3.2　蓄电池

蓄电池是一种可逆的低压直流电源，既可将化学能转化为电能（充电），又能把电能转化为化学能（放电），是汽车两个供电装置中最主要的一个。

3.2.1　蓄电池的外形、电路图形符号与型号含义的识别

现在车辆上使用的蓄电池主要为普通蓄电池、免维护蓄电池与干荷蓄电池，它们都是利用铅酸反应原理进行工作的。

（1）蓄电池的外形　利用铅酸反应原理进行工作的蓄电池，由于其结构简单、内阻小、电压稳定，而且在短时间内能够提供较大的电流，故在汽车上得到了广泛的应用。几种常见蓄电池的外形见表3-1。

（2）蓄电池的电路图形符号　表3-2列出了蓄电池的电路图形符号，图形符号中的长线表示正极板，短线表示负极板，一根长线和一根短线一起就构成了一个电池，在旧图形符号上，中间虚线表示若干电池串联。

（3）蓄电池型号的含义　蓄电池外壳上通常都标注有型号，知道这些型号的含义，对蓄电池的选用和更换很有帮助。

1）干荷蓄电池型号的含义　例如表3-1中干荷蓄电池的型号为6-QA-70A，该型号中的“6”表示其内部是由6个单格铅酸蓄电池组成，每个单格铅酸蓄电池的额定电压为2V，故整个蓄电池的额定电压为2V×6=12V；字母“Q”表示启动用铅酸蓄电池；字母“A”表示干荷式；数字“70”表示 额定容量为70；最后一个字母“A”表示额定容量的单位为A·h。

2）免维护蓄电池型号的含义　例如表3-1中免维护蓄电池的型号为6-QW-45，该型号中的其他部分的含义与上述干荷蓄电池型号含义基本相同，字母“W”表示为免维护。该型号后面的“A”通常不写出来，单位也为A·h。

3.2.2　蓄电池的基本构成与组成件的作用

图3-2（a）所示为普通蓄电池的结构，其主要由极板、隔板、壳体、电解液、连接条等组成。图3-2（b）所示为免维护蓄电池结构。

（1）极板　极板分正极板和负极板，制成后经化学反应和充电处理的铅膏转变为二氧化铅（PbO2）的是正极板（呈棕红色），转变为海绵状纯铅（Pb）的是负极板（呈青灰色）。负极板组中的负极板比正极板组中的正极板多1片。把正、负极板各一片浸入电解液中，便可获得2V的电势。

（2）隔板　隔板（或称隔离板）的作用是防止正、负极板直接接触而造成短路。隔板具有多孔性，且能耐酸，耐高温，不会氧化变形，绝缘性好。常用的隔板材料有木材、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维等。

隔板一面光滑，一面带槽，装配时需将隔板插入正、负极板之间，且要求将带沟槽的一面垂直面向正极板。

（3）蓄电池槽（外壳）　蓄电池槽作为一个容器，用来盛放极板和电解液。通常用硬橡胶或聚丙烯塑料制成。塑料电池槽透明度好，电解液液面高度清晰可见，给蓄电池的保养、检查带来方便，且成本也低，故用塑料制作电池槽已成为今后的方向。

蓄电池槽为整体式结构，可分为3个、6个、12个互不相通的单格（电池），以组成6V、12V、24V蓄电池。每个单格电池上加盖，盖与槽体间用沥青封口胶密封。盖上一般有3个孔，两头的孔供极性引出用，以便与其他单格电池相串联，中间的为加液孔，用来加注电解液和检查电解液密度及液面高度。加液孔上有加液孔盖，盖上有一通气小孔。蓄电池槽底部有凸棱，用以增加强度和支承板组。凸棱间的空隙可以储存极板上脱落下来的活性物质，以防极板短路。

（4）电解液　电解液或称电解质（俗称“电水”）的作用是形成电离，促使极板活性物质产生电化学反应。电解液是由硫酸和蒸馏水按一定的比例配制而成的。一般工业用硫酸和非蒸馏水均含有有害杂质，绝对不可加入蓄电池内，否则容易造成蓄电池自行放电，并易损坏极板，减少蓄电池容量和缩短其使用寿命。

（5）连接条　连接条的作用是将每个单格电池的负极柱与其相邻的单格电池的正极柱依次连接起来，以提高蓄电池总成的端电压。6V蓄电池用了2个连接条；12V蓄电池用了5个连接条；24V蓄电池用了11个连接条。连接条是由铅锑合金浇铸而成的。

（6）极柱　极柱（或称极桩）的作用是将连接条连接剩下的一个正极和一个负极引出，以供与外电路连接。国产启动蓄电池的正、负极柱有两种：一种为圆锥形；另一种为90°角铁形。极柱上刻有“+” “-”号，同时在正极柱周围涂以红色，负极柱周围一般不涂色，但也有的涂以蓝色、绿色或黑色，目的是使标志明确，以防极性接错。

（7）封口胶　封口胶（或称封口剂）的作用是封闭电池盖与外壳之间的缝隙，是一种配方特殊的耐酸沥青。

（8）防护板　防护板（或称防护片）的作用是防止外界杂质进入蓄电池内部，保证电解液的高纯度。

3.2.3　蓄电池的拆卸与安装

对汽车蓄电池的拆卸和安装有一定的要求，尤其要注意一些细节，安装是拆卸的逆过程。

（1）蓄电池的拆卸

① 拆卸连接线。从车上拆下蓄电池时，按图3-3（a）中所标①的要求应先拆下搭铁线，后按②的要求拆正极线。对于有过桥线的情况（例如由两蓄电池串联的24V供电系统），则应先拆两蓄电池连接线（过桥线），最后再拆正极线。在拆卸蓄电池之前，一定要记住音响的解锁密码。

② 在将蓄电池从车上拆下来时，如图3-3（b）所示，先拆卸2个蓄电池螺杆固定螺母，然后再取出蓄电池固定压板，最后取出2根蓄电池固定螺杆，就可以取下蓄电池总成了。

（2）蓄电池的安装　首先应将正极柱接上火线，再接两蓄电池连接线（过桥线），最后再接搭铁线，这样就可防止万一扳手碰铁发生火花而引起蓄电池爆炸，损坏蓄电池。

装好蓄电池后，应在极柱与夹头间涂上凡士林，这样既可防止氧化生锈，又便于下次拆卸。

3.2.4　蓄电池是否失效的判断与检测

通常可以根据一些典型特征来判断蓄电池是否失效，对蓄电池的检测通常主要是判断其技术状况，以确定其是否可以继续使用。

（1）直观判断蓄电池是否失效

① 蓄电池塑料外壳四壁向外凸起，这主要是极板脱落物质堆积在极板之间，向外挤压极板而造成的。

② 蓄电池内的电解液浑浊，呈棕色或青色，这主要是正极板或负极板上的物质严重脱落造成的。

③ 长时间充电后观察到电解液没有变化，不冒气，密度也不变，端电压低，蓄电池外壳发热，这种情况说明蓄电池完全失效，不能继续使用。

④ 原来的蓄电池存电不足，充电时端电压快速上升、电解液沸腾、密度不变，停止充电不久，端电压又下降，这种情况说明蓄电池储存电能的功能完全失效，不能继续使用。

⑤ 从加液口观察到极板的厚度不均，负极板两面的隔板膨胀，几乎碰到正极板，出现弯曲，这种情况说明蓄电池极板已经变形，不能继续使用。

（2）利用万用表检测蓄电池　如图3-4（a）所示，将万用表置于适当挡位，红表笔与蓄电池正极相连接，黑表笔与蓄电池负极相连接，读取万用表显示的电压值。如果检测到的蓄电池电压为12V或高于12V，则说明该蓄电池基本正常；如果电压低于12V则说明该蓄电池容量下降，需要进行补充充电。

（3）利用蓄电池测试仪检测蓄电池　采用测试仪对蓄电池容量进行检测，判断蓄电池的状态较为准确，操作也十分方便。具体检测方法如下。

1）检测条件　采用测试仪对蓄电池容量进行检测时，要求蓄电池的电量必须在75%以上，且应在电解液密度检测或开路电压检测正常后进行，或对蓄电池补充充电后再进行检测。

2）容量正常时蓄电池的典型特征　对蓄电池容量进行检测时，给蓄电池规定负载的同时，观察端电压，良好的蓄电池能够连续15s提供冷启动额定值50%（或安时值的3倍）电流后，仍然能够提供10V电压启动发动机。

3）检测方法　如图3-4（b）所示，将测试仪电缆跨接在蓄电池的两个极柱上，加载15s后读取电压表上的读数，该电压在21℃时应在9.6V以上。

4）故障分析　在上述负载检测时，如果检测到的蓄电池电压低于3V，就可以判断其内部有单格电池失效；如果发现蓄电池有气泡产生，则可判断其内部存在短路现象；如果发现蓄电池电压急剧下降为0，则有可能存在焊接缺陷，这类故障非常危险，在焊接缺陷之处可能会产生电火花，严重时会发生爆炸，故在处理有这类故障的蓄电池时，一定要小心谨慎，并穿戴好防护用品，以确保安全。