多孔、細(xì)孔、滲透性好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，不含有害雜質(zhì)，耐酸、耐熱、抗氧化性好。材料：木質(zhì)、微孔塑料（聚氯乙烯、聚乙烯）、微孔橡膠、浸樹脂紙質(zhì)、玻璃纖維形式：片式、袋式裝配要求：有溝槽的一面朝著正極板2.隔板

性能：耐酸、耐熱、耐震材料：硬橡膠、聚丙烯形式：3個(gè)或6個(gè)互不相通的單格，每個(gè)單格內(nèi)裝有正負(fù)極板組和電解液組成一個(gè)電池。

3.殼體成分：化學(xué)純硫酸和合格的蒸餾水配制而成。要求：1）電解液必須保證高度純潔；

2）電解液必須符合標(biāo)準(zhǔn)密度，一般為1.24~1.285g/cm3；3）電解液必須規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)溫度：25℃4）電解液必須保持標(biāo)準(zhǔn)高度，液面高于極板10~15mm。4.電解液氣候條件冬季溫度低于-40°C地區(qū)冬季溫度高于-40°C地區(qū)冬季溫度高于-30°C地區(qū)冬季溫度高于-20°C地區(qū)冬季溫度高于-0°C地區(qū)全充電蓄電池25°C時(shí)的相對(duì)密度冬季夏季1.3101.2901.2801.2701.2401.2501.2501.2501.2401.240不同地區(qū)和氣溫條件下電解液相對(duì)密度(g/cm3)配置電解液時(shí)注意事項(xiàng)嚴(yán)格執(zhí)行GB4554-84標(biāo)準(zhǔn)；嚴(yán)禁將蒸餾水倒入硫酸中；當(dāng)電解液溫度超過60℃時(shí)，應(yīng)停止加硫酸。1.241.251.261.271.281.291.301.3168.066.865.664.463.262.060.959.732.033.234.435.636.838.039.140.378.477.476.475.474.473.472.471.321.622.623.624.625.626.627.628.7相對(duì)密度g/cm3重量比（%）體積比（%）蒸餾水蒸餾水濃硫酸濃硫酸電解液配制成分的百分比

材料：鉛銻合金要求：電壓降不超過20mV安裝形式：外露式、穿壁式、跨接式5.聯(lián)條

材料：鉛銻合金要求：電壓降不超過16mV

正極柱用“＋”符號(hào)表示，其周圍涂紅色；負(fù)極柱用“－”符號(hào)表示，一般不涂色。6.極柱1.1.2鉛蓄電池的規(guī)格型號(hào)按機(jī)械工業(yè)部頒布標(biāo)準(zhǔn)JB2599-85《鉛蓄電池產(chǎn)品型號(hào)編制方法》，將蓄電池型號(hào)分成五部分，其形式如下：ⅠⅡⅢⅣⅤⅠ——用數(shù)字表示蓄電池串聯(lián)的單格電池?cái)?shù)；Ⅱ——用字母表示蓄電池的主要用途；Ⅲ——用字母表示蓄電池的結(jié)構(gòu)特征代號(hào)，無字母表示普通型；Ⅳ——用數(shù)字表示蓄電池的額定容量，容量的單位是A?h；Ⅴ——用字母表示蓄電池的性能特征代號(hào)。1.2蓄電池的工作原理鉛蓄電池是一種可逆的化學(xué)電源，可實(shí)現(xiàn)反復(fù)的充電和放電，也稱之為二次型電池。電動(dòng)勢的建立鉛蓄電池在接入外部設(shè)備之前，由于極板的活性物質(zhì)溶解于電解液，一部分Pb4+沉附在正極板上，使正極板帶+2.0V的正電位；負(fù)極板的Pb溶于電解液中生成Pb2+，使負(fù)極板帶-0.1V

的負(fù)電位，從而形成靜止電動(dòng)勢。靜止電動(dòng)勢值為：

E0=2.0-(-0.1)=2.1V。放電過程充電過程當(dāng)蓄電池接通負(fù)載放電時(shí)，正極板上的PbO2和負(fù)極板上的Pb都變成PbSO4，電解液中的H2SO4減少，而H2O增加，電解液密度下降。充電時(shí)，正負(fù)極板上的PbSO4分別恢復(fù)成原來的PbO2和Pb，電解液中的H2SO4增加，而H2O減少，電解液密度上升。其化學(xué)反應(yīng)方程式為PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電工作過程1.3蓄電池的工作特性蓄電池的工作特性主要是指其端電壓和電解液密度在充、放電過程中的變化規(guī)律。

靜止電動(dòng)勢EO是指單格電池在靜止?fàn)顟B(tài)下（不充放電）正負(fù)極板之間的電位差(即開路電壓）。其值大小與電解液的密度和溫度有關(guān)，在密度在1.05~1.30g/cm3范圍內(nèi)靜止電動(dòng)勢可用下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

EO=0.85+ρ25℃ρ25℃=ρt+0.00075(t-25)1.3.1靜止電動(dòng)勢電解液的溫度每升高1oC，密度下降0.00075

g/cm3。1.3.2蓄電池內(nèi)阻極板電阻：阻值隨活性物質(zhì)而變化。隔板電阻：阻值與材料有關(guān)。電解液電阻：阻值與電解液密度、溫度有關(guān)。聯(lián)條電阻：與形狀尺寸有關(guān)。極柱電阻：與接觸狀況有關(guān)。

蓄電池的放電特性是指在恒流放電過程中，蓄電池的端電壓UF和電解液相對(duì)密度ρ隨放電時(shí)間而變化的規(guī)律。

1.3.3蓄電池的放電特性電解液密度每下降0.01，蓄電池放電約6%。蓄電池放電終了的特征：①電解液相對(duì)密度值降低到最小許可值。②單格電池的端電壓降至放電終止電壓。

蓄電池的充電特性是指在恒流充電過程中，蓄電池的端電壓UC與電解液相對(duì)密度ρ隨時(shí)間而變化的規(guī)律。

1.3.4蓄電池的充電特性蓄電池充電終了時(shí)有如下特征：①蓄電池內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，即出現(xiàn)“沸騰”現(xiàn)象。②端電壓上升到最大值(2.7V)，且2h~3h內(nèi)不再增加。③電解液相對(duì)密度上升到最大值，且2~3h內(nèi)不再增加。

蓄電池電氣性能的參數(shù)之一為容量。它標(biāo)志著對(duì)外供電能力的多少。蓄電池的容量指的是一只完全充足電的蓄電池在允許的放電范圍內(nèi)所輸出的電量。即：

Q=If·tf

式中：Q——容量（A·h）

If——放電電流（A）

tf——放電時(shí)間（h）蓄電池的容量與放電電流和電解液溫度等因素有關(guān)，一般將容量分為起動(dòng)容量和額定容量。

1.3.5蓄電池的容量及其影響因素

額定容量是指一只完全充足電的蓄電池在國標(biāo)條件下，以20h放電率連續(xù)放電至單格電壓降為1.75V時(shí)所輸出的電量（我國自1986年1月1日起執(zhí)行GB5008.1-85新國標(biāo)規(guī)定，電解液初始溫度為25℃±5℃，相對(duì)密度為1.28±0.1（25℃）時(shí)為國標(biāo)條件）。例如6-Q-105蓄電池電解液平均溫度30℃時(shí)，以5.25A的放電電流連續(xù)放電20h后單格電壓降為1.75V，其額定容量為Qe=5.25×20=105（A.h）。

（1）額定容量起動(dòng)容量表明蓄電池在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的供電能力。起動(dòng)容量又分常溫起動(dòng)容量和低溫起動(dòng)容量。1）常溫起動(dòng)容量常溫起動(dòng)容量是指電解液平均溫度為30℃時(shí)，以5min放電率的電流（約３Qe的電流）放電到單格電壓降至1.5V時(shí)所輸出的電量。例如6-Q-105型蓄電池以3×105=315A的大電流放電5min到單格電壓降至1.5V時(shí)，常溫起動(dòng)容量為=315×5÷60=26.25（A·h），約為額定容量的1/4。

（2）起動(dòng)容量2）低溫起動(dòng)容量低溫起動(dòng)容量是指在電解液平均溫度為-18℃時(shí)，以3Qe的大電流放電2.5min到單格電壓降至1.5V時(shí)所輸出的電量。例如6-Q-105型蓄電池，以3×105=315A的大電流放電2.5min到單格電壓降至1.5V時(shí)，低溫起動(dòng)容量為315×2.5÷60=13.125（A·h），

約為額定容量的1/8。

影響容量的因素由構(gòu)造方面和使用方面。構(gòu)造方面：如極板的片數(shù)及面積。極板片數(shù)越多，面積越大，則極板上反應(yīng)的活性物質(zhì)越多，從而容量越大。極板數(shù)與容量的關(guān)系可用以下公式估算：

Q=正極板片數(shù)x15另外，極板上活性物質(zhì)的多孔情況越好，孔隙內(nèi)反應(yīng)的機(jī)會(huì)也越多，容量也越大。另外又無凸肋的殼體，使極板面積也能增大，從而容量增大。

影響容量的因素

使用方面：1）放電電流。放電電流越大，蓄電池端電壓下降越快，放電至標(biāo)準(zhǔn)終了電壓的時(shí)間也越短。極板孔隙迅速被生成的PbSO4堵塞，造成內(nèi)部物質(zhì)不再參加反應(yīng)，故蓄電池容量越小。2）電解液溫度。電解液溫度降低時(shí)，容量將減少，這是因?yàn)殡娊庖旱酿ざ仍黾恿?，從而使電解液滲入極板發(fā)生困難，同時(shí)黏度的變化導(dǎo)致電阻的增大，蓄電池端電壓下降，因此容量減少。3）電解液密度。適當(dāng)增加電解液的相對(duì)密度，可以提高蓄電池的電動(dòng)勢和容量。這是因?yàn)殡娊庖簼B透速度加快，電阻減小的緣故，但其密度過大，將導(dǎo)致電解液的黏度增大，電阻增大，從而使容量減小。

1.4蓄電池的充電及充電設(shè)備1.4.1蓄電池的充電種類1.初充電——新蓄電池或更換了極板后的蓄電池在使用前的首次充電。特點(diǎn)：充電電流小，充電時(shí)間長（一般為70～90h）。方法：定電流充電法分兩個(gè)階段：第一階段的充電電流值為Qe/15安培第二階段的充電電流值為Qe/30安培初充電步驟：

⑴配制電解液：按體積比或重量比配制。加注電解液：高于極板上緣15mm。⑵初充電過程：充電過程分兩個(gè)階段。第一階段從接上電源到蓄電池單格電壓上升至2.4V時(shí)，電解液開始出現(xiàn)較多的氣泡。第二階段將充電電流減半，直至充足電為止。充電過程中須經(jīng)常測量電解液溫度T＞40℃充電電流減半T＞45℃停止充電，冷卻至35℃以下再繼續(xù)充電⑶密度調(diào)整：用蒸餾水或稀硫酸（ρ＝1.40）進(jìn)行調(diào)整。電解液液面高度符合要求（10～15mm）。2.補(bǔ)充充電——使用中無故障的蓄電池為恢復(fù)其額定容量的正常性保養(yǎng)充電。特點(diǎn)：充電電流較大，充電時(shí)間較短。方法：定電流充電法分兩個(gè)階段：第一階段的充電電流值為Qe/10安培第二階段的充電電流值為Qe/20安培蓄電池在使用中出現(xiàn)下列情況，必須進(jìn)行補(bǔ)充充電：1.電解液密度下降到1.15g/cm3以下。2.冬季放電超過額定容量25%，夏季超過50%。3.起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力，燈光比平時(shí)暗淡。4.單格電池電壓降到1.7V以下。3.預(yù)防硫化充電——間歇過充電。方法：充足電，停歇1h，再減半電流充電。反復(fù)幾次，直到剛接入充電即刻“沸騰”為止。4.鍛煉循環(huán)充電——為防止極板鈍化的保養(yǎng)性充電。方法：充足電，放光電，再充足電。5.去硫化充電——為消除極板硫化的一種排故性充電。操作步驟：⑴將蓄電池放電至1.75V為止。⑵倒出電解液，用蒸餾水反復(fù)沖洗后，加入蒸餾水至標(biāo)準(zhǔn)液面，用Qe/15的電流進(jìn)行恒流充電，直至密度上升到1.15時(shí)，倒出液體，再加蒸餾水充電，如此反復(fù)，直到電解液密度不再上升為止。⑶將標(biāo)準(zhǔn)密度電解液注入蓄電池內(nèi)，按初充電方法正常充電。

⑷進(jìn)行充放電鍛煉后，最后充電到額定容量的80%以上即可。1.4.2充電方法1.定電流充電法（串聯(lián)充電）——在充電過程中，使充電電流保持恒定的充電方法稱為定電流充電法，簡稱定流充電。

串聯(lián)的蓄電池的容量應(yīng)盡可能相同，否則充電電流應(yīng)以小容量電池來計(jì)算。定流充電適用于初充電、補(bǔ)充充電和去硫化充電。1.定流充電的優(yōu)點(diǎn)：⑴.通用性好；⑵.可任意調(diào)整充電電流，有益于延長蓄電池的壽命。2.定流充電的缺點(diǎn)：需經(jīng)常調(diào)節(jié)電流，充電時(shí)間長。2.定電壓充電法（并聯(lián)充電）

——在充電過程中，充電電壓保持不變的充電方法稱為定電壓充電法，簡稱定壓充電。

并聯(lián)充電要求各支路蓄電池的額定電壓必須相同，容量也應(yīng)一致。對(duì)于12V的蓄電池，用15V電壓充電為宜。1.定壓充電的優(yōu)點(diǎn)：⑴充電時(shí)間短，效率高（4～5h內(nèi)可獲得本身容量的90％～95％）。⑵充電過程不需要人照管，充足電時(shí)電流自動(dòng)接近零。

2.定壓充電的缺點(diǎn)：充電電流不能調(diào)節(jié)，不適合初充電和去硫充電。3.快速脈沖充電法

使用新型的快速充電機(jī)，初充電一般不超過5h，補(bǔ)充充電1～2h。快速充電機(jī)由控制電路控制，采用充電初期大電流充電，然后重復(fù)脈沖充電→前停充→負(fù)脈沖瞬間放電→后停充→再正脈沖充電的循環(huán)過程，直至充足。⑴快速脈沖充電法的優(yōu)點(diǎn)：充電時(shí)間短，效率高。⑵快速脈沖充電法的缺點(diǎn)：對(duì)蓄電池的壽命有影響。24~30ms25ms0.15~1ms1.4.3充電設(shè)備一、硅整流充電機(jī)二、晶閘管充電機(jī)晶閘管充電是一種利用晶閘管特性，既能整流又可調(diào)節(jié)電壓的可控充電設(shè)備。具有體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。蓄電池的拆卸和安裝

1、蓄電池的拆卸（1）先拆下蓄電池的搭鐵線，再拆正極接線。（2）拆下蓄電池壓板，從支架中取出蓄電池。2、蓄電池的安裝（l）將固定壓板壓在蓄電池底部凸緣上。（2）先將蓄電池正極接線接上，然后連接上搭鐵線。1.4.4蓄電池充電注意事項(xiàng)（p12)蓄電池的儲(chǔ)存1.未灌電解液的蓄電池的儲(chǔ)存存放期不超過2年，密封置于干燥、通風(fēng)、溫度5~30℃的儲(chǔ)存室內(nèi)。2.使用過的蓄電池的儲(chǔ)存①干儲(chǔ)存（儲(chǔ)存期限6~10個(gè)月）先充足電，再按20h放電率進(jìn)行放電，放完電后倒出電解液，用蒸餾水多次沖洗，直至水中無酸性，晾干后密封置于儲(chǔ)存室。②濕儲(chǔ)存（儲(chǔ)存期不超過6個(gè)月）蓄電池充足電，電解液符合要求，封閉儲(chǔ)存。儲(chǔ)存期間蓄電池容量下降25%，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充充電。1.5改進(jìn)的鉛蓄電池

1.5.1干荷電鉛蓄電池

干式荷電蓄電池與普通蓄電池的區(qū)別是：極板組在干燥狀態(tài)下，能夠較長期地保存在制造過程中所得到的電荷。這種電池在規(guī)定的保存期（兩年）內(nèi)，如需使用，只要灌入符合規(guī)定密度的電解液，擱置20~30min，調(diào)整液面高度至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后，不需要進(jìn)行初充電即可使用。1.在負(fù)極板的鉛膏中，加入了抗氧化劑（如松香、羊毛脂等），使負(fù)極板在干燥的過程中形成一種保護(hù)膜覆蓋在海綿狀鉛的表面，以免與空氣接觸發(fā)生氧化。因此，增加負(fù)極板的憎水抗氧能力。2.極板化成時(shí)，適當(dāng)延長化成時(shí)間或采取反復(fù)充、放電深化辦法，使之在極板的深層也形成海綿狀的鉛。3.極板化成后經(jīng)過嚴(yán)格的水洗，除去殘存在極板上的硫酸，防止硫化和“回潮”。4.水洗后，在真空或惰性氣體中干燥。干式荷電鉛蓄電池極板制造工藝的特點(diǎn)：濕荷電蓄電池濕荷電蓄電池與普通蓄電池不同的是：它采用極板組化成，化成后將極板浸入密度為1.350，內(nèi)含0.5%硫酸鈉的稀硫酸溶液里浸漬10min（硫酸鈉在負(fù)極板活性物質(zhì)表面起抗氧化作用）離心瀝酸后，不經(jīng)干燥即進(jìn)行組裝密封成為濕荷電蓄電池。因其極板和隔板仍帶有部分電解液，蓄電池內(nèi)部是濕潤的，故稱濕荷電蓄電池。濕荷電蓄電池在儲(chǔ)存期（6個(gè)月）內(nèi)如需使用，只需加入規(guī)定密度的電解液，20min后不需初充電即可投入使用。免維護(hù)蓄電池也叫MF蓄電池。在汽車合理使用過程中不需加注蒸餾水，不需從車上拆下進(jìn)行補(bǔ)充充電。一般市內(nèi)短途車可行駛8萬km，長途車可行駛40～48萬km不需維護(hù)，可用3～4年不必加水。1.5.2免維護(hù)蓄電池(MaintenanceFreeBattery)免維護(hù)蓄電池結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.極板柵架采用鉛鈣錫合金材料制成，徹底消除了銻的副作用。2.采用袋式聚氯乙烯隔板，將正極板裝在隔板袋內(nèi)，既能避免活性物質(zhì)脫落，又能防止極板短路。3.通氣孔塞采用新型安全通氣裝置，孔塞內(nèi)裝有氧化鋁過濾器和催化劑鈀。過濾器能阻止水蒸氣和硫酸氣體通過，避免其與外部火花接觸而發(fā)生爆炸，催化劑能促使氫氧離子結(jié)合，生成水再回到池內(nèi)而減少水耗。4.外殼用聚丙稀塑料熱壓而成，槽底無肋條，極板組直接安放在殼底上，使極板上部溶劑增大33％左右，電解液儲(chǔ)存量增大。5.單格電池間的連接采用穿壁式貫通連接，可減少電阻。6.有的免維護(hù)蓄電池，在內(nèi)部裝有一個(gè)充電狀態(tài)指示器。它可以指示出蓄電池的充電情況。

①當(dāng)電解液相對(duì)密度高于1.265，或蓄電池充電到額定容量的65%以上時(shí)，小球即浮起，指示為綠色；②當(dāng)充電低于65%Qe，小球下沉，指示變得模糊或成黑色，表明蓄電池需要充電；③若電解液低于極限值，指示器變?yōu)橥该鳠o色，表明電解液過少，或內(nèi)部有損壞。

充電狀態(tài)指示器用塑料制成，其下部的直管從蓄電池頂部插入電解液中，指示器內(nèi)有一綠色小球。1.在使用過程中不需補(bǔ)加蒸餾水。2.自放電少。3.耐過充電性能好。4.使用壽命長。免維護(hù)蓄電池的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)是成本較高。

①小蓋做成可打開式的，以便可測量、檢查、調(diào)整電解液的液面和密度（它不帶充電狀態(tài)指示器）；②柵架材料含銻量大約3.4%，縱向柵架改為斜向，與橫向柵架非垂直交叉，以縮短?hào)偶艿碾娏魍罚p小電阻）和增加剛度。

“少維護(hù)蓄電池”，修改之處主要有：膠體電解質(zhì)蓄電池也是鉛蓄電池的一種。它采用經(jīng)過化學(xué)凈化的硅酸鈉（又稱水玻璃或泡化堿，密度1.05～1.06）溶液與硫酸水（密度1.48～1.52）溶液按體積比１∶１的比例混合，凝結(jié)成稠厚的膠狀物質(zhì)作為電解質(zhì)。1.5.3膠體電解質(zhì)鉛蓄電池。①電解質(zhì)不會(huì)濺出來，所以對(duì)設(shè)備和人身不會(huì)腐蝕，維護(hù)、使用、保管及運(yùn)輸都很安全；②工作中只需添加少量的蒸餾水，不必調(diào)整電解質(zhì)的密度，保養(yǎng)也很簡便；③使用壽命比一般蓄電池延長20%以上。內(nèi)阻大，起動(dòng)容量較小，又由于膠體電解質(zhì)和極板接觸不易很均勻，因有差異而形成腐蝕性電池，即自放電現(xiàn)象比較厲害。目前，在國內(nèi)處于進(jìn)一步研究提高和上車試用階段。

膠體電解質(zhì)蓄電池的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：混合蓄電池綜合了少維護(hù)蓄電池和免維護(hù)蓄電池的優(yōu)點(diǎn)，它能耐6次過放電而仍100%保持本來的儲(chǔ)備容量，從而改善起動(dòng)性能。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：正極板柵架采用含銻2.75%的鉛合金，負(fù)極板柵架采用鉛鈣合金，極板焊耳靠近板中心線，縱向柵條成輻射狀，縮短了電流的通路。隔板采用樹脂涂層的玻璃板，除了能抗化學(xué)污染外，還具有低電阻的優(yōu)點(diǎn)，此種結(jié)構(gòu)能增強(qiáng)起動(dòng)性能，并延長蓄電池壽命?；旌闲铍姵貜?fù)合蓄電池復(fù)合蓄電池是一種最新式的蓄電池。它采用含膠狀物質(zhì)的隔板取代液態(tài)的電解液，放在極板之間，有極低的電阻。此種結(jié)構(gòu)的蓄電池輸出電壓和輸出電流比一般蓄電池高，有利于冬季起動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：不含酸液，即使外殼破裂亦無酸液漏出，能以任何狀態(tài)安放，甚至倒放，耐過充電，低溫起動(dòng)性能大，壽命長（約為普通蓄電池的4倍），無需維護(hù)。燃料電池燃料電池是一種能夠持續(xù)的通過發(fā)生在陽極和陰極的氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換裝置。燃料電池與常規(guī)電池的區(qū)別在于，它工作時(shí)需要連續(xù)不斷地向電池內(nèi)輸入燃料和氧化劑，只要持續(xù)供應(yīng)，燃料電池就會(huì)不斷提供電能。其他新型電池燃料可以是H2、CH4、CH3OH、CO等，氧化劑一般是氧氣或空氣，電解質(zhì)可為水溶液（H2SO4、H3PO4、NaOH等）、熔融鹽（NaCO3、K2CO3）、固體聚合物、固體氧化物等。它的燃料和氧化劑不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)，而是儲(chǔ)存在電池外的儲(chǔ)罐中。當(dāng)電池發(fā)電時(shí)，要連續(xù)不斷地向電池內(nèi)送入燃料和氧化劑，排出反應(yīng)產(chǎn)物，同時(shí)也要排除一定的廢熱，以維持電池工作溫度的恒定。FC本身只決定輸出功率的大小，其儲(chǔ)存能量則由儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐內(nèi)的燃料與氧化劑的量決定。燃料電池發(fā)電時(shí)，燃料和氧化劑由電池外部分別供給電池的陽極和陰極，陽極發(fā)生燃料的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生氧化劑的還原反應(yīng)，電解質(zhì)將兩電極隔開，導(dǎo)電離子在電解質(zhì)內(nèi)移動(dòng)，電子通過外電路做功并構(gòu)成電的回路。與普通電池不同的是，只要能保證燃料和氧化劑的供給，燃料電池就可以連續(xù)不斷地產(chǎn)生電能。

燃料電池燃料電池種類：堿性燃料電池質(zhì)子交換膜燃料電池磷酸燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池固體氧化物燃料電池......燃料電池由陽極、陰極和離子導(dǎo)電的電解質(zhì)構(gòu)成，其工作原理與普通電化學(xué)電池類似，燃料在陽極氧化，氧化劑在陰極還原，電子從陽極通過負(fù)載流向陰極構(gòu)成電回路，產(chǎn)生電流。燃料氧化劑陽極陰極電解質(zhì)導(dǎo)電離子燃料電池質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理工作時(shí)，氫在陽極被轉(zhuǎn)變成氫離子的同時(shí)釋放出電子，電子通過外電路回到電池陰極，與此同時(shí)，氫離子則通過電池內(nèi)部高分子膜電解質(zhì)到達(dá)陰極。在陰極，氧氣轉(zhuǎn)變?yōu)檠踉?，氧原子得到從陽極傳過來的電子變成氧離子，和氫離子結(jié)合生成水。燃料電池太陽能電池太陽能電池太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。種類：晶體硅電池板：多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池。非晶硅電池板：薄膜太陽能電池、有機(jī)太陽能電池。化學(xué)染料電池板：染料敏化太陽能電池。柔性太陽能電池光伏電池及系統(tǒng)工作原理太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴--電子對(duì)。在p-n結(jié)電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。

太陽電池在光照下，能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度的光子，使得半導(dǎo)體中原子的價(jià)電子受到激發(fā)，在p區(qū)、空間電荷區(qū)和n區(qū)都會(huì)產(chǎn)生光生電子-空穴對(duì)，也稱光生載流子。這樣形成的電子-空穴對(duì)由于熱運(yùn)動(dòng)，向各個(gè)方向遷移。光生電子-空穴對(duì)在空間電荷區(qū)中產(chǎn)生后，立即被內(nèi)建電場分離，光生電子被推進(jìn)n區(qū)，光生空穴被推進(jìn)p區(qū)。在空間電荷區(qū)邊界處總的載流子濃度近似為0。

在n區(qū)，光生電子-空穴產(chǎn)生后，光生空穴便向p-n結(jié)邊界擴(kuò)散，一旦到達(dá)p-n結(jié)邊界，便立即受到內(nèi)建電場的作用，在電場力作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，越過空間電荷區(qū)進(jìn)入p區(qū)，而光生電子（多數(shù)載流子）則被留在n區(qū)。

p區(qū)中的光生電子也會(huì)向p-n結(jié)邊界擴(kuò)散，并在到達(dá)p-n結(jié)邊界后，同樣由于受到內(nèi)建電場的作用而在電場力作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入n區(qū)，而光生空穴（多數(shù)載流子）則被留在p區(qū)。

因此在p-n結(jié)兩側(cè)形成了正、負(fù)電荷的積累，形成與內(nèi)建電場方向相反的光生電場。這個(gè)電場除了一部分抵消內(nèi)建電場以外，還使p型層帶正電，n型層帶負(fù)電，因此產(chǎn)生了光生電動(dòng)勢。這就是“光生伏打效應(yīng)”（簡稱光伏）。

如果使太陽電池開路，即負(fù)載電阻，RL=∞，則被p-n結(jié)分開的全部過剩載流子就會(huì)積累在p-n結(jié)附近，于是產(chǎn)生了等于開路電壓VOC的最大光生電動(dòng)勢。如果把太陽電池短路，即RL=0，則所有可以到達(dá)p-n結(jié)的過剩載流子都可以穿過結(jié)，并因外電路閉合而產(chǎn)生了最大可能的電流，即短路電流ISC。

如果把太陽電池接上負(fù)載RL，則被結(jié)分開的過剩載流子中就有一部分把能量消耗于降低p-n結(jié)勢壘，即用于建立工作電壓Vm，而剩余部分的光生載流子則用來產(chǎn)生光生電流Im。1.6蓄電池的使用維護(hù)和故障診斷1.6.1蓄電池的正確使用和維護(hù)1.蓄電池的正確使用和維護(hù)：

（1）蓄電池的正確使用的要求：

①不要連續(xù)使用起動(dòng)機(jī)。每次起動(dòng)的時(shí)間不得超過5s，如果一次未能起動(dòng)，應(yīng)停頓15s再作第二次起動(dòng)，連續(xù)三次起動(dòng)不成功，應(yīng)查明原因，排除故障后再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。②嚴(yán)寒地區(qū)在冬季應(yīng)對(duì)蓄電池采取保溫措施。③安裝和搬運(yùn)蓄電池時(shí)，應(yīng)輕搬輕放，不可敲打或在地上拖拽。蓄電池在汽車上應(yīng)固定牢靠、以防行車時(shí)振動(dòng)和移位。（2）對(duì)蓄電池的維護(hù)要求：

①經(jīng)常清除蓄電池表面的灰塵污物，電解液濺到蓄電池表面時(shí)，應(yīng)用抹布蘸10%濃度的蘇打水或堿水擦凈，電極樁和電線夾頭上出現(xiàn)氧化物時(shí)應(yīng)及時(shí)清除。②經(jīng)常疏通加液孔蓋上的通氣孔。③放完電的蓄電池在24h內(nèi)應(yīng)及時(shí)充電。④停駛車輛的蓄電池，每兩個(gè)月應(yīng)進(jìn)行一次補(bǔ)充充電。⑤常用車輛的蓄電池，放電程度冬季達(dá)25%、夏季達(dá)50%時(shí)即應(yīng)充電，必要時(shí)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充充電。⑥拆卸蓄電池電纜時(shí)，應(yīng)先拆下蓄電池負(fù)極，再拆下蓄電池正極；安裝蓄電池電纜時(shí)，應(yīng)先安裝蓄電池正極，再安裝蓄電池負(fù)極，以免拆卸過程中造成蓄電池?cái)嗦贰?.6.2蓄電池技術(shù)狀況的檢驗(yàn)1.電解液液面高度的檢驗(yàn)電解液液面高于極板10~15mm。當(dāng)液面過低時(shí)，一般要加蒸餾水。測量電解液密度和溫度1-密度計(jì)2-溫度計(jì)2.放電程度的檢查與判斷可用測量電解液密度或測量蓄電池大負(fù)荷放電時(shí)的端電壓來判斷蓄電池放電程度。（1）通過測量電解液密度來判斷蓄電池放電程度電解液密度每下降0.01，蓄電池放電約6%。測量電解液密度注意事項(xiàng)：1.測量電解液密度的同時(shí)，應(yīng)測量電解液溫度，以便確定相應(yīng)的電解液標(biāo)準(zhǔn)密度。2.大電流放電或加注蒸餾水后，應(yīng)過半小時(shí)方可測量。蓄電池電解液密度在正常的氣候條件下的充電狀態(tài)密度(g/cm3）放電1.15半充電1.22充足電1.28

吸管式密度計(jì)溫度條件蓄電池狀態(tài)電解液密度g/cm3

常溫下放電1.15半充電1.22全充電1.28

在熱帶地區(qū)放電1.08半充電1.14全充電1.23

蓄電池電解液密度光學(xué)電解液密度檢測儀1-手柄2-電壓表3-