蓄電池是汽車(chē)拖拉機重要的電氣設備之一,將所獲得的電能以化學(xué)能的形式貯存,并可將化學(xué)能轉化為電能的一種電學(xué)裝置。目前,汽車(chē)拖拉機上應用的蓄電池多是鉛酸性蓄電池。蓄電池的容量是蓄電池的重要指標之一,它表明蓄電池供電能力大小,一般汽車(chē)拖拉機都對車(chē)上所安裝的蓄電池的容量有明確的規定。蓄電池的容量與使用管理有著(zhù)密切的關(guān)系,如果使用不當,不但會(huì )大大降低電池的容量,減少電池壽命,而且還可能會(huì )達不到預定的供電時(shí)間和供電電流,造成嚴重的后果。
1.蓄電池的容量概念
蓄電池的容量并不是一個(gè)固定數值,同一個(gè)蓄電池,其使用情況不同(如放電電流的大小和溫度不同),其容量也不同。放電電流越大,溫度越低,則容量越小。因為蓄電池的容量與放電電流的大小以及溫度有關(guān),所以規定蓄電池的額定容量為:在電解液溫度為30℃的情況下,以估計容量的1/20的電流連續放電20 h(又稱(chēng)為20 h放電率),到單格電壓降到 1. 75 V時(shí),蓄電池所輸出的電量。蓄電池容量的單位為A·h,即放電電流(A)與放電時(shí)間(h)的乘積。如蓄電池在電解液平均溫度為30℃的情況下,以4.5 A的電流連續放電20 h,單格電壓降到1. 75 V時(shí),它的額定容量C為
C=I·t=4.5×20=90 A·h。
2.蓄電池容量不足的影響因素
極板是蓄電池儲存電能的主要部件,做成柵架(網(wǎng)架)形式,上面附滿(mǎn)活性物質(zhì),極板分正負兩種。蓄電池的充電和放電,就是靠正、負極板上的活性物質(zhì)與硫酸溶液的化學(xué)反應來(lái)實(shí)現的。當其他條件相同時(shí),蓄電池的容量取決于極板的面積以及活性物質(zhì)的多孔性。所以蓄電池極板尺寸越大、片數越多、活性物質(zhì)的多孔性好,則活性物質(zhì)與電解液的接觸面積就越大,容量也就越大。為提高蓄電池容量,極板通常做得很薄。鉛蓄電池的極板厚度為1.45~3.0 mm。另外,不同使用條件(放電電流大小,電解液溫度、密度等)也決定了蓄電池的容量大小,是影響蓄電池容量不足的使用因素。
(1)放電電流大。當蓄電池放電程度較大時(shí),由于硫酸鉛析出量多,而使極板孔隙的截面積減小,從而造成硫酸滲入極板困難。因此,當放電電流增大時(shí),滲入極板孔隙內的硫酸不足以補償單位時(shí)間內所消耗的硫酸量,致使蓄電池的電壓迅速下降,而不能繼續放電。所以放電電流增大,蓄電池容量減小。
(2)電解液溫度低。溫度降低時(shí),由于黏度增大而使電解液滲入極板困難,同時(shí)溫度降低時(shí),電解液電阻會(huì )增大而使電壓降低,所以蓄電池的容量將減小。
(3)電解液密度不合適。加大電解液密度,可以提高蓄電池的電動(dòng)勢及電解液向極板內活性物質(zhì)的滲透能力,并減少電解液的電阻,而使蓄電池容量增加。但若是繼續加大電解液密度,將使其勃度增大,所以當電解液密度超過(guò)某一數值時(shí),電解液滲透速度反而會(huì )減小,且內阻增大,極板硫化增加,使蓄電池容量減小。故只有當電解液密度處于最佳狀態(tài)時(shí),蓄電池才能獲得最大容量。
(4)蓄電池使用中的一些常見(jiàn)故障也是影響蓄電池容量的主要因素。如:極板上活性物質(zhì)軟化脫落,大電流放電,使極板上電化學(xué)反應激烈,硫酸鉛迅速生成,體積嚴重膨脹,極板變形不均勻,形成拱曲,造成活性物質(zhì)脫落;極板柵腐蝕變形,板柵的腐蝕速度取決于板柵合金的組成,但儲存溫度越高,腐蝕速度越快,放電深度越深,腐蝕越嚴重;極板硫酸鹽化,蓄電池在放完電或充電不足的情況下長(cháng)期放置,極板表面逐漸生成一層很硬的白色物質(zhì)—粗結晶的硫酸鉛。這種物質(zhì)顆粒粗大,導電性差,容易堵塞極板空隙,因而使蓄電池內阻顯著(zhù)增加,容量大幅度下降。
3.蓄電池容量的檢測
在日常維修保養時(shí),檢測蓄電池容量的方法必須簡(jiǎn)便易行。采取測試電解液密度與充足電時(shí)的密度相比較的方法,即可知道存電容量為多少。例如,東北地區冬季最低氣溫在-40℃以下,充足電時(shí)的電解液密度為1.29(夏季充足電時(shí)應為1.26)。通常電解液密度比標準值每下降0.01g/cm3,相當于蓄電池放電8%,從測得的電解液密度,可大致了解蓄電池的放電程度。不同地區氣候條件下充足電時(shí)的電解液密度各不相同,要注意區別。密度計在使用時(shí)要注意保持垂直,不使浮子與玻璃管粘住。
密度計的使用時(shí)要注意浮子上的刻度,低于1.150表示“電已放完”;1.150~1.250表示“存電約一半”;1.250~1.300表示“電已充足”。測試前要先了解本地區該季節該型號蓄電池充足電的電解液密度值,再將所測密度值換算成標準溫度(25℃)下的密度值。按下列公式計算
P25℃=Pt+0.00075(t-25)
式中P25℃一標準溫度下的電解液密度/g·cm-3;
Pt一測試時(shí)電解液密度/g·cm-3;
t一測試時(shí)的電解液的溫度/℃。
例如,某蓄電池在-25℃時(shí)測得其電解液密度為1.26;該電池充足電時(shí)的電解液密度為1.29。
1.蓄電池的容量概念
蓄電池的容量并不是一個(gè)固定數值,同一個(gè)蓄電池,其使用情況不同(如放電電流的大小和溫度不同),其容量也不同。放電電流越大,溫度越低,則容量越小。因為蓄電池的容量與放電電流的大小以及溫度有關(guān),所以規定蓄電池的額定容量為:在電解液溫度為30℃的情況下,以估計容量的1/20的電流連續放電20 h(又稱(chēng)為20 h放電率),到單格電壓降到 1. 75 V時(shí),蓄電池所輸出的電量。蓄電池容量的單位為A·h,即放電電流(A)與放電時(shí)間(h)的乘積。如蓄電池在電解液平均溫度為30℃的情況下,以4.5 A的電流連續放電20 h,單格電壓降到1. 75 V時(shí),它的額定容量C為
C=I·t=4.5×20=90 A·h。
2.蓄電池容量不足的影響因素
極板是蓄電池儲存電能的主要部件,做成柵架(網(wǎng)架)形式,上面附滿(mǎn)活性物質(zhì),極板分正負兩種。蓄電池的充電和放電,就是靠正、負極板上的活性物質(zhì)與硫酸溶液的化學(xué)反應來(lái)實(shí)現的。當其他條件相同時(shí),蓄電池的容量取決于極板的面積以及活性物質(zhì)的多孔性。所以蓄電池極板尺寸越大、片數越多、活性物質(zhì)的多孔性好,則活性物質(zhì)與電解液的接觸面積就越大,容量也就越大。為提高蓄電池容量,極板通常做得很薄。鉛蓄電池的極板厚度為1.45~3.0 mm。另外,不同使用條件(放電電流大小,電解液溫度、密度等)也決定了蓄電池的容量大小,是影響蓄電池容量不足的使用因素。
(1)放電電流大。當蓄電池放電程度較大時(shí),由于硫酸鉛析出量多,而使極板孔隙的截面積減小,從而造成硫酸滲入極板困難。因此,當放電電流增大時(shí),滲入極板孔隙內的硫酸不足以補償單位時(shí)間內所消耗的硫酸量,致使蓄電池的電壓迅速下降,而不能繼續放電。所以放電電流增大,蓄電池容量減小。
(2)電解液溫度低。溫度降低時(shí),由于黏度增大而使電解液滲入極板困難,同時(shí)溫度降低時(shí),電解液電阻會(huì )增大而使電壓降低,所以蓄電池的容量將減小。
(3)電解液密度不合適。加大電解液密度,可以提高蓄電池的電動(dòng)勢及電解液向極板內活性物質(zhì)的滲透能力,并減少電解液的電阻,而使蓄電池容量增加。但若是繼續加大電解液密度,將使其勃度增大,所以當電解液密度超過(guò)某一數值時(shí),電解液滲透速度反而會(huì )減小,且內阻增大,極板硫化增加,使蓄電池容量減小。故只有當電解液密度處于最佳狀態(tài)時(shí),蓄電池才能獲得最大容量。
(4)蓄電池使用中的一些常見(jiàn)故障也是影響蓄電池容量的主要因素。如:極板上活性物質(zhì)軟化脫落,大電流放電,使極板上電化學(xué)反應激烈,硫酸鉛迅速生成,體積嚴重膨脹,極板變形不均勻,形成拱曲,造成活性物質(zhì)脫落;極板柵腐蝕變形,板柵的腐蝕速度取決于板柵合金的組成,但儲存溫度越高,腐蝕速度越快,放電深度越深,腐蝕越嚴重;極板硫酸鹽化,蓄電池在放完電或充電不足的情況下長(cháng)期放置,極板表面逐漸生成一層很硬的白色物質(zhì)—粗結晶的硫酸鉛。這種物質(zhì)顆粒粗大,導電性差,容易堵塞極板空隙,因而使蓄電池內阻顯著(zhù)增加,容量大幅度下降。
3.蓄電池容量的檢測
在日常維修保養時(shí),檢測蓄電池容量的方法必須簡(jiǎn)便易行。采取測試電解液密度與充足電時(shí)的密度相比較的方法,即可知道存電容量為多少。例如,東北地區冬季最低氣溫在-40℃以下,充足電時(shí)的電解液密度為1.29(夏季充足電時(shí)應為1.26)。通常電解液密度比標準值每下降0.01g/cm3,相當于蓄電池放電8%,從測得的電解液密度,可大致了解蓄電池的放電程度。不同地區氣候條件下充足電時(shí)的電解液密度各不相同,要注意區別。密度計在使用時(shí)要注意保持垂直,不使浮子與玻璃管粘住。
密度計的使用時(shí)要注意浮子上的刻度,低于1.150表示“電已放完”;1.150~1.250表示“存電約一半”;1.250~1.300表示“電已充足”。測試前要先了解本地區該季節該型號蓄電池充足電的電解液密度值,再將所測密度值換算成標準溫度(25℃)下的密度值。按下列公式計算
P25℃=Pt+0.00075(t-25)
式中P25℃一標準溫度下的電解液密度/g·cm-3;
Pt一測試時(shí)電解液密度/g·cm-3;
t一測試時(shí)的電解液的溫度/℃。
例如,某蓄電池在-25℃時(shí)測得其電解液密度為1.26;該電池充足電時(shí)的電解液密度為1.29。



