铅酸蓄电池基本知识

一．铅酸蓄电池的基本知识

1.1什么是铅酸蓄电池？

以铅和酸作为化学反应物质制成的蓄电池叫做铅酸蓄电池。它是一种直流电源，充电时将电能转变成化学能，放电时将储存的化学能转变成电能的一种装置。

1.2铅酸蓄电池的优缺点

铅酸蓄电池在常用体系的蓄电池中电压最高为2.0V。其二是它的廉价性，其三是高倍率放电性能良好，高低温性能良好可在-40—60°C的条件下工作。易于浮充使用没有“记忆”效应等。当然铅蓄电池也具有某些难以克服的缺点，首先是它的寿命比较短，在放电状态下长期保存会导致电极的不可逆硫酸盐化。在某些结构的电池中由于氢的析出有爆炸的危险等。

1.3 铅酸蓄电池的分类

铅酸电池具有广泛的用途按照极板的结构可分为涂膏式、管式和形成式。按荷电状态可分为干荷电态和湿荷电态几种。（我们公司代理的GS电池为湿荷电态，VHB为干荷电态）按电池盖和排气栓结构可分为排气式、防酸隔爆式、防酸消氢式和阀控密封式。

1.4铅酸蓄电池的一般结构

构成蓄电池的主要部件是负极板、正极板、隔板、电解液、电池槽此外还有一些零件如端子、连接条、排气栓等。

1.5牵引用铅酸蓄电池的结构设计

●负极板构造

牵引用蓄电池的负极板比正极板多一块，一般采用格栅型设计并涂上海绵状的Pb膏即涂膏式，这样能满足电池的大负荷工作。其板栅像铁丝网原则上与汽车蓄电池相同，但常使用厚极板，高度较高。所以活性物质的利用率较低一般在35%左右。

●正极板构造

正极板有两种类型，即管式和涂膏式。（我司代理的GS和VHB牵引蓄电池其正极板均采用管式结构）管式正极板的结构是用一导电骨架与一模仿极平的顶部集流条和许多圆柱骨芯焊在一起构成的。骨芯数目由极板尺寸决定，骨芯外边套有惰性玻璃纤维管套，其内部填充pbo2（pbo2在填充之前已经和H2SO4充分反应过）

●管式正极板的优越性

1.）在使用寿命期间活性物质保持在管中，不发生脱落。

2.）极板孔率提高，有利于活性物质利用率的提高。

3.）铅合金的骨架由于被活性物质包围，其腐蚀速率降低。使得充放电循环达1500次以上。而相同厚度的

板栅涂膏式极板在腐蚀作用下只有800次。

●隔板

作用是防止电池的正负极板接触造成短路。我们采用聚丙烯PE材料，其韧性好，又有很好的渗透性，保证电池内部离子的有效传递。

●电解液

电解液为稀硫酸，我们使用的是符合德国DIN标准的酸液，其杂质含量很小，能有效防止电池的自放电，增强电池的使用效率，延长电池使用寿命。

●单体壳体

采用抗冲性能好，难以产生裂痕和破损的合成树脂制成。

●注液塞

电池充电时无需打开盖子就能将气体排出（充电时产生的H2和O2），同时也防止在工作过程中电解液剧烈翻腾溅出而产生危险。打开注液塞就可以测量电解液的比重和温度。

●电池单体间的联结

电池单体之间的联结分为铅片焊接式、螺接式和插接式。铅片焊接式技术保证电池单体间的良好联结，铅联结片外面盖有塑料盖加以保护，防止短路。螺接式电池单体间的联结采用可绕曲的电缆连接，电缆中间是铜

线，外面包有一层热塑性塑料。拧上防松螺栓加以固定，螺栓上面的顶盖设计非常安全。单体间的更换无需危险的焊接操作。插接式可以和螺接式一样方便单体间的更换，但是使用时间长以后容易发生短路现象。

极柱

内部铸上铜，外边再铸上铅降低电阻。很多电池在极柱上加了一个塑料套，这样可以避免极柱过多的与硫酸接触延长电池的使用寿命。

二．铅酸电池的化学反应式

以铅和酸作为化学反应物质制成的蓄电池叫做铅酸蓄电池．它的反应原理为:

PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O

放电时：H2SO4逐渐减少，水增多，密度下降

充电时：H2SO4逐渐增多，水减少，密度增加

三．牵引用铅酸电池技术参数

3.1单体电压

每个单体的额定电压2V，如果叉车上配用的电池是 48V，此块电池应该是由24个单体串联而成的。每个单体的实际工作电压取决于电池的工作状况。一般电池单体在充满电后，放置半小时接上负载后，测量电压约为2.17V左右。（可利用定律：电压=比重＋0.84算出单体的标准范围电压）整块电池的电压为单体数×2.17V

3.2电池的额定容量

若把电池视为一个燃油箱，它就表示为燃油箱的容积。额定容量的定义为:在温度为30°C时，电解液的比重为1.29 kg/l，让电池恒流放电5小时到每单个电池的电压降到1.7V，电池输出电量的多少。记为C5。容量与极板的多少面积有关。一般情况下只可使用80%的额定容量。

3.3工作电压

工作电压也叫做闭路电压，指蓄电池接通负荷时在放电过程中所显示的电压。蓄电池在接通负荷后，由于电阻和电位的存在工作电压将低于开路电压。其数值与放电条件有关，高速率低温条件下工作电压将降低。

3.4放电电流

正常工作时蓄电池的额定容量÷5H=放电电流

3.5终止电压

放电终了时所规定的端电压。（一般规定为1.7V）长时率放电，终止电压较高，短时率放电终止电压较低。

3.6电池的能量

在一定条件下蓄电池能供给电能的数量Kw.h.（即容量与电压的乘积）

3.7VHB电池与GS电池的标准及型号表示

1、VHB电池的标准

符合DIN（德国）标准的PZS系列，其单体宽度为198mm。

符合BS （英国）标准的VBS系列，其单体宽度为158mm。

如： 4 PZS 560 L

正极板的块数

表示标准

表示安时数

表示型号: G---表示低容量型

L---表示加强型

H---表示高容量

2、GS电池的标准

符合JIS D5303 及SBA3004的标准，其单体宽度为158mm。

如

搬运车)

S---普通容量G---高容量型

A：280mm,I,H,G…F:490mm）

GS独特容量

四．蓄电池组的装配

通常情况下我们所指的牵引用蓄电池是由若干个单体串联而成的，它的主要部件有单体、箱体、连接条和连接螺母等。因此我们可依据客户不同的需求来选择不同规格的箱体、单体生产出各种规格的电池组。值得一提的是，我们公司代理的GS电池是用铅片焊接方式连接的，VHB电池则用螺接法。

4.1VHB电池连接条的选择标准

依据不同型号单体额定容量的标准，我们可以选择不同截面的连接条来进行连接具体如下表，连接条的长短

除VBS标准的单体的注液塞是固定的之外，其余PZS标准的单体的注液塞均需选配。它们的选配方法是用额定容量除以单体标准的值与VHB注液塞选配表对应选配。如4PZS560L的单体应该用560÷4=140，我们用140这个值到对照表上找到最接近的数值相对应的注液塞是77的。

4.3电缆线的选配标准

对于电池、充电机电缆线的截面面积的选配，一般标准的电缆长度是3m，相当于在电缆线上产生电压降了

0.5V，如果电缆线的长度不是标准的3m则应加粗电缆线。防止电缆线太长太细，因电阻与电缆线的长度成

正比，与电缆线的截面面积成反比。VHB电缆线的粗细可参照VHB连接条的标准选择。GS电缆线的粗细则是以额定容量来确定的。一般的说400AH以上的选50平的，400AH以下的选35平的。它们的长度可根据图纸或客户的要求来确定。

4.4GS液面计的安装

GS液面计共有6种规格分别是S2B-1、S2B-A1、S4B-1、S4B-A1、K3B-S1、K3B-2其中S2B-1、S2B-A1是三线的，分别为红、黄、黑三种颜色。S4B-1、S4B-A1是四线的，分别为红、黄、黑、白四种颜色。另外K3B-S1、K3B-2也是四线的，但它只有三种颜色分别为红、黄、黑，其中黑色有两根有均为负极电源线。它们的安装方法是将带有液面计连接线的注液塞放入靠近负极柱的第四个单体然后进行安装，黄线是液面感应器连接线，红色是正极线，黑色是负极线。一般的说液面计的标准电压为6V，所以负极线（黑线）应连接在负极极柱上，正极线（红色）应安装在离负极极柱的第四个单体与第三个单体连接条上。液面计显示标牌需按图纸要求进行安装。