（中国人民解放军61267部队 北京市 101114）
摘要：本文首先分析某系列直升机镉镍蓄电池的工作原理，完后根据直升机的任务特点分析蓄电池在不同气候条件下的性能特点，提出了使用维护方法，对于增强直升机的全域作战能力和提高整机安全性具有实践指导意义。
关键词：镉镍蓄电池；气候条件；维护
引言
航空蓄电池作为直升机直流电源系统的重要组成部分，用于起动直升机发动机或APU；在发电机故障情况下作为应急电源向直升机的重要仪表和导航通信等设备供电，保证直升机的安全着陆。在飞行安全中扮演了起着不可或缺的作用。
一 工作原理
镉镍蓄电池是一种在充电时将电能转化为化学能，而在放电时将化学能转化为电能的装置。充放电时，蓄电池正负极上发生氧化还原反应，反应方程式如下：
正极反应：
负极反应：
蓄电池总反应：
由蓄电池的反应看出，蓄电池充放电过程中电极有稀释和吸收水的特性，充电时释放出水使电解液液面升高，放电时吸收水使电解液液面下降，蓄电池组充电电压升至32v后充电电压已明显上升，表示此时蓄电池组已充满足了电，再充则处于过充状态，正极产生氧气，负极产生氢气，大部分电流消耗于电解水过程。大量的过充电会使电解液中水分减少，电解液浓度增加，在实际使用中应当避免。
二 性能分析
2.1 高温对镉镍蓄电池的影响
镉镍蓄电池是靠化学物质的反应来动作，化学材料往往会自我消耗，在温度高的环境下自我消耗的情况会比较严重，容量会降低也可能会有漏液与生锈的情形，在高温下进行充放电更是可能引起电池过热，对电池造成破坏降低寿命。温度对于电池的寿命以及充放电特性影响很大，充放电时若温度越高，则电池材料越容易受到破坏，极板的活性物质的功能下降使蓄电瓶容量减少，正负极隔板间的隔离绝缘降低易造成短路，且温度升高电池的电压也变得较低，充放电效率也会降低许多，电池的容量随之大大的减少。
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2.2 镉镍蓄电池的内部短路
镉镍蓄电池在寿命后期，会出现短路故障。造成短路的常见原因一是隔板在长期使用中，因强度降低而损坏，特别是飞行过程中振动、冲击时易导致隔板损坏而造成短路；而是电池在长期使用过程中正极膨胀、起泡而脱落的小颗粒导致短路；三是负极板上镉的小颗粒结晶在长期充放电循环中，逐渐变大，最后形成镉枝，穿透隔板而触及正极，造成两极间的短路引起大量漏电。
2.3镉镍蓄电池的“记忆效应”
由于镉镍蓄电池具有“记忆效应”，即当每次充电时，在负极有氢氧化镉与电极作用，产生金属镉而沉积于负极表面，放电时，负极表面的金属镉反应形成氢氧化镉，这是溶解沉积的反应，当充放电不完全时，电极内的镉金属会慢慢产生大结晶而使以后的化学反应受到阻隔，导致电容量在实质的表现上减少。
三 各种气候条件下的维护分析
直升机由于具有较强的机动性，要完成各种各样的任务，经常要面临各种复杂的地理环境和多变的气候条件。这就要求我们根据蓄电池的工作特点研究不同自然条件下的维护特点，熟悉蓄电池的在不同自然条件下的性能变化规律，采取有效措施以保障蓄电池的正常工作。
3.1 在炎热和严寒条件下的维护特点
炎热条件下，各种昆虫繁殖较快，且经常活动在直升机周围，所以要注意检查蓄电池舱排水孔的畅通情况，以防被昆虫堵塞。要定期拆下蓄电池检查电解液液面是否在规定位置，表面是否有漏液及生锈情情况。高温条件下严禁将蓄电池在烈日下暴晒，要妥善放置。
严寒条件下，塑料、胶质制品将会变硬、变脆、弹性减弱，蓄电池的电解液的粘度增大，化学反应速度慢，使容量降低。每次飞行结束后都要针对蓄电池及底部胶木底座进行检查，看是否有裂纹松动，内部电极板是否有晃动。当气温低于零下30度时，如果飞机不参加飞行，要将蓄电池拆下送往室内保存，对电压和容量不足的蓄电池要及时补充电解液和充电。
3.2 在潮湿条件下的维护特点
潮湿环境条件下，尤其是在海上训练时，空气中的水蒸气往往含有大量碱盐等杂质，蓄电池上的金属制品如螺钉、衬板等容易附着水份，这时两种相互接触的金属会产生电位差，促使电流在回路中流动，电位较低的金属不断与电解液发生化学作用而逐渐锈蚀；同时由于水蒸气内含盐量高，因此导电能力大大增强，这时如果蓄电池表面附着水分过多的话，容易造成蓄电池正负极短路，将其烧毁。因此在潮湿环境条件下时，要时刻保持蓄电池表面干燥清洁，每次飞行过后都要将蓄电池表面盖板拆下，检查内部螺钉、衬板是否有潮湿、锈蚀的情况；在不飞行的时候要将蓄电池拆下放于干燥的室内。
3.3在多风沙地区的维护特点
在风沙条件下，尘沙容易进入闭锁轴、底部滑轨、壳身、蓄电瓶插钉孔内，由于尘沙中的沙粒的主要成分是硬度很大的二氧化硅，这些坚硬的沙粒进入活动接触面后，一方面由于它们的硬度往往比接触面的硬度大，直接造成零件的迅速磨损；另一方面尘沙中往往含有酸碱盐及其它具有腐蚀的物质，这些物质与活动接触面的金属发生化学作用，产生化学锈蚀。同时尘沙中的酸碱盐溶于水后形成电解液，使活动接触面发生电化腐蚀。飞行中空气中的尘沙会通过排水孔进入电瓶舱，如果尘沙积累过多，便会堵塞排水孔，容易影响蓄电池的工作。因此，每次飞行过后要注意盖好机头蒙布，防止沙尘进入电瓶仓，做飞行后及预先机务准备时，要将蓄电池拿出仔细清洁飞机插钉及蓄电池插孔，打开蓄电池盖板检查表面衬板、螺钉有无浮土、锈蚀，最后检查蓄电池闭锁轴、壳体与内部电池之间有无多余尘土。
结论
镉镍蓄电池作为直升机电源的重要组成部分，在了解了其工作原理后，针对不同气候条件下蓄电池的工作特点进行有针对性的维护，不仅提高其使用效率还延长其使用寿命，同时也大大提高了直升机的可靠性、安全性。
参考文献：
[1]20GNG25航空镉镍蓄电池组使用维护说明书
[2]20нкЪН-25-у3航空蓄电池维护手册
论文作者:朱建文,刁文超,吴峰莉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/20
标签：蓄电池论文; 条件下论文; 电解液论文; 直升机论文; 负极论文; 尘沙论文; 电池论文; 《电力设备》2016年第23期论文;