汽车电器与电子技术论文

蓄电池之小论

蓄电池的作用及其原理

蓄电池是一种化学电源，将化学能转变为电能,属于可逆直流电源.靠内部化学反应储存电能或向用电设备供电。汽车上使用蓄电池目的为了满足起动发动机需要，所以通常称为起动型蓄电池.

蓄电池,必须满足用于汽车上的发动机需要,即在1~5s内的短时间内，提供汽车起动发动机足够大的电流。汽油机起动电流为200~600A，柴油机达1000A。目前燃油汽车上使用蓄电池根据电解液主要有两大类：铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）和镍碱蓄电池。

铅蓄电池一般由3个或6个单格电池串联而成，每个单格电池标称电压为2V,3格串联为6V。

蓄电池的作用

1）起动发动机时，向起动系和点火系供电。2）当发动机低速运转，向用电设备供电。3）当发动机中、高速运转，将发电机的剩余电能储存起来。4）当发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。5）蓄电池还吸收电路中的瞬时过电压，保持汽车电器系统电压的稳定，保护电子元件。

蓄电池工作原理

当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中时，在正、负极板间就会产生

约2.1V的静止电动势，此时若接入负载，在电动势的作用下，电流

就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极，这一过程称为放电，蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程。

放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb，都与电解液中的H2SO4反应生成硫酸铅（PbSO4），沉附在正、负极板上。电解液中H2SO4

不断减少，密度下降。理论上，放电过程可以进行到极板上的活性物质被耗尽为止，但由于生成的PbSO4沉附于极板表面，阻碍电解液

向活性物质内层渗透，使得内层活性物质因缺少电解液而不能参加反应，因此在使用中被称为放完电蓄电池的活性物质利用率只有20％～30％。因此，采用薄型极板，增加极板的多孔性，可以提高活性物质的利用率，增大蓄电池的容量。

汽车蓄电池的发展前景

电池工业是新能源领域的重要组成部分，是全球经济发展的一个

新热点，2006年，美国十大科技计划中有两项为电池项目，铅酸蓄

电池行业销售总额的三分之一，与电力、交通、信息等产业发展息

息相关，在汽车、叉车等运输工具和大型不间断供电电源系统中处

于控制地位，是社会生产经营活动和人类生活中不可或缺的产品。

铅酸蓄电池产业是二十一世纪最有发展前途和应用前景的新型绿

色能源体系，同时关系到国家可持续发展战略的实现。

近年来，铅酸蓄电池技术不断发展，产品日臻成熟。起动电池结构

逐步优化升级，免维护蓄电池广泛使用、仍然是军用、民用交通运输装备的重要电源装置，为我国成为世界主要汽车生产国起到重要支撑作用。阀控电池、胶体电池等作为备用电源、大型储备电源的核心部件，其生产已成为国民经济发展中重要的基础性产业。铅酸蓄电池行业大有可为。

铅酸蓄电池的主要原料——铅可回收反复使用，只要出台废旧电池回收的相关产业政策，正确引导市场，就能够有效解决我国有色金属短缺、铅污染等资源、环境诸多问题。因此，正确认识蓄电池行业现状、把握发展趋势、有效解决其自身存在的问题，是循环利用资源、建设节约型社会，是向国民经济科学发展有效途径。一、我国铅酸蓄电池产业现状

自加入WTO后，随着国家相关产业的拉动及国际电池生产厂商在华投资的增多，中国铅酸蓄电池产业发展较快，年增长速度超过30%以上。同时随着国际市场需求的不断增加，中国也成为了世界上最大的铅酸蓄电池出口国之一。我国铅酸蓄电池技术与国际水平差距不明显，汽车电池处于国际先进水平，动力用、电动自行车用电池技术接近国际先进水平。

经过20多年的发展，免维护和密封蓄电池技术进步取得了巨大成就，使铅酸蓄电池不仅在交通运输、军事国防等传统领域得到广泛应用，而且被广泛应用与太阳能光伏发电、风力发电、通信电源、电力变配电系统、铁路、船舶通讯、起动、照明电源、UPS电源中。技术进步推动了蓄电池行业的快速发展，使其成为新兴的朝阳产业

之一。但是由于铅酸蓄电池主要原材料——铅的价格在2004年下半年大幅度增长，并持续保持高价位运行，铅酸蓄电池的行业利润呈下降趋势。

近年来，随着市场需求的变化，铅酸蓄电池的生产方式及工艺不断完善，制造水平不断提升，电池比能量、循环寿命、性能一致性、使用安全性和环保性不断提高。随着电动自行车蓄电池等动力电源的发展，高温固化技术发展较快。一般认为高温固化可以提高蓄电池的寿命近年来负极添加剂及配比也积累了大量参数，并找出了一些有规律的经验。国内对于其他先进技术如卷绕式电池，双极式，薄型极板等还只是处于研究阶段，没有批量生产。

从我国专利技术申报情况看，蓄电池行业在近几年的总体技术发展防线是电池结构改进及电池型号开发。而国外专利技术则主要涉及现金的薄型极板双极式铅电池、使用模块结构的密封电池和胶体电解液铅电池。因此，我们的专利技术与国外还有一定差距。

二、铅酸蓄电池产业环保现状及存在的问题

经过多年的建设与发展，我国铅酸蓄电池行业已基本形成体系并呈快速发展趋势，环保问题也取得了突破性进展，目前，我国对铅烟、铅尘、硫酸雾和水的处理方法和技术已基本成熟，各大、中型铅酸蓄电池厂家不断加大技术改造力度，更新工艺设备，普遍采用高效率的滤筒式除尘器替代静电除尘器，采用湿式除尘器净化铅烟，采用湍球式酸雾净化塔进行硫酸雾吸收处理，对含铅酸废水絮凝反应处理，从技术上消除或减少污染物对环境的影响，生产作业

环境不断改善，多数大、中型生产企业做到了清洁生产，有一部分通过了国家环境体系认证。

但是，由于以下几个原因，蓄电池生产过程的污染问题没有得到很好解决，特别是数量众多的部分中型及小型企业生产过程的污染问题严重：生产厂家繁多、规模小，污染较严重、品质参差不齐，一些不具备环保条件的作坊式工厂一哄而上，约四分之一的企业未经环保审批擅自选址建设，污染防治设施不配套，生产没有在严格的环保措施和工业安全卫生条件下进行，对操作者和生态环境造成了危害。生产许可证制度没有严把清洁生产、环保设施达标这一关口。虽然我国自2005年实行了生产许可证制度，但由于在审批和执行中存在一些问题，并没有真正促使生产企业实现清洁生产，许多不达标厂家都转为合法化（目前发证企业已达930家），造成了严重的环境问题。与环保相关的法律还存在许多不完善和不尽如人意的地方。针对污染企业,环保等部门罚款数额是有限的，无法与企业污染造成的社会损失相提并论。另外，国家没有指定保护大、中型蓄电池厂家的政策，且当地环保部门也属于对小型蓄电池厂家的管理，只重视对大中型企业的监管，致使大中型企业排污费、监测费、“三同时”评价费等等负担沉重。

三、解决环保问题的关键举措是全面实施电池回收政策

我国正在积极推行循环经济，废旧蓄电池的90%可以回收利用，但是我国产业政策没有给废旧电池回收一个良好的发展空间，致使其成为长期困扰我国蓄电池发展的瓶颈。我国没有一部废