图解汽车电气系统10-汽车蓄电池

一、蓄电池的发展

尽管铅蓄电池的发明原理已经超过150年了，但直到今天人们还在广泛应用。铅蓄电池的主要优点有

① 良好的性价比

② 高可靠性

③ 批量生产

④ 易用性

今天，蓄电池的研究并没有停滞不前。特别是伴随着电动混合动力驱动方案的推广以及电动机动化的开始，我们有理由期待蓄电池的更多新篇章。

二、蓄电池的结构

一个12V蓄电池由六个串联的单体电池构成。它们安装在由隔板分隔的壳体中。

每个蓄电池的基本模块都是单体电池。单体电池由一个极板组构成，它是由一个正极板组和一个负极板组组合而成的。

极板组由电极和隔板构成。每个电极都是由一个铅栏板和活性物质构成的。隔板（微孔绝缘材料）用于分离不同极性的电极。电极或极板组在充满电时沉浸在38％浓度的硫酸溶液中（电解液）。

接线端子、单体电池和极板连接器由铅制成。正极和负极具有不同的直径。正极总是比负极粗。不同的直径可以避免蓄电池连接错误（防止接错极）。单体电池连接线穿过隔板。

蓄电池的外壳（模块箱）由耐酸性绝缘材料制成，外面由底板固定蓄电池。上面外壳通过端盖封闭。

通过连接线串联连接单体电池，为车辆提供所需的电压。始终确保一个单体电池的负极连接另一个单体电池的正极。

三、蓄电池电解液

铅蓄电池中使用了用蒸馏水稀释的硫酸。满充电状态硫酸比例约为38 ％，剩下的是水。硫酸离子能够在电极之间导电。

硫酸的密度随着蓄电池充电状态而改变，参见如下表格。

表格中的关系仅适用于无负荷的、静态的蓄电池。充电或放电和断开蓄电池之后必须等待至少两小时，以达到静止状态。

为了防止硫酸溢出造成损坏，可以将硫酸束缚在玻璃纤维中防止蓄电池溶液在外壳损坏时流出。

四、充放电过程

1．充电

充电指的是将电能回充到蓄电池中。充电过程中将电能转化为化学能。

一旦发动机运行，就会通过发电机给蓄电池充电。针对电动汽车，12V蓄电池由高压蓄电池充电。这样放电时生成的硫酸铅（PbSO4）和水（H2O）重新变成了铅（Pb）、二氧化铅（PbO2）和硫酸（H2SO4）。

2PbSO4 ＋ 2H2O → PbO2 ＋ 2H2SO4 ＋ Pb

结果就是酸液密度增加，重新储备了释放电能所需要的化学能。

2．放电

放电指的是从蓄电池中提取电能。放电过程中将化学能转化为电能。

有用电器与蓄电池连接时，它就会放电。硫酸的比例减小，水的比例增大。正极板和负极板上都产生硫酸铅（PbSO4）。

PbO2 ＋ 2H2SO4 ＋ Pb → 2PbSO4 ＋ 2H2O

结果就是酸液密度减小。

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