蓄电池的结构和规格型号解析

铅酸蓄电池自1859年由普兰特发明以来，至今已有150多年的历史，技术十分成熟，是全球使用最广泛的化学电源。尽管近年来镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等新型电池相继问世并得以应用，铅酸蓄电池仍然凭借大电流放电性能强、电压特性平稳、温度适用范围广、单体电池容量大、安全性高、原材料丰富且可再生利用、价格低廉等一系列优势，在绝大多数传统领域和一些新兴的应用领域，占据牢固的地位。

铅酸蓄电池由正、负极板，隔板，壳体，电解液，连接条，正、负极柱等组成，蓄电池的结构与安装位置如图1-1-2所示。

图1-1-2　蓄电池的结构与安装位置

（a）结构；（b）安装位置
1—端子；2—壳体；3—隔板；4—正极板；5—负极板

1.正、负极板

（1）极板的分类及构成：极板分为正极板和负极板两种，均由栅架和填充在其上的活性物质构成，蓄电池的正、负极板结构如图1-1-3所示。

（2）极板的作用：在蓄电池充、放电过程中，电能和化学能的相互转换就是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。

（3）极板的颜色区分：正极板上的活性物质是二氧化铅（PbO2），呈深棕色；负极板上的活性物质是海绵状纯铅（Pb），呈青灰色。

（4）栅架的作用：栅架的作用是容纳吸附活性物质并使极板成形，一般由锑合金浇铸而成。

（5）极板组：为增大蓄电池的容量，就必须增加极板的表面积。因此，我们将多片正、负极板分别并联焊接，组成正、负极板组。

（6）安装的特别要求：安装时正、负极板相互嵌合，中间插入隔板。在每个单体电池中，负极板的数量总比正极板多一片。

图1-1-3　蓄电池的正、负极板结构

1—PbO2（正极）；2—H2SO4（ap）；3—Pb（负极）

2.隔板

（1）作用：为了减小蓄电池的内阻和尺寸，蓄电池内部正、负极板就应尽可能地靠近；为了避免彼此接触而短路，正、负极板之间就要用隔板隔开。

（2）材料要求：隔板材料应具有多孔性和渗透性，且化学性能要稳定，即具有良好的耐酸性和抗氧化性。

（3）材料：常用的隔板材料有木质隔板、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等。

（4）安装要求：安装时隔板上带沟槽的一面应面向正极板。

3.壳体

（1）作用：盛放电解液和极板组。

（2）材料：由耐酸、耐热、耐振、绝缘性好并且有一定力学性能的硬橡胶或聚丙烯塑料制成。

（3）结构特点：壳体为整体式结构（图1-1-4），壳体内部由间壁将其分隔成3个或6个互不相通的单格，底部有突起的肋条以搁置极板组。肋条之间的空间被用来积存脱落下来的活性物质，以防止其在极板间造成短路，极板装入壳体后，上部用与壳体相同材料制成的电池盖密封。在电池盖上对应每个单格的顶部都有一个加液孔，用于添加电解液和蒸馏水，也可用于检查电解液液面高度和测量电解液相对密度。

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图1-1-4　蓄电池的壳体结构

1—蓄电池外壳；2—极柱护套；3—正极接线柱；4—连接条；5—通气孔螺母；6—负极接线柱；7—正极板；8—隔板；9—筋条；10，11—负极板；12—衬筋条

4.电解液

（1）作用：电解液在电能和化学能的转换过程，即在充电和放电的电化学反应中起离子间的导电作用并参与化学反应。

（2）成分：它由化学纯硫酸和蒸馏水按一定比例配置而成，其密度一般为1.24～1.30g/cm3。

（3）配置：把计算好的纯水量先放入洗净的容器内，再小心地将纯净的浓硫酸徐徐注入纯水内，并不断用搅棒均匀搅拌；如果调出的电解液比重和实际需要值有偏差，若偏低则可加入适当1.30g/cm3（25 ℃）稀硫酸，若偏高则可适当加入纯水予以调整，最后达到所需要值。

（4）特别注意点：电解液的纯度是影响蓄电池的性能和使用寿命的重要因素。

5.单体电池的串接方式

蓄电池一般由3个或6个单体电池串联而成，额定电压为6V 或12V。

串接方式：单体电池的串接方式一般有传统外露式、穿壁式和跨越式3种。

（1）传统外露式串接方式：这种串接方式工艺简单，但耗铅量多，连接电阻大，因而起动时电压降大，功率损耗也大且易造成短路。

（2）穿壁式串接方式：其在相邻单体电池之间的间壁上打孔供连接条穿过，将两个单体电池的极板组极柱连焊在一起。

（3）跨越式串接方式：相邻单体电池之间的间壁上边留有豁口，连接条通过豁口跨越间壁将两个单体电池的极板组极柱连接，所有连接条均布置在整体盖的下面。

穿壁式和跨越式串接方式与传统外露式串接方式相比，有连接距离短、材料消耗少、电阻小、起动性能好等优点。

6.蓄电池的规格型号

按JB2599—1985《起动型铅蓄电池标准》的规定，蓄电池的规格型号的编制含义如下。

以型号为6-QAW-54a的蓄电池为例，说明蓄电池的规格型号的编制含义。

（1）6表示串联的单格电池数为6，每个单格电池电压为2V，即额定电压为12V。

（2）Q 表示蓄电池的类型为汽车起动用蓄电池，M 表示摩托车用蓄电池，JC表示船舶用蓄电池，HK 表示航空用蓄电池，D 表示电动车用蓄电池，F表示阀控型蓄电池。

（3）A 和W 表示蓄电池的特征，A 表示干荷蓄电池，W 表示免维护蓄电池，若不标则表示普通蓄电池。

（4）54表示蓄电池的额定容量为54A·h（充足电的蓄电池，在常温下以20h放电率的放电电流放电20h蓄电池对外输出的电量）。

（5）a表示对原产品的第一次改进，名称后加b表示第二次改进，以此类推。

注：①型号后加D 表示低温起动性能好，如6-QA-110D。

②型号后加HD 表示高抗振型。

③型号后加DF表示低温反装，如6-QA-165DF。