圖解汽車電氣系統(tǒng)10-汽車蓄電池

一、蓄電池的發(fā)展

盡管鉛蓄電池的發(fā)明原理已經(jīng)超過150年了，但直到今天人們還在廣泛應(yīng)用。鉛蓄電池的主要優(yōu)點有

① 良好的性價比

② 高可靠性

③ 批量生產(chǎn)

④ 易用性

今天，蓄電池的研究并沒有停滯不前。特別是伴隨著電動混合動力驅(qū)動方案的推廣以及電動機動化的開始，我們有理由期待蓄電池的更多新篇章。

二、蓄電池的結(jié)構(gòu)

一個12V蓄電池由六個串聯(lián)的單體電池構(gòu)成。它們安裝在由隔板分隔的殼體中。

每個蓄電池的基本模塊都是單體電池。單體電池由一個極板組構(gòu)成，它是由一個正極板組和一個負(fù)極板組組合而成的。

極板組由電極和隔板構(gòu)成。每個電極都是由一個鉛欄板和活性物質(zhì)構(gòu)成的。隔板（微孔絕緣材料）用于分離不同極性的電極。電極或極板組在充滿電時沉浸在38％濃度的硫酸溶液中（電解液）。

接線端子、單體電池和極板連接器由鉛制成。正極和負(fù)極具有不同的直徑。正極總是比負(fù)極粗。不同的直徑可以避免蓄電池連接錯誤（防止接錯極）。單體電池連接線穿過隔板。

蓄電池的外殼（模塊箱）由耐酸性絕緣材料制成，外面由底板固定蓄電池。上面外殼通過端蓋封閉。

通過連接線串聯(lián)連接單體電池，為車輛提供所需的電壓。始終確保一個單體電池的負(fù)極連接另一個單體電池的正極。

三、蓄電池電解液

鉛蓄電池中使用了用蒸餾水稀釋的硫酸。滿充電狀態(tài)硫酸比例約為38 ％，剩下的是水。硫酸離子能夠在電極之間導(dǎo)電。

硫酸的密度隨著蓄電池充電狀態(tài)而改變，參見如下表格。

表格中的關(guān)系僅適用于無負(fù)荷的、靜態(tài)的蓄電池。充電或放電和斷開蓄電池之后必須等待至少兩小時，以達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)。

為了防止硫酸溢出造成損壞，可以將硫酸束縛在玻璃纖維中防止蓄電池溶液在外殼損壞時流出。

四、充放電過程

1．充電

充電指的是將電能回充到蓄電池中。充電過程中將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

一旦發(fā)動機運行，就會通過發(fā)電機給蓄電池充電。針對電動汽車，12V蓄電池由高壓蓄電池充電。這樣放電時生成的硫酸鉛（PbSO4）和水（H2O）重新變成了鉛（Pb）、二氧化鉛（PbO2）和硫酸（H2SO4）。

2PbSO4 ＋ 2H2O → PbO2 ＋ 2H2SO4 ＋ Pb

結(jié)果就是酸液密度增加，重新儲備了釋放電能所需要的化學(xué)能。

2．放電

放電指的是從蓄電池中提取電能。放電過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

有用電器與蓄電池連接時，它就會放電。硫酸的比例減小，水的比例增大。正極板和負(fù)極板上都產(chǎn)生硫酸鉛（PbSO4）。

PbO2 ＋ 2H2SO4 ＋ Pb → 2PbSO4 ＋ 2H2O

結(jié)果就是酸液密度減小。

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