第三节　GN型碱性蓄电池

碱性镉镍蓄电池具有腐蚀性小、环境污染小、自放电小及低温性能好、寿命长等优点。碱性蓄电池由于极板活性物质的不同，分为铁镍蓄电池、镉镍蓄电池、银锌蓄电池等，按极板结构可分为有极板盒式和无极板盒式；按外形结构可以分为开口式和密封式。镉镍蓄电池在铁路客车上的运用越来越广泛。目前使用较多的为GN-300型、GN-450型等，其中G为负极材料镉的代号，N为正极材料镍的代号，300或450为蓄电池的容量。

一、镉镍蓄电池的构造与电化学反应方程式

1.GN型碱性蓄电池的结构（图1-3）

客车用的镉镍蓄电池是方形开口袋式，它主要由正极板、负极板、隔离物（隔膜）、壳体和电解液五大部分组成。

2.电化学反应方程式（放电）

二、主要性能参数及技术要求

1.电压

（1）充电电压：指电池在充电时两极的电位差，即U充=E0+I充R内。

（2）放电电压：指电池在放电时两极的电位差，即U放=E0-I放R内。

（3）额定电压：指放电过程中的平均电压。目前国际电工协会IEC标准规定，镉镍系列电池单只额定电压为1.2V。

2.容量

容量定义与铅蓄电池相同。

3.放电率

放电率即放电速率，碱性电池通常分为“时率”和“倍率”。时率即按规定小时数放完额定所需的电流强度值，如GN300电池，额定容量为300A·h。按5h率放电的电流强度值为

倍率即为以额定容量值的若干倍电流（数值）放电的电流强度。如GN300电池以0.2倍率放电的电流强度为0.2×300=60（A），可表示为

0.2C5=60A

式中　C5——以5h率放电的容量，一般以额定容量计算。

4.自放电率

自放电率的定义与铅蓄电池相同。镉镍蓄电池在室温下充电后，在（20±5）℃环境中搁置一个月，电池的剩余容量不低于额定容量的90％，其放电率不大于25％，搁置1.5～2个月就完全停止自放电，容量一直在额定容量的75％左右。

5.寿命

蓄电池每充、放电一次叫一次循环，按IEC标准进行寿命实验，循环次数不小于500次，一般在1000次以上。

6.保存期

蓄电池的保存期为四年，其性能应符合上述主要电气性能要求。

7.外观要求

蓄电池塑料外壳应整洁，所有金属零件应镀镍，极柱、螺母，金属垫圈应涂一层凡士林油。

8.气塞密闭性要求

将电解液放入蓄电池中，使液面高出极板50～60mm，拧上气塞，蓄电池倾斜30°不漏液。

三、镉镍蓄电池的段修

1.检查电解液（表1-1）

（1）用浮标测试电解液的比重（一般测试3～5只电池），如不符合要求应进行调整。

（2）测电解液的碳酸根含量。

（3）蓄电池以1/5额定电流恒流放电至1.0V/只，倒出电解液，在确保电池内部清洁后注入所需的新电解液进行充电。放电时电解液的温度不得超过45℃。

2.检查电池容量

当电池容量低于70％时，视为寿命终止，三次循环一次符合要求即可。同车蓄电池的容量差不超过10％。

3.电池按容量分类

段修时同一客车蓄电池容量相差不大于10％，大修时，酸性蓄电池容量差不超过5％，碱性蓄电池不超过8％。

4.装车前的充电

按容量分类后，注入电解液，静置2h后，调整液面，然后用1/5额定电流恒流充电，当充入的电量为160％时停止充电，静置2h后，拧上气塞并用棉纱将蓄电池外表擦干净，待装车运用。