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摘要：铅酸蓄电池是农用车和拖拉机电气系统的重要组成部分。主要是给用电设备供电，它的性能好坏将直接影响农机设备的正常工作。铅酸蓄电池常以硫酸作为电解液。蓄电池维护与保管的好坏，不仅直接影响蓄电池的质量和寿命，还影响起动设备安全用电和工作任务的完成。因此，蓄电池的维护、保养是蓄电池使用的一项重要工作。
关键词：铅酸蓄电池；容量；寿命；维护
铅酸蓄电池工作的基本原理
铅酸蓄电池的工作原理为双极硫酸化理论，其运用Pb/ / ：的电化学体系。铅酸蓄电池充放电过程是可逆的，放电状态时其正极为二氧 化铅，负极为海绵状铅，电解液为硫酸溶液，三者反应将化学能转化 为电能释放出来，反应产物为 和 ；充电时其正、负极上的 均同电解液发生反应，分别形成 ：和海绵状Pb，这一过程中将电能转化为化学能并储存起来。铅酸蓄电池化学方程式表达如下：
铅酸蓄电池放电过程的电化反应
①如果铅酸蓄电池发生放电作用，一般会受到蓄电池电位差的影响，负极板上的电子就会由负载进入正极板，并且还会形成电流 I， 最后在电池内发生化学反应。
②负极板上的各个铅原子都放出 2 个电子（2e）以后，一般会形成铅离子（Pb2+），然后就会与电解液中包含的硫酸根离子（SO 2+） 发生一定的化学作用，最后在极板上形成一种无法溶解的硫酸铅（PbSO 2+）。
③通过正极板上存在的铅离子（Pb4+），可得到两个来自负极的 电子（2e），当其形成二价铅离子（Pb2+）之后，往往会与电解液中 包含的硫酸根离子（SO 2-）产生一定的反应与作用，然后就会在极板上形成一种几乎无法溶解的硫酸铅（PbSO4）。此外，在正极板上， 以水解反应形成的氧离子（O2-）与电解液中包含的氢离子（H+）发生作用之后，往往会形成一种稳定的物质水。
④如果受到电力厂的影响与作用，电解液中包含的硫酸根离子与氢离子通常会分别转移至电池的正极与负极，并且还会在电池内形成电流 I，从而形成整个回路，蓄电池向外持续放电。
⑤当电池放电时，浓度会不断下降，但正负极上存在的硫酸铅（Pb- SO4）持续增加，导致出现电池内阻增加、电解液浓度下降的现象，使 得电池电动势大幅下降。
铅酸蓄电池充电过程的电化反应
①当铅酸蓄电池充电时，应在其外部接入一个直流电源，以确保负极板放电之后形成的物质能够恢复为之前的活性物质，并将外界电能转化为化学能存储。
②对于正极板上的硫酸铅，由于其会受到外界电流的影响，一般会出现离解现象，并形成二价铅离子（Pb2+）、硫酸根负离子（SO 2-）， 但外界的电源会不断吸收正极板上存在的电子，此种情况下，正极板附近游离的二价铅离子（Pb2+）就需要持续放出个电子补充，就会形成四价铅离子（Pb4+），与水发生持续反应之后，会在正极板上形成一种二氧化铅（PbO2）。
③由于会受到外界电流作用，负极板上的硫酸铅一般会发生离解作用，进而形成二价铅离子（Pb2+）与硫酸根负离子（SO 2-），但由于负极需从外源电子持续获得电子，负极附近游离的二价铅离子（Pb2+） 就会产生中和作用，最后以绒状铅的形式遗留在负极板上。
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④在电解液中，因为正极会不断形成游离形态的氢离子（H+）与硫酸根离子（SO 2-），其中，对于在负极处持续形成的硫酸根离子（SO 2-），如果受到电场的影响，氢离子、硫酸根离子往往会分别向负极与正极游动，从而形成电流 I。
⑤在充电后期，由于受到外电流的作用，溶液中还会产生水的电解反应。
铅酸蓄电池的保养
①在日常使用铅酸蓄电池的过程中，应当及时清除蓄电池周围以及电池上的灰尘泥土等杂物，同时对极桩以及导线接头上的氧化物也应当进行及时的清理。另外如果铅酸蓄电池盖上留有电解液也应当立即进行擦拭，以免造成对蓄电池的损坏。铅酸蓄电池的各个接头也应 当联接牢固，以免在使用中发生事故。
②对于使用了铅酸蓄电池的设备来说，应当经常进行检查。一般进行检查的时候应当查看蓄电池的安装是否牢固，导线处的接头是否 接触良好等。对铅酸蓄电池进行定期检查是为了确保铅酸蓄电池得以 正常工作。
③在铅酸蓄电池的日常使用过程中，应当规范操作。例如铅酸蓄 电池使用中禁止进行长时间的大电流放电操作。在进行启动发动机的 过程中，每一次启动的时间不宜超过 5 秒，另外连续两次启动的时间间隔应当大于 15 秒，同样电喇叭的使用时间也不应当过长。
④不能大电流充电和过充电。发电机调节器电压调节值应严格按 规定调整。实践证明，充电电压增高 10%，蓄电池寿命将缩短 2 ／ 3。
⑤蓄电池应经常进行充电，保证其在充足电的状态下工作，放完 电的蓄电池应在 24 小时内充足电。
⑥冬季使用蓄电池时，注意保持充足电状态，以免电解液因相对 密度降低而结冰，致使壳体破裂。
⑦蓄电池若 3 个月不用时，将蓄电池充足电后放于阴凉通风处。同时定期检查电解液的相对密度，保持蓄电池处于充足电的状态。若 长期不用，先将蓄电池以 20 小时放电率放电，倒出电解液，用蒸馏水多次冲洗，直到水中无酸性，晾干后旋紧孔盖，密封储存。
对铅酸蓄电池的维护注意事项
正确安装搭铁极桩
现在的农用车和拖拉机上，与硅整流发电机配用的蓄电池是负极搭铁，与直流发电机配用的蓄电池是正极搭铁，不能装反，否则，前者将烧坏硅二极管，后者将烧坏调节器触点。铅酸蓄电池极桩上标有“+” 号的是正极，标有“-”号的是负极。无标记时，可以按如下特征辨认： 极桩较粗的是正极，较细的是负极；极桩上氧化物多的是正极，少的是负极；极桩呈深褐色的是正极，呈浅灰色的是负极；还可以从 2 极桩上各引出 1 条导线，插在同一杯酸液中， 有大量气泡产生的是负极。充电过程中，电解液温度不准超过 45℃， 当超过 40℃时，充电电流要减半，接近 45℃应停止充电，待降温到30℃时方可继续充电。
保持机房环境温度的适宜性
影响蓄电池使用寿命的重要因素是环境温度，一般电池生产厂家 要求的最佳环境温度是 20 － 25℃。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高，但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。环境温度一旦超 过 25℃，每升高 10℃，电池的寿命就要缩短一半。这是由于环境温度的提高，会导致电池内部化学活性增强，产生大量的热能，从而又会 促使周围环境温度升高，这种恶性循环，会加速缩短电池的寿命。低 温下铅酸电池内阻值明显增加，严重降低放电容量，特别是大电流放 电性能严重缩短，因此为获得蓄电池的最佳容量和较长的使用寿命， 应尽可能的保持机房温度在 20-25℃。
定期对电池组性能进行评估
整组蓄电池中若有个别电池失效，那么恒电流充电时可能会导致以下两种结果：一是电压会迅速升高，即在整组电池尚未充足电时失效电池已处于过充电状态，并导致整组电池充电电压升高；二是会引起整组电池充电电流下降，延长充电时间。若个别电池出现内部短路时，其充电电压就低于其他电池，当整组电池已充足电时，该落后电池却尚未充好。长此下去就会出现恶性循环，影响整组电池性能。因此，在日常维护中，要做好整组电池合单体电池的性能分析。
结语
铅酸蓄电池的维护保养能够大大提升电池的使用寿命，电池管理 中应做好充放电，并对电池进行例行检查维护；电池工作中出现异常 情况应及时进行处理，确保电池的工作状态。
参考文献
王永涛 . 浅析影响航标用铅酸蓄电池使用寿命的主要因素 [J]. 通信电源技术，2015（02）：132~133.
王金星 . 浅谈蓄电池的使用与维护 [J]. 科技创新与应用，2014
（28）：140.
论文作者:吴梓豪
论文发表刊物:《福光技术》2019年32期
论文发表时间:2020/3/14
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