鉛酸蓄電池的構造及其材料

極板是電池的基本部件，它接收充入的電能并向外釋放電能。極板分為正極板和負極板。正極板上的活性物質是二氧化鉛，呈棕紅色；負極板上的活性物質是海綿狀的純鉛，呈藍灰色。在蓄電池的充放電過程中，電能和化學能的相互轉換是通過極板上的活性物質與電解液中的硫酸發生化學反應來實現的。正負極板上的活性物質分別填充在鉛銻合金制成的柵極框架中。鉛銻合金中，鉛占94%，銻占6%。加入少量銻，提高網架的機械強度和澆注性能。

但鉛銻合金的抗電化學腐蝕能力較差，用薄板進行高速放電和提高比能量時，含銻量高的柵極使用壽命必然會降低。因此，使用低銻合金非常重要。目前，柵極的銻含量為2%~3%。在板柵合金中加入0.1%~0.2%的砷，可以減緩腐蝕速度，提高硬度和機械強度，增強其抗變形能力，延長電池的使用壽命。

目前，鉛銻砷合金在國內外已被用作柵極。活性物質脫落和柵極腐蝕是決定電池使用壽命的主要原因。考慮到使用壽命，正柵較厚，負柵厚度一般為正柵的70%~80%。國產電池負極板厚度為1.6~1.8mm，有的薄至1.2~1.4mm；正極板的厚度為2.2~2.4mm，有的薄至1.6~1.8mm，使用薄板可以提高汽車的啟動性能和電池的比能量。為了增加電池的容量，通常將多個正極板和負極板并聯，形成正極板組和負極板組。

安裝時，正負極板組相互嵌入，隔板插在中間形成單個電池。在每個單電池中，負極板的數量總是比正極板的數量多一個。正極板都在負極板之間，最外面的極板都是負極板。正極板的活性物質疏松，機械強度低，使正極板夾在負極板之間，可以使正極板兩側均勻放電，工作時不易因活性物質膨脹而翹曲，也不易造成活性物質脫落。汽車起動用國產鉛酸電池主要有兩種類型，即干式密封電池和干式充電電池。

干式電池與普通干式密封電池的區別在于其極板組可以將制造過程中獲得的電荷長時間保持在干燥狀態。干電池之所以具有干充性能，主要是由于負極板的制造工藝不同。在充電電池的2年保質期內，如果需要交付使用，只需在使用前加入規定密度的電解液即可。

例如，對于干充電池6-QA-60，只需加入密度為1.280g/cm3的電解液，調節液面至比極板組高15mm左右，即可投入使用，無需初始充電。對于保質期超過2年的干充電池，由于其極板上的一些活性物質被氧化，在使用前應進行充電。

2.隔板為了減小電池的內部尺寸和內阻，電池內部的正負極板應盡可能靠近。但是，為了避免因相互接觸而短路，正負極板應由絕緣隔板隔開。隔膜材料應具有多孔結構，使電解液能夠自由滲透，其化學性質應穩定，具有良好的耐酸性和抗氧化性。常見的隔板材料有木材、

微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維漿粕、玻璃絲棉等。

隔板是厚度小于1毫米的矩形薄板，其長度和寬度略大于極板。異形隔板的一側有一個特殊的凹槽。安裝時，開槽側應垂直面向正極板。

3.電解質

鉛酸蓄電池電解液由密度為1.84g/cm3的純硫酸和密度為1.24~1.31g/cm3的蒸餾水組成。電解液應根據當地最低氣溫或廠家要求選擇，如表1.1所示。電解液的純度是影響電池性能和使用壽命的重要因素。一般工業硫酸和普通水一定不能加到電池中，因為它們含有鐵、銅等有害雜質，否則容易自行放電，損壞極板。因此，電池電解液應使用指定的硫酸和蒸餾水進行配制。

表１．１不同氣溫下的電解液密度