（一）铅酸蓄电池的工作原理

铅酸蓄电池可分为两类：注水式铅酸蓄电池和阀控式铅酸蓄电池，如图2-11所示。前者廉价需要经常维护，后者可通过安全控制阀自动调节密封电池体内因充电或工作异常产生的多余气体，免维护。铅酸蓄电池作为纯电动汽车动力电源，在比能量、深放电循环寿命、快速充电等方面均比镍氢蓄电池、锂离子电池差，但由于其价格低廉，国内外将它的应用定位在速度不高、路线固定、充电站设立容易规划的车辆，或作为起动机和电子电器设备的电源。

车辆用蓄电池以“电”的汉语拼音D表示，阀控式铅酸蓄电池以M表示，免维护铅酸蓄电池以W表示。如6DM55，表示单体电池为6只、额定容量为55A·h的电动车辆用阀控式铅酸蓄电池。

现代车载网络的能量消耗越来越大，因此对蓄电池容量的要求也越来越高。AGM蓄电池是所谓的阀门调节式铅酸蓄电池，如图2-12所示。

铅酸蓄电池的不足：

①比能量低，在电动汽车中所占的质量和体积较大，一次充电续驶里程短。

②使用寿命短，使用成本高。

③铅是重金属，存在污染（铅毒、酸雾、锑和砷、镉）。

④充电时间长。

1. 铅酸蓄电池的结构

大多数汽车用铅酸蓄电池是由一个轻质硬聚丙烯的壳体里装着6个单体电池组成的。每个单体电池产生2V电压，串联起来后，就组成了12V的蓄电池，结构如图2-13所示。

为增大蓄电池容量，常将多片正、负极板交替安装。正、负极板应尽量靠近，但彼此又不能接触短路，因此在相邻正负极板间加有绝缘隔板，如图2-14所示。隔板应具有多孔性，以便电解液渗透，而且应耐酸和抗碱。蓄电池的底部有支撑极板的支架，可提供沉淀沉积物的空间，防止已消耗的活性物质在蓄电池底部的极板之间导致短路。免维护蓄电池将极板放入袋形的隔板中，不需要支架，节省了空间。

注意： 因为接收同样的电量所占用正极板的活性物质比负极板多些，所以正极板做得比负极板要厚些。为了充分利用正极板面积，负极板要比正极板多一片。两组极板插好后，最外面的两片都是负极板。

2. 蓄电池的工作原理

蓄电池的充电过程和放电过程是一种可逆的化学反应。

1）放电过程：化学能转变为电能。

当正、负极板间电路形成后，蓄电池将开始放电产生电流，如图2-15所示。正极板上，二氧化铅（PbO ₂ ）结合电解液中的硫酸（H ₂ SO ₄ ）发生化学反应，生成硫酸铅（PbSO ₄ ）和水；负极板上，铅（Pb）和硫酸反应生成硫酸铅，放电，使正极板和负极板都变成硫酸铅。由于放电生成水的稀释作用以及硫酸被消耗而减少，造成酸的浓度降低。如果电解液大部分是水，则冬天有结冰危险。

2）充电过程：电能变成化学能，正负极板和电解液恢复原来的形态。

充电后，硫酸会离开正、负极板，返回电解液，正极板上还原成二氧化铅，负极板上是海绵状的纯铅，硫酸增加，水减少，电解液相对密度可恢复到放电前比较理想的状态，如图2-16所示。

放电时，正极反应为：

负极反应：

总反应：

汽车上用的是6个铅酸单体蓄电池串联成12V的电池组。铅酸蓄电池在使用一段时间后要补充蒸馏水，使电解质保持含有22%～28%的稀硫酸（蒸馏水中含硫酸的比例）。

铅酸蓄电池发明100多年来，广泛应用于人类生产和生活的各个方面。作为起动、点火、照明电源，它主要用于汽车、摩托车、内燃机车和电力机车。工业用铅酸蓄电池，主要用于邮电、通信、发电厂和变电所开关控制设备以及计算机备用电源等。阀控式铅酸蓄电池可用于应急灯、UPS、电信、广电、铁路和航标等，作为动力蓄电池，主要用于低速电动汽车、电动叉车等。 USPdQdcaOe8G9WjvRc7V0YtJc7dxCmcTqa1C8N0vVUWadYGDu4JXmVoxI/x3s8S0