蓄电池介绍及电动车维修实训指南

蓄电池为电动车核心设备，放电时，供用电设备使用，充电时，又把电能转换成化学能存储起来，供下一次使用。每使用后把电放完，再经充电又能恢复到原来状态，周而复始，反复循环。

电动车一般多采用铅酸蓄电池或锂蓄电池，如图2-98所示。其中，铅酸蓄电池技术成熟，成本低，价格低廉，在电动车中最为常见。

图2-98 电动车常见蓄电池实物

1.蓄电池内部结构组成

铅酸蓄电池内部结构如图2-99所示，主要由正极板、负极板、隔板、蓄电池槽、电解液及外部其他部件组成。

（1）极板

极板分正极板和负极板，都是由活性物质和支撑用的导体板栅组成的电极。其实物外形如图2-100所示。

图2-99 铅酸蓄电池内部结构

图2-100 蓄电池极板

正极板活性物质一般为PbO₂，颜色有棕色、棕褐色、红棕色；负极板活性物质一般为海绵状的金属铅（Pb），颜色为灰色、浅灰色、深灰色；导体板栅一般由铅锑合金、铅钙合金组成。

（2）隔板

隔板由允许离子穿过的电绝缘材料构成，位于蓄电池正、负极板之间，用来防止正、负极短路。其实物外形如图2-101所示。

铅酸蓄电池主要使用PE、橡胶、塑料、复合玻璃纤维、10G、AGM隔板等。

（3）电解液

电解液又称电解质，是含有移动离子且具有导电作用的液相或固相物质，具有导电作用，并参加成流反应，且各种状态下其密度不相同。

液态电解液的蓄电池，一般在第一次使用前才加注电解液，加注后并对其进行充电。图2-102所示为可加注的蓄电池瓶装电解液。

图2-101 常见的几种铅酸蓄电池隔板

图2-102 蓄电池电解液

图2-103 蓄电池槽

（4）蓄电池槽

蓄电池槽（见图2-103）是用来盛装蓄电池极板组、电解液的容器。它由硬橡胶或塑料制成，主要特性是不易腐蚀。(www.xing528.com)

（5）外部其他部件

蓄电池除了以上主要部件外，其外部结构还有螺纹孔塞、安全阀、顶盖及正负极接线柱等。这些部件的作用如下。

顶盖是在制作时安装完极板和隔板后使用胶水粘贴在蓄电池槽上，维修蓄电池时，可再次开启。

螺纹孔塞的作用是用来排除充电时所产生的气体、补充纯水及测量密度，操作使用后将盖子盖上，使蓄电池呈密封状态。

安全阀（见图2-104）一般装配于密闭式铅酸蓄电池内，设计在蓄电池的上盖中，其作用是在充电过程中为了防止特殊情况下，蓄电池内部由于气体的聚积而增大内部压力引起蓄电池爆炸，当内部压力达到一定值时，安全阀会自动开启，释放一定量气体降低内压后，安全阀又会自动关闭。

接线柱分为正、负极，其作用是与使用的电路接通电源。

2.蓄电池常识解析

（1）蓄电池额定容量

蓄电池容量一般用A·h数来表示，A·h数代表蓄电池容量的大小。蓄电池的额定容量是指25℃，以恒定电流放电20h至终止电压（1.75V/单格），该电流的20倍即为蓄电池的额定容量。一般用A·h（中文读作安时）数代表蓄电池的额定容量，也可用Cn表示，n指几小时放电率，这里为20，则额定容量为C20。有些蓄电池是以10h放电率计算的，用C10表示。例如：100A·h/12V的蓄电池指该蓄电池以5A（也可表示为0.05C或0.05C20，C20为蓄电池容量，20往往省略，即用容量0.05倍的电流，是通过5A÷100A·h=0.05C计算而来，表示充电电流I_c=0.05×100A=5A）的电流恒定放电直至终止电压10.5V，可连续放电20h。

图2-104 安全阀外形结构

（2）蓄电池实际容量

蓄电池的实际容量是反映蓄电池实际存储电量大小的物理量，单位用A·h（安时）表示。A·h越大，则蓄电池容量就越大，电动自行车的续行里程就越远。在使用过程中，蓄电池的实际容量会逐步衰减。国家标准规定新出厂的蓄电池实际容量大于额定容量值为合格蓄电池。电动自行车的蓄电池，以恒电流5A放电要超过2h（120min），大于（2h×5A）10A·h，相当于电动自行车在平坦的路上连续行驶2h以上的实际容量才算是合格的蓄电池。

（3）蓄电池的功率、比功率

所谓蓄电池的功率就是单位时间里蓄电池所输出能量数的能力。而比功率则是单位重量或单位体积的功率。重量比功率的单位用W/kg表示，体积比功率的单位用W/L表示。比功率数值越大，表示蓄电池性能越好。蓄电池的功率是根据放电电流I和放电电压来计算的，蓄电池的实际放电功率就是放电电流与蓄电池平均电压的乘积，为：

P=I×U（单位：W）

（4）蓄电池的能量、比能量

蓄电池的能量是指在一定放电条件下蓄电池对外做功时所能输出的电能，常用W·h表示，蓄电池的能量等于额定容量与平均电压的乘积。比能量指的是单位重量或单位体积的能量，比能量用W·h/kg或W·h/L来表示。W·h是能量的单位，W是瓦、h是小时，kg是千克（重量单位），L是升（体积单位）。

（5）蓄电池记忆效应

蓄电池记忆效应就是蓄电池因为使用而使蓄电池内部产生结晶的一种效应，即：蓄电池长时间经受特定的工作循环后，自动保持这一特定的倾向，这种现象一般只会发生在镍镉蓄电池中，镍氢蓄电池较小，而铅酸蓄电池则没有此效应。目前市场上的电动自行车绝大部分使用的是没有记忆效应的铅酸蓄电池。

（6）蓄电池极化

所谓蓄电池极化就是电流通过后，使电极偏离了平衡状态，即：蓄电池在静态下电极处于平衡状态，当有电流通过时，如充电时电压升高，放电时电压降低，若用参比电极进行测试，就会看出充电时电极正极电位升高，负极电位下降；放电时与此相反，正极电位降低，负极电位升高，电极失去了本身的平衡状态。极化的大小用伏表示，在电极单位面积上通过的电流越大，偏离平衡电极电位越严重。

蓄电池极化后，充电电压高出电动势许多，会消耗了更多的电能；放电时，放电电压低于电动势许多，电能消耗变成了热能，使电能变成了无用的热能。因此，蓄电池极化现象对蓄电池充电、放电电能的利用是不利的，通常采用脉冲快速充电的方法来消除蓄电池极化现象。

（7）蓄电池硫酸盐化

蓄电池硫酸盐化就是指蓄电池正、负极板形成了难以分解的白色坚硬的硫酸铅结晶，充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅，这就是硫酸盐化，简称为“硫化”，是因过放电没有及时进行均衡充电、液面下降时没有及时补充纯水及不适当地补充了硫酸等原因造成的。