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蓄电池电解液的作用和特点 |
一、电解液的作用
1、与电极活性物质表面形成界面双电层，建立起相应的电解液在电池中的作用有三电极电位；
2、参与电极上的电化学反应；
3、起离子导电的作用。
图1 铅酸蓄电池电解液示意图
二、硫酸溶液的特性
发电机铅蓄电池的电解液是用纯度在化学纯以上的浓硫酸和纯水配制而成的稀硫酸溶液，其浓度用15℃时的密度来表示。铅蓄电池的电解液密度范围的选择，不仅与电池的结构和用途有关，而且与硫酸溶液的凝固点、电阻率等性质有关。
纯的浓硫酸是无色透明的油状液体，15℃时的密度是1.8384kg/L，它能以任意比例溶于水中，与水混合时释放出大量的热，具有极强的吸水性和脱水性。铅蓄电池的电解液就是用纯的浓硫酸与纯水配制成的稀硫酸溶液。
1、硫酸溶液的凝固点。
硫酸溶液的凝固点随其浓度的不同而不同，如果将15℃时密度各不相同的硫酸溶液冷却，可测得其凝固温度，并绘制成凝固点曲线。密度为1.290kg/L（15℃）的稀硫酸具有最低的凝固点，约为-72℃。启动用铅蓄电池在充足电时的电解液密度为1.28~1.30kg/L（15℃），可以保证电解液即使在野外严寒气候下使用也不凝固。但是，当蓄电池放完电后，其电解液密度可低于1.15kg/L（15℃），所以放完电的电池应避免在一10℃以下的低温中放置，并应立即对电池充电，以免电解液冻结。
2、硫酸溶液的电阻率。
作为铅蓄电池的电解液，应具有良好的导电性能，使蓄电池的内阻较小。硫酸溶液的导电特性，可用电阻率来衡量，而其电阻率的大小，随温度和密度的不同而有所不同。由图可见，当硫酸溶液的密度在L15~1.30kg/L（15℃）之间时，电阻较小，其导电性能良好，所以，铅蓄电池都采用此密度范围内的电解液。
当其密度为1.200kg/L（15℃）时，电阻率最小。由于固定用防酸隔爆式铅蓄电池的电解液量较多，为了减小电池的内阻，可采用密度接近于1.200kg/L的电解液，所以选用密度为1.200~1.220kg/L（15℃丿的电解液。
三、蓄电池的应用
蓄电池是启动电动机运行的电力供应设备。柴油发电机启动时，要求蓄电池能在短时间内向启动电机供给低压大电流（200、600A）。柴油发电机工作后，发电机可向用电设备供电，并同时向蓄电池充电。柴油发电机在低速或停车时，发电机输出电压不足或停止工作，蓄电池又可向柴油发电机的电气设备供给所需电流。
柴油发电机常用蓄电池的电压有6V、12V和24V三种。6V、12v蓄电池用于小型柴油发电机的启动及其照明设备的用电。多缸柴油发电机通常采用24v蓄电池，有的直接装24V蓄电池，有的用两只12V蓄电池串联起来使用。
普通铅蓄电池具有价格低廉、供电可靠和电压稳定等优点，因此，广泛应用于通信、交通和工农业生产等部门。但是普通铅蓄电池在使用过程中，需要经常添加电解液，而且还会产生腐蚀性气体，污染环境、损伤人体和设备。
阀控式铅蓄电池具有密封性好、无泄漏和无污染等特点，能够保证人体和各种电气设备的安全，在使用过程中不需添加电解液，其使用越来越普遍。
四、蓄电池的维护和检查
为了保证蓄电池合理使用和正确维护，及时检查电解液液面高度、确定蓄电池的充放电程度非常重要。
1、电解液液面高度的检查
对于塑料壳体的蓄电池，可以直接通过外壳上的液面线检查，电解液液面应保持在高、低水平线之间。对于橡胶壳体的蓄电池，可以用孔径为3～5mm的透明玻璃管测量电解液高出隔板的高度来检查，如图2－19所示。当电解液液面偏低时，应补充蒸馏水。除非确知液面降低是由电解液溅出或泄露所致，否则不允许补充硫酸溶液。
图2 测量电解液液面高度
2、蓄电池放电程度的检查
蓄电池的放电程度可根据电解液密度判断或用高率放电计。
（1）根据电解液密度判断
电解液密度可用吸式密度计或电解液密度检测仪检测。图2－20使用吸式密度计测电解液密度。
根据实际经验，电解液密度每下降0.04g/cm3约相当于蓄电池放电25％，所以从测得的电解液密度就可以粗略估算出蓄电池的放电程度。
测量电解液密度时注意：必须同时测量电解液温度，以便将测得的电解液密度按公式进行修正，得到对应25℃时的电解液密度；在大电流放电或加注蒸馏水后，不能立即测量电解液密度，应等电解液充分混合均匀后再测，一般在半小时以后即可。
（2）用高率放电计检查
高率放电计是模拟接入起动机负荷，通过测量单格电池在大电流（接近起动机起动电流）放电时的端电压，判断蓄电池的技术状况和起动能力，如图2－21所示。
图3 使用吸式密度计测电解液密度
图4 高率放电计测单个电压
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