1.1.7 蓄电池的性能

1.性能指标

（1）容量。蓄电池的容量是反映蓄电池对外供电能力、衡量蓄电池质量优劣以及选用蓄电池的重要指标。容量大，可提供的电能多，供电能力就越大；容量越小，供电能力就越小。

蓄电池的容量是指在规定的放电条件（放电电流、放电温度和终止电压）下，蓄电池能够输出的电量，用C表示。当恒流放电时，蓄电池的容量等于放电电流与放电时间之积，即：

C=If·tf

式中，C为蓄电池容量；If为放电电流（A）；tf为放电持续时间（h）。

目前，汽车用蓄电池容量的表示方法有额定容量和储备容量两种。由于蓄电池容量与放电电流、电解液温度、放电终止电压和放电持续时间有关，所以，蓄电池出厂时规定的额定容量或储备容量都是在一定的电解液温度、一定的放电电流和一定的终止电压下测得的。

①额定容量（Qe）。GB/T5008.1—2005《起动用铅酸蓄电池技术条件》规定：将充足电的新蓄电池在电解液温度为（25±5）℃条件下，以20h放电速率的放电电流连续放电至单格电池平均电压降到1.75V时输出的电量称为蓄电池的额定容量，单位为A·h。

②储备容量（tr）。GB/T5008.1—2005《起动用铅酸蓄电池技术条件》规定：蓄电池在（25±2）℃条件下，以25A恒定电流放电到单格电池平均电压降到1.75V时的放电时间，称为蓄电池的储备容量，单位为min。

储备容量表达了在汽车充电系统失效时，蓄电池能为照明及点火系统等用电设备提供25A恒流放电的能力。例如，北京切诺基吉普车用58—475型蓄电池的额定储备容量为82min；6—QA—60型蓄电池的额定储备容量为94min。

（2）低温起动能力。低温起动能力是确定汽车蓄电池性能常用的方法。桑塔纳、奥迪等欧洲车用蓄电池低温起动能力的指标规定：将蓄电池放置于-18℃低温箱内存放24h，在-18℃环境下以300A连续放电30s，蓄电池两极柱间电压不能低于9V（对于12V蓄电池），一直放电到两极柱间电压等于6V时，连续放电时间不低于150s。因此，也称它为低温放电容量。

我国GB/T5008.1—2005与GB/T5008.2—2005标准中规定：在上面相同试验条件下，以250A连续放电30s，蓄电池极间电压不得低于8.4V。

2.影响蓄电池性能的因素

蓄电池容量与很多因素有关，归纳起来分为两类：一类与生产工艺及产品结构有关，如活性物质的数量、极板的厚薄、活性物质的孔率等；另一类是使用条件，如放电电流、电解液温度和电解液的相对密度等。

（1）结构因素。蓄电池极板的表面积越大，极板片数越多，参加反应的活性物质就越多，容量就越大；极板越薄，活性物质的多孔性越好，电解液向极板内部的渗透越容易，活性物质利用率就越高，输出容量也就越大。

（2）使用因素。

①放电电流。实验表明：放电电流越大，则电压下降越快，放电至终止电压的时间越短，因此容量越小。图1-21所示为6—Q—135型蓄电池在不同放电电流情况下的放电特性。

由图可见，放电电流越大，电压下降越快，越容易出现放电“终了”现象，蓄电池的容量也越小。其主要原因是蓄电池放电时，极板上生成的硫酸铅的摩尔体积为二氧化铅的1.92倍，为海绵状铅的2.68倍。因此，在大电流放电时，极板表面活性物质的孔隙会很快被生成的硫酸铅堵塞，极板内层的活性物质不能参加化学反应，由此导致了蓄电池端电压迅速下降，缩短了放电时间，蓄电池的容量也减小。

因此在起动发动机时，必须严格控制起动时间，每次起动时间不得超过5s，且连续2次起动的时间间隔应不少于15s。

②电解液温度。电解液温度降低，其黏度增加，渗透能力减弱，同时，电解液电阻增大，内部压降增大，端电压在上述两因素影响下迅速降低，蓄电池的容量减小。图1-22所示为6—Q—75型蓄电池电解液温度分别为+30℃和-18℃的情况下，以225A电流放电时的端电压与放电时间的关系。图1-23所示为6—Q—75型蓄电池以225A电流放电时，不同温度对容量的影响。

因此，在冬季起动时，蓄电池的端电压会下降很快，往往导致点火困难，难以起动，应注重蓄电池的保温工作。

电解液温度升高时，电解液渗透能力增强，电阻减小，电化学反应增强，电池容量有所上升。但电解液温度超过40℃以后，正、负极板易拱曲变形，同时会诱发蓄电池自放电。在炎热环境下工作的蓄电池一般应确保良好的通风条件。

③电解液的相对密度。图1-24所示为电解液相对密度与蓄电池容量的关系，适当提高电解液的密度，电解液的渗透能力增强，参加反应的活性物质增多，从而提高了蓄电池的电动势和容量。但电解液相对密度过大时，由于电解液的黏度增大使浸透速度降低，内阻增大，反而使蓄电池容量降低。

试验表明，电解液相对密度约为1.23g/cm3时，蓄电池的容量最大。电解液相对密度稍低时，有利于提高放电电流和放电容量，也有利于延长蓄电池的使用寿命，因此，在冬季不结冰的前提下，应尽可能采用相对密度稍低的电解液。

④电解液的纯度。电解液纯度对蓄电池的容量也有很大的影响。电解液中一些有害杂质会腐蚀栅架，而沉附于极板上的杂质会形成局部电池产生自放电。例如电解液中含有1%的铁，蓄电池在一昼夜内就会放完电，因此电解液应用化学纯硫酸和蒸馏水配制。