汽車解說 | 車載低壓蓄電池的作用、構造及其工作原理

車載蓄電池是汽車上非常重要的部件，它是一種可重複充電的低壓直流電源，能夠將化學能轉化為電能，又能將電能轉化為化學能。

我們汽車上採用的是酸性蓄電池，它的電解液為硫酸，極板材料的主要成分是鉛，因此也成為鉛酸蓄電池。汽車裝配蓄電池的目的主要是啟動車輛，傳統車啟動發動機，新能源車啟動高壓系統。

並且，目前

汽車上普遍採用的是免維護蓄電池，通常情況能夠有效使用4年時間

，在此過程中無需進行任何維護。

蓄電池的作用

傳統車上，車輛裝有蓄電池和發電機兩個供電部件，車上所有的用電裝置均與這兩個供電部件並聯。當發動機執行的時候，車載用電裝置主要由發電機供電，因此蓄電池的主要作用如下：

發動機不工作時，向所有用電裝置供電；

發動機啟動時，向起動機和點火系統供電；

發電機正常執行時，儲存發電機多餘的電能；

發電機過載時，輔助發電機向用電裝置供電。

另外，蓄電池在整個電路中還相當於一個容量很大的電容器，

不僅能夠維持電壓的穩定，還能吸收電路中的瞬時過壓，保護電子器件不被擊穿

。

蓄電池的構造

我們常見的

車用蓄電池是由6個單格電池串聯而成，每個單格電池的電壓約為2V，6個單格電池串聯剛好是12V

。像我們常見的乘用車採用的是12V電壓系統，因此選用一個蓄電池就可以了；而很多商用車採用的是24V電壓系統，需要選用兩個蓄電池。

不管是乘用車，還是商用車，其採用的

蓄電池結構基本相同，都是由極板、隔板、電極液和殼體組成

。

1）極板

極板是蓄電池的核心部分，電能和化學能的轉化就是依靠極板上的活性物質實現，而最主要的活性物質就是鉛。

極板也分為正極板和負極板，是由不同的鉛化合物構成。通常情況下，每個單格電池中，負極板會比正極板多一塊。

2）隔板

在對蓄電池進行設計時，為了有效的降低電池內阻和尺寸，需要將正、負極板儘可能的靠近，而為了避免正、負極板短路，需要在正、負極板之間用隔板隔開。

隔板通常是由多孔橡膠或多孔塑膠組成，目的是便於電解液能夠滲透隔板。並且，隔板還具有耐酸和抗氧化的功能。

3）電解液

電解液通常是用硫酸和蒸餾水按照一定比例調配而成，電解液的純度會對蓄電池的壽命和效能造成影響，因此對電解液的要求也比較高。

4）殼體

殼體的作用不用說，大家肯定知道，就是為了封裝電解液和極板組。我們汽車上常用的免維護電池的殼體主要採用了聚丙烯塑膠，具有很好的耐熱、耐酸、耐衝擊性能。

蓄電池的工作原理

蓄電池的工作過程就是電能和化學能的轉化過程，放電時將化學能轉化為電能，充電時將電能轉化為化學能。

1）放電過程

正極板具有正電位，約為2。0V；負極板具有負電位，約為-0。1V，正負兩極之間就存在2。1V的電壓。

當電池外圍行車電路迴路時，在電壓的作用下電流從正極流向負極，此時正極和負極的活性物質不斷與電解液發生化學反應，正負極上的鉛逐漸轉變為硫酸鉛，電壓也逐漸降低。

2）充電過程

充電時，蓄電池與直流電源連線，電池正極接電源正極，電池負極接電源負極。

此時電流流向正極，正負極上的硫酸鉛逐漸還原成二氧化鉛和純鉛，充電過程會持續到極板上的活性物質完全恢復到放電前的狀態為止。

參考文獻：

［1］楊生輝。汽車電工電子實用維修技能［M］。化學工業出版社：北京，2013：1-8。