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一、铅蓄电池的基本构造 

　　1.阳极板(过氧化铅.PbO2)―> 活性物质。2.阴极板(海绵状铅.Pb) ―> 活性物质。3.电解液(稀硫酸) ―> 硫酸(H2SO4) + 水(H2O)。4.电池外壳。5.隔离板。6.其他(液口栓、盖子等)。 

　　二、铅蓄电池的工作原理 

　　(一)铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式 

　　PbO2+2H2SO4+Pb―>PbSO4+2H2O+PbSO4(放电反应) 

　　PbSO4+2H2O+PbSO4―>PbO2+2H2SO4+Pb(充电反应) 

　　(二)铅酸蓄电池电动势的产生 

　　铅酸蓄电池充电后,正极板二氧化铅(PbO2),在硫酸溶液中水分子的作用下,少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅(Pb(OH)4),氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb4+)留在正极板上,故正极板上缺少电子。 

　　铅酸蓄电池充电后,负极板是铅(Pb),与电解液中的硫酸(H2SO4)发生反应,变成铅离子(Pb2+),铅离子转移到电解液中,负极板上留下多余的两个电子(2e)。 

　　可见,在未接通外电路时(电池开路),由于化学作用,正极板上缺少电子,负极板上多余电子,两较板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。 

　　(三)铅酸蓄电池放电过程的电化反应 

　　铅酸蓄电池放电时,在蓄电池的两较板电位差作用下,负极板上的电子经负载进入正极板形成电流,同时在电池内部进行化学反应。负极板上每个铅原子放出两个电子后,生成的铅离子(Pb2+)与电解液中的硫酸根离子(SO42-)反应,在较板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。正极板的铅离子(Pb4)得到来自负极的两个电子(2e)后,变成二价铅离子(Pb2+),与电解液中的硫酸根离子(SO42-)反应,在较板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。正极板水解出的氧离子(O2-)与电解液中的氢离子(H+)反应,生成稳定物质水。电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极,在电池内部形成电流,整个回路形成,蓄电池向外持续放电。放电时H2SO4浓度不断下降,正负极上的硫酸铅(PbSO4)增加,电池内阻增大(硫酸铅不导电),电解液浓度下降,电池电动势降低。 

　　三、铅蓄电池的典型故障――较板硫化 

　　蓄电池内部较板的表面上附着一层白色坚硬的结晶体,充电后依旧不能剥离较板表面转化为活性物质的硫酸铅,这就是硫酸盐化,简称为“硫化”。硫化表象是电池内阻增大,放电容量下降,充电较未硫化前电压提前到达充电终止电压,严重时可导致充不进电。 

　　铅蓄电池在正常使用的情况下,正、负极板上的活性物质(PbO2和Pb)大部分变为小粒晶状的硫酸铅。这些松软小粒晶状的硫酸铅是均匀地分布在多孔性的活性物质上,在充电时很*和电解液接触起作用,恢复为原来的物质PbO2和海绵状的Pb。如果对铅蓄电池使用维护不当(经常过放电,经常充电不足,甚至经久搁置,不予充电恢复等),较板上的活性物质便逐渐形成较粗而坚硬的硫酸铅,这些粗而坚硬的硫酸铅晶体导电性差,体积大,因而会堵塞较板活性物质的细孔,阻碍了电解液的渗透和扩散作用,增加了电池的内电阻。同时,在充电时,这种粗而硬的硫酸铅不如松软小晶粒的硫酸铅*转化为PbO2和海绵状的Pb,倘若历时过久,这些粗而硬的硫酸铅就会失去可逆作用,结果使较板的有效物质减少,放电容量降低,使用寿命缩短。在较板上有白色的斑点出现,这种现象叫做不可逆硫酸盐化。 

　　已硫化的蓄电池,能用一定的方法修复。目前的修复方法有物理修复和化学修复两种,不过都需要专业的修复仪或专业的修复人员。对于我们中学生而言,只要我们掌握其正确的使用方法和使用中正确维护,那么就可延缓蓄电池的硫化,从而延长蓄电池的使用寿命。 

　　四、蓄电池的正确使用和维护 

　　1.长时间不用时,需充足电保存,并每月补充电一次。 

　　2.严禁过放电。电动车每只蓄电池电压是12V,较低保护电压是10.5V,当达到较低保护电压时不能在继续使用,且须及时充电。 

　　3.充电时环境温度应在10摄氏度到30摄氏度之间,并保持良好的通风。较低的温度将影响充电效率,甚至会导致硫化;较高温度会引起热失控,充鼓电池。 

　　4.严禁过充电。过充电会造成较板活性物质脱落,使电池寿命提前终止。 

　　5.因使用中电池的反复充放电,有少量水分损失,当电池使用8―10个月后,须及时补充水分。方法是旋下六个安全阀,给以每单格加纯净水或蒸馏水5―6ml,中间每单格多加1―2ml。特别注意:非纯净水或蒸馏水严禁加入。 

　　6.当电池容量下降百分之三十时,应对电池进行维护,使其恢复容量,以延长使用寿命。 

蓄电池在使用中会出现各种故障，可归结为内部故障和外部故障两类。常见的外部故障有：外壳破裂、封口胶干裂、接线松脱或接触不良和电桩腐蚀等。内部故障有：较板硫化、较板活性物质脱落、自行放电和较板短路断路等。一旦蓄电池发生上述故障，使用中就会产生下列现象。 

　　1蓄电池亏电 

　　启动发动机时，起动机转速低或不能转动；灯光暗淡发红；按喇叭声音低沉沙哑。检查蓄电池时，电解液比重低于1.50，单格电压不足1.7 V。导致蓄电池亏电的原因如下：（1）大电流放电。长时间启动发动机，使蓄电池大电流放电时间过长，造成较板上的活性物质所形成的白色粗晶粒的硫酸铅难以还原，称为硫化，使蓄电池亏电。（2）充电电流过小。由于发电机或电压调节器的故障原因，发电机向蓄电池充电电流长时间过小，不能补充蓄电池放电后所造成的消耗，使蓄电池亏电。（3）电解液不足。由于电解液添加不足，较板露出液面，使其在电解液中参加化学反应的面积减少，蓄电池的容量下降而亏电。（4）自行放电引起蓄电池亏电。蓄电池亏电，不仅影响拖拉机的正常工作，还会使蓄电池早期损坏。因此，在使用过程中应认真维护，发现亏电，立即进行补充充电。 

　　2蓄电池不充电 

　　蓄电池的容量已经充足，电压与发电机充电电压相等，此时蓄电池充不进电（电流表指针指0）是正常现象。当蓄电池亏电、发电机正常工作时无充电电流则是一种故障现象。其原因有：（1）蓄电池单格短路。发动机启动困难或不能启动，启动时由于单格短路处的温度剧烈升高，电解液沸腾而溢出，造成单格短路原因主要是长时间大电流放电，活性物质膨胀使较板翘曲，引起活性物质脱落。如发现此故障应及时进行修理或更换。（2）电桩接触不良。由于电解液的腐蚀，电桩表面生成一层氧化物，使导线接头接触不良，接头松动，接触电阻过大，也会使蓄电池得不到良好充电，严重时会烧蚀电桩头。 

　　3蓄电池电解液消耗过快 

　　蓄电池电解液消耗过快主要原因有：（1）蓄电池外壳由于拖拉机工作时颠簸振动而破裂，使电解液渗漏而消耗。（2）加液孔螺塞未旋紧，拖拉机工作时电解液从加液孔溢溅出来。 （3）充电电流过大或较板硫化，引起蓄电池内部温度升高，电解液由于沸腾产生大量气泡向外蒸发，加速电解液的消耗。 

　　电解液消耗过快，液面降低，??使较板外露。如不及时添加，将减少较板参加化学反应的面积，蓄电池容量下降，并使外露较板氧化，造成蓄电池较板硫化而早期损坏；发现电解液减少，如确定不是渗漏、溢溅所致，可添加适量电解液，并保持正常的比重。如系蒸发减少，应添加蒸馏水，以免因电解液浓度过大，而加速较板硫化和腐蚀的过程。由于电解液的自然蒸发，在环境温度较高情况下，每工作30～50 h应添加适量蒸馏水。 

　　4蓄电池自行放电 

　　蓄电池充电后放置一段时间，容量逐渐减小是正常现象。如电量消失很快，甚至充足后又*消失，这就是故障现象，称为自行放电。自行放电严重的蓄电池要更换较板或更换新蓄电池。造成自行放电的主要原因：（1）蓄电池盖表面被颠簸溢出的电解液与灰尘杂物脏污，在正、负极间形成电流通路。因此要经常保持蓄电池表面的清洁。蓄电池的外表面应经常用热水冲洗并擦干，保持清洁、干燥；蓄电池的盖塞要严密，以免电解液溅出和杂质掉入。（2）电解液不纯或混入金属导电体，使杂质间或杂质与较板间形成回路，导致蓄电池发生自行放电。配制电解液必须使用**硫酸（无色透明）和蒸馏水；配制和储存电解液的器具均应是陶瓷、玻璃等耐酸材料； 配制好的电解液要妥善保管，以免杂质混入。（3）较板损坏。由于大电流放电或充电，使较板因活性物质膨胀而翘曲，导致活性物质脱落，或隔板破损引起局部短路现象，也会造成蓄电池自行放电。（4）电解液比重过高使较板上活性物质受到较大的腐蚀而脱落，脱落物沉淀在蓄电池底部，过量沉淀物会在较板间形成局部短路，于是蓄电池自行放电。（5）蓄电池长期存放不用，电解液中硫酸沉淀，使电解液上下密度不一致，在较板上形成电位差，引起自行放电。 

　　5内部短路 

　　蓄电池内部短路表现为，蓄电池开路端电压过低，起动机运转无力，或启动时电压*下降；充电时，某单格电池电解液相对密度上升很慢，充电末期产生气泡很少，温度上升很快，电压很低或者是零。造成内部短路的原因有：（1）蓄电池严重地进行过量充电或充电温度过高，使较板上活性物质脱落，形成短路。（2）使用时过量大电流放电，接着大电流充电，导致较板急剧弯曲变形，使活性物质脱落。（3）隔板腐坏，电解液不清洁或长期使用中沉淀物积聚过多。 

　　排除蓄电池短路故障，要拆开各单格，取出较板组并浸入蒸馏水中，清洗各单格电池壳底沉淀物，更换新的隔板并检查是否有导电杂质夹在正负极板间解。清除后，将较板重新装入蓄电池壳体中，加入较稀的电解液进行充电，并用10 h放电率检查充电和放电情况，再进行充电，并调整电解液比重到正常状态。 

　　6结束语 

　　在农机设备的使用过程中，经常会碰到蓄电池不能正常工作，我们要了解蓄电池常发生的故障有哪些，产生的原因是什么，这样在实际工作中才能注意避免损害蓄电池；当蓄电池发生故障时，也能有的放矢排除故障。