鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu) 蓄電池回收處置員必知

鉛酸蓄電池是由正、負(fù)極板，隔板，外殼，極柱和安全閥等重要部件構(gòu)成的，如圖2-1所示。每個單體蓄電池的標(biāo)稱電壓為2V，故一個6V或12V的氣動用鉛酸電池一般由3個或6個單體蓄電池串聯(lián)構(gòu)成。若干單體電池串聯(lián)組成蓄電池總成，以滿足汽車用電設(shè)備的需要。下面就具體來看下鉛酸蓄電池的組成部件。

一、極板組

極板組是電池的核心部分，它的作用是接收充入的電能和釋放向外的電能，分為正極板和負(fù)極板兩種。極板是由柵架和活性物質(zhì)組成的，薄形極板有利于提高蓄電池的比容量（極板單位尺寸所提供的容量）和改善起動性能。蓄電池的充放電過程是靠極板上的活性物質(zhì)與電解液的電化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)的，其形狀如圖2-2所示。

柵架的作用是容納活性物質(zhì)并使極板形成，柵架的材料多為鉛銻合金。鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為5%-7%，加鉛可以提高澆鑄性能和機(jī)械強(qiáng)度，但會加速氫的析出，產(chǎn)生自放電，加快電解液的消耗，縮短蓄電池的使用壽命。

活性物質(zhì)是進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的主要成分。經(jīng)過化成處理（正、負(fù)極板上活性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程稱為化成處理）后，正極板上的活性物質(zhì)多為孔性的二氧化鉛（PbO?）呈紅棕色；負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛（Ph）,呈灰青色。

把正、負(fù)極板各一片浸入電解液中，就可獲得2V的電動勢，為了增大蓄電池的容量，常將多片正、負(fù)極板組裝為極板組裝在單體電池內(nèi)。由于正極板的機(jī)械性能強(qiáng)度差，單面工作時會使兩側(cè)活性物質(zhì)體積變化不一致，造成極板拱曲、活性物質(zhì)容易脫落，因此負(fù)極板的數(shù)量總比正極板多一片，這樣每片正極板都出于負(fù)極板之間，可使其兩側(cè)放電均勻。

二、隔板

隔板的作用是將浸在硫酸溶液中的正、負(fù)極板隔開。為減小蓄電池體積，正、負(fù)極板應(yīng)極可能地靠近，但又要確保正、負(fù)極板之間有必要的絕緣層，因此隔板需由帶微孔的橡膠、塑料、玻璃、纖維等絕緣材料制成。它除了在正、負(fù)極板間起絕緣作用外，還要使電解液中正、負(fù)離子順利通過，阻緩正、負(fù)極板活性物質(zhì)的脫落，防止正極板因振動而損傷，因此要求隔板有足夠的孔率（60%）且具有孔徑小、耐酸、不分泌有害物質(zhì)、有一定的強(qiáng)度、在電解液中電阻小、具有化學(xué)穩(wěn)定性等特點。因正極板在充放電過程中化學(xué)反應(yīng)劇烈，安裝時隔板帶槽的一面應(yīng)朝向正極板，且溝槽必須與外殼底部垂直，這樣溝槽能使電解液上下流通，也可使氣泡上下流通，還能使脫落的活性物質(zhì)鉛槽下沉。

近年來，有些廠家還把隔板做成信封式套在正極板上，這樣可以有效地防治活性物質(zhì)脫落。如圖2-3所示。

三、電解液

電解液又稱為電解質(zhì)，俗稱電水。它的作用是促使極板活性物質(zhì)電離產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。電解液是用專業(yè)的蓄電池用硫酸與蒸餾水按一定的比例配置而成的。一般汽車用鉛酸蓄電池采用的電解液是密度為（1.280±0.010）g/cm3（25℃）的稀硫酸。

電解液的密度對電池的性能和使用壽命影響很大。為了提高蓄電池的容量和降低電解液冰點，需要提高電解液密度。但是密度過大，將導(dǎo)致黏度增加，會降低蓄電池的容量。我國地域遼闊、氣候條件復(fù)雜，因此必須對不同氣候條件下電解液的密度值作出規(guī)定，見表2-1。

一般，溫度每變化1℃，密度變化0.0007g/cm3。電解液溫度升高，密度減?。粶囟认陆?，密度增大。因此，溫度是確定電解液密度值的前提條件。世界各國規(guī)定了電解液的標(biāo)準(zhǔn)溫度，我國為15℃，如本為20℃，歐洲和美國則分別為25℃和30℃。

四、外殼

蓄電池的外殼用于盛裝極板組合電解液，外形一般為長立方體，內(nèi)部一般分割成互不相同的3個或6個單體電池槽，頂沿四周有與電池蓋相連接的特制封溝，殼內(nèi)底部有凸筋，用以支撐極板組。

制造外殼的材料一般有硬橡膠、聚丙烯塑料兩種。采用硬橡膠制成的外殼具有耐酸、耐熱、耐寒、耐振、絕緣性能好且具有一定的機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點，但其殼體壁較厚，一般為10mm；采用聚丙烯塑料制成的外殼不僅耐酸、耐熱、耐振，而且強(qiáng)度高、韌性好、質(zhì)量小，其殼體壁較薄，一般為3.5mm，且外形美觀透明，塑料殼體易于熱封合，生產(chǎn)效率高，發(fā)展聚丙烯塑料外殼已成為一種趨勢。

單體蓄電池的加液孔蓋都設(shè)有一通氣小孔，用于在蓄電池充電時及時排除因電解水而產(chǎn)生的氫氣和氧氣，以防止氣體集聚而使其內(nèi)部壓力升高，造成容器漲裂甚至發(fā)生爆炸事故。此外，還可以在孔蓋上安裝氧過濾器，以減少水蒸氣的溢出，從而減少誰的損耗。

五、安全閥（排氣閥）

安全閥是閥控式電池的一個關(guān)鍵部件，安全閥質(zhì)量的好壞直接影響電池的使用壽命、均勻性和安全性。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和閥控式電池的使用情況，安全閥應(yīng)滿足如下技術(shù)條件：

（1）單向開閥；

（2）單向密封，防止空氣進(jìn)入電池內(nèi)部；

（3）同一組電池各安全閥之間的開閉壓力之差不應(yīng)超過平均值的20%；

（4）壽命不應(yīng)低于15年；

（5）濾酸，防止酸和酸霧從安全閥排氣孔排出；

（6）隔爆，電池外部遇明火時電池內(nèi)部不應(yīng)被引爆；

（7）抗振，在運輸和使用期間，安全閥不會因振動和多次開閉而松動失效；

（8）耐酸；

（9）耐高、低溫

六、其他

蓄電池除上述主要部件外，還有接線端子、連接條等零部件。

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