其他类型蓄电池

近年来人们在普通铅蓄电池基础上进行改进，又有很多新型的蓄电池更能满足汽车电源的需要。 主要有免维护蓄电池、干式荷电蓄电池，这两种蓄电池都是在普通的铅酸蓄电池的基础上进行改进的，原理与普通的铅酸蓄电池是一样的，只是在结构上进行了改进，性能要比普通蓄电池好很多。

1. 免维护蓄电池

免维护蓄电池，也叫MF(Maintenace-Free的缩写)蓄电池。 这种蓄电池在使用中不需经常添加蒸馏水，市内短途车可行驶8万公里，长途货车可行驶40万～48万公里不需维护，自放电少，寿命长。 图1.13所示为沈阳东北蓄电池有限公司生产的免维护液密蓄电池。

图1.13 免维护液密蓄电池

(1)免维护蓄电池的结构特点。

免维护铅蓄电池的构造如图1.14所示。 与普通铅蓄电池相比较，它具有以下特点:

图1.14 免维护蓄电池的构造

1—蓄电池盖；2—极柱盖；3—单格电池连接器；4—极柱；5—出气缝隙；6—同极连接片；7—壳体；8—底栏；9—塑料隔板及置于其中的正极板；10—负极板

1)极板栅架采用铅钙(Pb-Ca)合金或低锑合金(锑占1％～3％)，能减少排气量、耗水量和自放电。 减少了锑含量后，为了提高栅架的机械强度添加钙，并增添了加强筋，如图1.15所示。

图1.15 免维护蓄电池的栅架

1—加强筋；2—栅架

2)隔板采用袋式聚氯乙烯微孔塑料隔板，如图1.16所示，将正极板包住，可保护正极板上的活性物质不致脱落，并防止正、负极板短路。 用这种隔板可取消壳体内底部的凸棱，使极板上部容积增大，提高了电解液的储存量。

3)加装复合塞的通气装置，如图1.17所示。 它可以安全通风，并可保持蓄电池内的氢气，避免与外部火花直接接触，以防爆炸。 有的通气塞中还装入催化剂钯，可帮助排出的氢氧离子结合生成水，再回到蓄电池中去，减少了水的消耗。 这种复合塞还可使蓄电池顶部和接线柱保持清洁，减少接头的腐蚀。 目前，国内生产的免维护蓄电池其加液孔盖上的通气孔多采用迷宫式排气结构，可减少电解液的蒸发。

图1.16 袋式聚氯乙烯微孔塑料隔板

图1.17 加装复合塞的通气装置

有的生产厂家生产的免维护铅蓄电池通气装置使用一种消氢帽，其结构如图1.18所示。它是在蓄电池的防酸隔爆帽中增加了一个消氢装置，用铂、钯作催化剂，将电池内部产生的氢和氧重新化合成水，再回流到电池中去。 消氢帽安装在免维护铅酸蓄电池盖的出气孔上。

图1.18 消氢帽

1—外罩；2—铜球及分子筛；3—刚玉筒；4—瓷盘；5—上滤气片；6—下滤气片；7—滤酸粒；8—托盘；9—塑料片；10—回水盘；11—进气孔；12—回水管

4)单格电池间的连接采用穿壁式贯通连接，可减少内阻。 外壳可以用特殊塑料热压而成，由于壳体内壁薄，与同容量电池相比，重量轻、体积小。

5)对于无加液孔的全密封型免维护蓄电池，由于不能采用传统的密度计来测量电解液相对密度以判断其技术状况，为此，在这种免维护蓄电池顶上一般装有一只小型相对密度计，如图1.19所示，可以利用其在蓄电池顶部的电量指示器(俗称电眼或魔眼)观察蓄电池的健康状态，如图1.20所示。

图1.19 相对密度计

1—绿色塑料球；2—装小球的笼子；3—玻璃棒；4—绿色；5—淡绿色(或黑色)；6—透明无色(或淡黄色)

图1.20 蓄电池电量指示器

相对密度计用塑料制成，其下部的直管从蓄电池顶部插入电解液中，指示器内有一绿色小球。当电解液相对密度高于1.22g/cm3或蓄电池充电到额定容量的65％以上时，小球即浮起至笼子的顶部并与玻璃棒的下端接触，蓄电池顶部的电量指示器为绿色表示蓄电池工作状态良好；当充电低于额定容量65％时，小球下沉到笼子的底部，电量指示器指示变得模糊并且呈淡绿色或黑色表示蓄电池充电不足，需要充电；当电解液低于极限值，密度计顶部的指示器变为透明无色或淡黄色，表示电解液已减少到极限值或内部有损坏，说明蓄电池已经达到寿命，需要更换。

(2)免维护蓄电池的优点。

1)使用中不需加注蒸馏水。 蓄电池在使用中消耗水主要有两个途径:一个是水的蒸发(占10％左右)，另一个是充电过程中水的电解(占90％左右)，尤其在过充电情况下水的电解更为严重。 免维护蓄电池由于采用低锑合金或铅钙合金作为栅架材料，使其耐过充电能力增强，从而使充电末期水的电解量大大减少。 另外，免维护蓄电池由于采用袋式隔板和新型通气孔，不仅使储液量增加，还可抑制通过通气孔蒸发的水量，使耗水量减少。

2)自放电少，使用寿命长。 普通蓄电池由于极板栅架采用铅锑合金，在放电过程中，锑要从栅架内转移到正、负极板的活性物质以及电解液中去，因而增加了自放电，缩短了使用寿命。正常情况下蓄电池使用寿命为2年。 免维护蓄电池极板栅架采用铅钙合金，由于板栅中没有锑，使自放电大大减少，延长了使用寿命。 免维护蓄电池的正常使用寿命为4年，比普通蓄电池高一倍。

3)接线极柱腐蚀小。 普通蓄电池中，由于析出的酸性气体聚集在蓄电池顶部，不仅会腐蚀接线柱，还会在电极极柱之间形成短路电流。 免维护蓄电池因为有新型安全通气装置，不仅能将酸性气体保留在单格电池内部，而且能够预防火花或火焰进入蓄电池；不但可以减少或避免由外部原因引起的蓄电池爆炸，而且能够保持蓄电池盖顶部的干燥，从而减少接线柱的腐蚀，保证电气线路连接牢固可靠。

4)启动性能好。 免维护蓄电池由于单格电池之间采用了穿壁式连接，缩短了电路的连接长度，减小了内阻，可以使连接条上的功率损失减少80％，放电电压提高0.15～0.4V。 因此，免维护蓄电池比普通蓄电池具有更好的启动性能。

2. 干式荷电蓄电池

(1)干式荷电蓄电池结构的特点。

干式荷电蓄电池和普通蓄电池的主要差别是在正、负极板的铅膏中加入了抗氧化剂如松香、羊毛脂等，使极板在干燥的过程中形成一种保护膜覆盖在海绵状纯铅的表面上，以免与空气接触发生氧化。 因此，这样处理后的负极板具有较高的荷电性能，在储存期间基本上保持负极板上活性物质的海绵状态。 正极板上的活性物质是二氧化铅，在空气中是很稳定的，而负极板上的活性物质铅因呈海绵状而表面积很大，化学活性很高，在与水、空气的接触中，很容易发生氧化，使极板的荷电性能下降。 加抗氧化剂的目的，就是增加负极板的憎水抗氧能力。 另外，干荷电蓄电池在制造过程中，反复进行充、放电循环，使之在极板的深层也形成海绵状的铅。

(2)干式荷电蓄电池的优点。

干式荷电蓄电池即干式荷电铅酸蓄电池，它与普通蓄电池的区别是极板组在干燥状态下能够较长期地保存在制造过程中所得到的电荷。 这种电池在规定的保存期(两年)内，如需使用，只要灌入符合规定密度的电解液，搁置15min左右，调整液面高度至规定标准后即可使用，不需要进行初充电。

对于储存超过两年的干式荷电蓄电池，因极板上有部分氧化，使用前应以补充充电的电流大小，充电5～10h后再使用。 由于这种电池使用方便，是理想的应急电源，现已逐步取代普通的铅蓄电池。