1.1.7 蓄電池的性能

1.性能指標

（1）容量。蓄電池的容量是反映蓄電池對外供電能力、衡量蓄電池質量優劣以及選用蓄電池的重要指標。容量大，可提供的電能多，供電能力就越大；容量越小，供電能力就越小。

蓄電池的容量是指在規定的放電條件（放電電流、放電溫度和終止電壓）下，蓄電池能夠輸出的電量，用C表示。當恒流放電時，蓄電池的容量等于放電電流與放電時間之積，即：

C=If·tf

式中，C為蓄電池容量；If為放電電流（A）；tf為放電持續時間（h）。

目前，汽車用蓄電池容量的表示方法有額定容量和儲備容量兩種。由于蓄電池容量與放電電流、電解液溫度、放電終止電壓和放電持續時間有關，所以，蓄電池出廠時規定的額定容量或儲備容量都是在一定的電解液溫度、一定的放電電流和一定的終止電壓下測得的。

①額定容量（Qe）。GB/T5008.1—2005《起動用鉛酸蓄電池技術條件》規定：將充足電的新蓄電池在電解液溫度為（25±5）℃條件下，以20h放電速率的放電電流連續放電至單格電池平均電壓降到1.75V時輸出的電量稱為蓄電池的額定容量，單位為A·h。

②儲備容量（tr）。GB/T5008.1—2005《起動用鉛酸蓄電池技術條件》規定：蓄電池在（25±2）℃條件下，以25A恒定電流放電到單格電池平均電壓降到1.75V時的放電時間，稱為蓄電池的儲備容量，單位為min。

儲備容量表達了在汽車充電系統失效時，蓄電池能為照明及點火系統等用電設備提供25A恒流放電的能力。例如，北京切諾基吉普車用58—475型蓄電池的額定儲備容量為82min；6—QA—60型蓄電池的額定儲備容量為94min。

（2）低溫起動能力。低溫起動能力是確定汽車蓄電池性能常用的方法。桑塔納、奧迪等歐洲車用蓄電池低溫起動能力的指標規定：將蓄電池放置于-18℃低溫箱內存放24h，在-18℃環境下以300A連續放電30s，蓄電池兩極柱間電壓不能低于9V（對于12V蓄電池），一直放電到兩極柱間電壓等于6V時，連續放電時間不低于150s。因此，也稱它為低溫放電容量。

我國GB/T5008.1—2005與GB/T5008.2—2005標準中規定：在上面相同試驗條件下，以250A連續放電30s，蓄電池極間電壓不得低于8.4V。

2.影響蓄電池性能的因素

蓄電池容量與很多因素有關，歸納起來分為兩類：一類與生產工藝及產品結構有關，如活性物質的數量、極板的厚薄、活性物質的孔率等；另一類是使用條件，如放電電流、電解液溫度和電解液的相對密度等。

（1）結構因素。蓄電池極板的表面積越大，極板片數越多，參加反應的活性物質就越多，容量就越大；極板越薄，活性物質的多孔性越好，電解液向極板內部的滲透越容易，活性物質利用率就越高，輸出容量也就越大。

（2）使用因素。

①放電電流。實驗表明：放電電流越大，則電壓下降越快，放電至終止電壓的時間越短，因此容量越小。圖1-21所示為6—Q—135型蓄電池在不同放電電流情況下的放電特性。

由圖可見，放電電流越大，電壓下降越快，越容易出現放電“終了”現象，蓄電池的容量也越小。其主要原因是蓄電池放電時，極板上生成的硫酸鉛的摩爾體積為二氧化鉛的1.92倍，為海綿狀鉛的2.68倍。因此，在大電流放電時，極板表面活性物質的孔隙會很快被生成的硫酸鉛堵塞，極板內層的活性物質不能參加化學反應，由此導致了蓄電池端電壓迅速下降，縮短了放電時間，蓄電池的容量也減小。

因此在起動發動機時，必須嚴格控制起動時間，每次起動時間不得超過5s，且連續2次起動的時間間隔應不少于15s。

②電解液溫度。電解液溫度降低，其黏度增加，滲透能力減弱，同時，電解液電阻增大，內部壓降增大，端電壓在上述兩因素影響下迅速降低，蓄電池的容量減小。圖1-22所示為6—Q—75型蓄電池電解液溫度分別為+30℃和-18℃的情況下，以225A電流放電時的端電壓與放電時間的關系。圖1-23所示為6—Q—75型蓄電池以225A電流放電時，不同溫度對容量的影響。

因此，在冬季起動時，蓄電池的端電壓會下降很快，往往導致點火困難，難以起動，應注重蓄電池的保溫工作。

電解液溫度升高時，電解液滲透能力增強，電阻減小，電化學反應增強，電池容量有所上升。但電解液溫度超過40℃以后，正、負極板易拱曲變形，同時會誘發蓄電池自放電。在炎熱環境下工作的蓄電池一般應確保良好的通風條件。

③電解液的相對密度。圖1-24所示為電解液相對密度與蓄電池容量的關系，適當提高電解液的密度，電解液的滲透能力增強，參加反應的活性物質增多，從而提高了蓄電池的電動勢和容量。但電解液相對密度過大時，由于電解液的黏度增大使浸透速度降低，內阻增大，反而使蓄電池容量降低。

試驗表明，電解液相對密度約為1.23g/cm3時，蓄電池的容量最大。電解液相對密度稍低時，有利于提高放電電流和放電容量，也有利于延長蓄電池的使用壽命，因此，在冬季不結冰的前提下，應盡可能采用相對密度稍低的電解液。

④電解液的純度。電解液純度對蓄電池的容量也有很大的影響。電解液中一些有害雜質會腐蝕柵架，而沉附于極板上的雜質會形成局部電池產生自放電。例如電解液中含有1%的鐵，蓄電池在一晝夜內就會放完電，因此電解液應用化學純硫酸和蒸餾水配制。