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蓄電池電解液的作用和特點 |
一、電解液的作用
1、與電極活性物質(zhì)表面形成界面雙電層，建立起相應(yīng)的電解液在電池中的作用有三電極電位；
2、參與電極上的電化學(xué)反應(yīng)；
3、起離子導(dǎo)電的作用。
圖1 鉛酸蓄電池電解液示意圖
二、硫酸溶液的特性
發(fā)電機鉛蓄電池的電解液是用純度在化學(xué)純以上的濃硫酸和純水配制而成的稀硫酸溶液，其濃度用15℃時的密度來表示。鉛蓄電池的電解液密度范圍的選擇，不僅與電池的結(jié)構(gòu)和用途有關(guān)，而且與硫酸溶液的凝固點、電阻率等性質(zhì)有關(guān)。
純的濃硫酸是無色透明的油狀液體，15℃時的密度是1.8384kg/L，它能以任意比例溶于水中，與水混合時釋放出大量的熱，具有極強的吸水性和脫水性。鉛蓄電池的電解液就是用純的濃硫酸與純水配制成的稀硫酸溶液。
1、硫酸溶液的凝固點。
硫酸溶液的凝固點隨其濃度的不同而不同，如果將15℃時密度各不相同的硫酸溶液冷卻，可測得其凝固溫度，并繪制成凝固點曲線。密度為1.290kg/L（15℃）的稀硫酸具有最低的凝固點，約為-72℃。啟動用鉛蓄電池在充足電時的電解液密度為1.28~1.30kg/L（15℃），可以保證電解液即使在野外嚴(yán)寒氣候下使用也不凝固。但是，當(dāng)蓄電池放完電后，其電解液密度可低于1.15kg/L（15℃），所以放完電的電池應(yīng)避免在一10℃以下的低溫中放置，并應(yīng)立即對電池充電，以免電解液凍結(jié)。
2、硫酸溶液的電阻率。
作為鉛蓄電池的電解液，應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能，使蓄電池的內(nèi)阻較小。硫酸溶液的導(dǎo)電特性，可用電阻率來衡量，而其電阻率的大小，隨溫度和密度的不同而有所不同。由圖可見，當(dāng)硫酸溶液的密度在L15~1.30kg/L（15℃）之間時，電阻較小，其導(dǎo)電性能良好，所以，鉛蓄電池都采用此密度范圍內(nèi)的電解液。
當(dāng)其密度為1.200kg/L（15℃）時，電阻率最小。由于固定用防酸隔爆式鉛蓄電池的電解液量較多，為了減小電池的內(nèi)阻，可采用密度接近于1.200kg/L的電解液，所以選用密度為1.200~1.220kg/L（15℃丿的電解液。
三、蓄電池的應(yīng)用
蓄電池是啟動電動機運行的電力供應(yīng)設(shè)備。柴油發(fā)電機啟動時，要求蓄電池能在短時間內(nèi)向啟動電機供給低壓大電流（200、600A）。柴油發(fā)電機工作后，發(fā)電機可向用電設(shè)備供電，并同時向蓄電池充電。柴油發(fā)電機在低速或停車時，發(fā)電機輸出電壓不足或停止工作，蓄電池又可向柴油發(fā)電機的電氣設(shè)備供給所需電流。
柴油發(fā)電機常用蓄電池的電壓有6V、12V和24V三種。6V、12v蓄電池用于小型柴油發(fā)電機的啟動及其照明設(shè)備的用電。多缸柴油發(fā)電機通常采用24v蓄電池，有的直接裝24V蓄電池，有的用兩只12V蓄電池串聯(lián)起來使用。
普通鉛蓄電池具有價格低廉、供電可靠和電壓穩(wěn)定等優(yōu)點，因此，廣泛應(yīng)用于通信、交通和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等部門。但是普通鉛蓄電池在使用過程中，需要經(jīng)常添加電解液，而且還會產(chǎn)生腐蝕性氣體，污染環(huán)境、損傷人體和設(shè)備。
閥控式鉛蓄電池具有密封性好、無泄漏和無污染等特點，能夠保證人體和各種電氣設(shè)備的安全，在使用過程中不需添加電解液，其使用越來越普遍。
四、蓄電池的維護和檢查
為了保證蓄電池合理使用和正確維護，及時檢查電解液液面高度、確定蓄電池的充放電程度非常重要。
1、電解液液面高度的檢查
對于塑料殼體的蓄電池，可以直接通過外殼上的液面線檢查，電解液液面應(yīng)保持在高、低水平線之間。對于橡膠殼體的蓄電池，可以用孔徑為3～5mm的透明玻璃管測量電解液高出隔板的高度來檢查，如圖2－19所示。當(dāng)電解液液面偏低時，應(yīng)補充蒸餾水。除非確知液面降低是由電解液濺出或泄露所致，否則不允許補充硫酸溶液。
圖2 測量電解液液面高度
2、蓄電池放電程度的檢查
蓄電池的放電程度可根據(jù)電解液密度判斷或用高率放電計。
（1）根據(jù)電解液密度判斷
電解液密度可用吸式密度計或電解液密度檢測儀檢測。圖2－20使用吸式密度計測電解液密度。
根據(jù)實際經(jīng)驗，電解液密度每下降0.04g/cm3約相當(dāng)于蓄電池放電25％，所以從測得的電解液密度就可以粗略估算出蓄電池的放電程度。
測量電解液密度時注意：必須同時測量電解液溫度，以便將測得的電解液密度按公式進行修正，得到對應(yīng)25℃時的電解液密度；在大電流放電或加注蒸餾水后，不能立即測量電解液密度，應(yīng)等電解液充分混合均勻后再測，一般在半小時以后即可。
（2）用高率放電計檢查
高率放電計是模擬接入起動機負荷，通過測量單格電池在大電流（接近起動機起動電流）放電時的端電壓，判斷蓄電池的技術(shù)狀況和起動能力，如圖2－21所示。
圖3 使用吸式密度計測電解液密度
圖4 高率放電計測單個電壓
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