堿性蓄電池

　　以氫氧化鈉、氫氧化鉀溶液作電介質(zhì)的蓄電池。一般用于通信、電子計算機、小功率電子儀器作直流電源;也適用于變、配電所繼電保護、斷路器分合閘和信號回路的直流電源。

　　堿性蓄電池的結(jié)構(gòu)

　　堿性蓄電池主要由極板、電池槽、電解液、隔離物等部件組成。

　　1）極板。極板分為正極板和負極板，用鋼桿穿過板柵端耳上的圓孔組裝成極板群。極板之間用套在鋼桿上的墊圈相互隔開，并用鋼桿兩端的螺帽固定。

　　正極板由板柵、電極管和活性物質(zhì)組成。板柵是用鋼板沖壓和煅燒鍍鎳而成的鋼框，鋼框上鑲上數(shù)十個電極管。電極管是用鍍鎳鋼帶或有許多小孔的碳素鋼帶以螺旋形式盤繞而成。電解液從鋼帶的小孔進出。鐵鎳蓄電池正極板的活性物質(zhì)是三氧化二鎳（Ni2O3），為增加活性物質(zhì)的導(dǎo)電率，在其中加入小于1%高純度的鱗狀石墨片。鎘鎳蓄電池正極板的結(jié)構(gòu)及活性物質(zhì)與鐵鎳蓄電池正極板基本相同，其化學(xué)反應(yīng)和電位變化也一致。

　　有些負極板與正極板的構(gòu)造基本類似，鐵鎳蓄電池和鎘鎳蓄電池負極板上的活性物質(zhì)是不同的，這是它們的主要區(qū)別。

　　鐵鎳蓄電池負極板上的活性物質(zhì)是鐵（Fe）和氧化鐵（Fe3O4占60%，F(xiàn)eO占34%，HgO占6%）。極板在第一次充電時，氧化鐵和氧化汞均還原為活性的金屬鐵和純汞。汞可增加混合物的導(dǎo)電率并使鐵保持活性狀態(tài)。

　　鎘鎳蓄電池負極板上的活性物質(zhì)是鎘粉末和鐵粉末，其中鎘粉末占85%，鐵粉末占15%。當這些物質(zhì)化成時都變?yōu)槎嗫椎慕q狀，具有較高的擴散性，從而防止收縮結(jié)塊，同時增加了極板的容量。

　　2）電池槽。它是盛電解液的容器，鐵鎳蓄電池和鎘鎳蓄電池的電池槽相同，用鍍鎳鋼板制成。電池槽的槽蓋、槽筒、槽底三部分用乙炔火焰焊成一體。槽蓋上有3個孔，兩邊是通過正、負極板接線柱的孔，中間是注液孔。注液孔同時也是排氣孔，排出蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體，并帶有自動閥經(jīng)常關(guān)閉著，以防止電解液與空氣接觸。因為空氣中的二氧化碳（CO2）與電解液氫氧化鈉（NaOH）或氫氧化鉀（KOH）接觸后都能使它們變質(zhì)，變成碳酸鈉（Na2CO3）或碳酸鉀（K2CO3）和水，其化學(xué)反應(yīng)式為

　　2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

　　2KOH+CO2=K2CO3+H2O

　　3）電解液。堿性蓄電池的電解液有NaOH水溶液和KOH水溶液兩種，比重為1.19～1.21。為提高容量，鐵鎳蓄電池和鎘鎳蓄電池通常使用KOH電解液，并在其中加入適量的氫氧化鋰（LiOH），用以減緩蓄電池容量的降低。

　　NaOH和KOH都是白色固體，易溶于水。其水溶液呈強酸性，能燒傷皮膚和其他有機物。不論是固體還是液體，都能吸收CO2而發(fā)生變質(zhì)。所以，蓄電池的注液孔必須嚴密，不容許空氣侵入蓄電池內(nèi)。

　　4）隔離物。根據(jù)其用途不同，生產(chǎn)廠家用硬橡膠制成的隔離物一般有以下三種：叉子形隔離棒用于隔離正、負極板；細孔橡膠隔板用于防止極板與電池槽內(nèi)壁接觸；硬橡膠棒用于防止正、負極板之間接觸。

　　堿性蓄電池的工作方式

　　1、充放制工作方式

　　這種方式是由甲、乙兩組蓄電池輪換進行工作，即一組放電時，另一組進行充電，充完電后作為備用，兩組電池充電和放電交替循環(huán)使用。

　　這種工作方式適用于城市電網(wǎng)不可靠、不穩(wěn)定的場合。其優(yōu)點是供電質(zhì)量高，安全可靠。

　　2、定期浮充制工作方式

　　定期浮充制又稱半浮充制，是定期地用整流設(shè)備和電池并聯(lián)供電的一種工作方式，即在部分時間里由整流設(shè)備與蓄電池并聯(lián)供電。就這樣在向負載供電的同時，整流設(shè)備對蓄電池進行小電流充電，作為補充電池已放出的容量和自放電的消耗;在另一部分時間里則由蓄電池單獨供電。

　　這種工作方式適宜于蓄電池容量小或負載變化較大的場合。當負載小時，由蓄電池單獨供電、負載大時用浮充供電。

　　3、連續(xù)浮充制工作方式

　　這是整流設(shè)備與蓄電池持續(xù)并聯(lián)供電（連續(xù)浮充供電）的一種工作方式。在浮充過程中，負載電流全部由整流設(shè)備供給，并且還對蓄電池作補充充電，而蓄電池只起著平滑濾波的作用。只有當市電停電或整流設(shè)備發(fā)生故障時，才由蓄電池對負載供電。

　　這種工作方式適宜于城市電網(wǎng)供電可靠、電壓又穩(wěn)定的場合。其優(yōu)點是蓄電池的容量可以減小;使用壽命長;因直流電能直接由整流設(shè)備輸出，而不經(jīng)過蓄電池的轉(zhuǎn)換，所以電源設(shè)備的效率高;維護工作簡單。缺點是輸出直流中含有一定的脈動成分。