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較少，而濃度相應(yīng)增加，密度為1.280～1.300g/cm³(25ºC)。因為單體電池的內(nèi)阻隨正負極板的距離變大
而迅速變大，為減小內(nèi)阻，極板之間的隔隙應(yīng)盡可能小。單體電池裝在防酸容器中。由于電池工作時有氣
體逸出，所以每個單體電池上方裝有泄氣閥，用于排出氣體，但電解液不會因直升機機動飛行而濺出。
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圖8-2 單體電池的結(jié)構(gòu)
2．鉛酸蓄電池的原理
當蓄電池正極通過和負極接通以后，電池開始放電，電子從負極板流向正極板。如圖8-3 所示。
圖8-3 鉛酸蓄電池放電時的化學(xué)放應(yīng)示意圖
接通電路后，硫酸H2SO4電離成氫離子H＋和硫酸根離子SO4
2－。
對負極板，活性物質(zhì)Pb 電離為Pb2＋ 和電子，Pb2＋ 和硫酸根離子相結(jié)合，生成硫酸鉛PbSO4沉積于負
極板表面，電子轉(zhuǎn)移至外電路，可用下式表示：
Pb＋SO4
2－→PbSO4＋2e
正極板得到電子，使PbO2電離為Pb2＋ 和O2－ 。與此同時，電解液中氫離子H＋向正極板移動，和PbO2
中的O2－ 生成水（H2O），同時PbO2的鉛離子Pb2＋與部分硫酸根離子SO4
2－相結(jié)合生成硫酸鉛PbSO4沉積于正極
板表面。可表示為：
4H＋＋PbO2＋SO4
2－→PbSO4＋2H2O
當正負極板全部被PbSO4 覆蓋后，電池放電完畢。由于在放電過程中產(chǎn)生了水，使電解液比重不斷下
降，放電完畢時的電解液比重約為1.150g/cm3。因此，可以用測量電解液的比重來判別電池的狀態(tài)。
充電是放電的逆過程，充電完畢后，正負極板的PbSO4又分別轉(zhuǎn)換成PbO2和Pb，電解液密度又恢復(fù)到
初始值。充、放電總的化學(xué)方程式如下：
放電
Pb ＋2H2SO 4＋ PbO2 PbSO4 ＋ 2H2O ＋ PbSO4
（－） （＋） 充電（－） （＋）
3．充電狀態(tài)的判別
電池放電時，只能放到電池放電終止電壓（1.8V），否則將影響電池的容量和壽命。充電時（指電瓶離
位充電），為保證飛行安全，電池必須充足電，但也不能過充。判斷是否充足電可用以下三個方面來衡量：
① 單體電池電壓達到最大值（2.1V）（開路電壓）并保持穩(wěn)定；
② 電解液比重不上升并維持不變；
③ 電池開始冒氣泡。
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用電解液比重來衡量電瓶充放電狀態(tài)是比較可靠的方法。用比重計測量時，應(yīng)考慮溫度的影響。在27
℃（80℉）時，比重計讀出的數(shù)不需要補償。高于或低于27℃時，讀數(shù)需加上一個修正值，電瓶手冊中均
有相應(yīng)的修正表，可對應(yīng)溫度查出修正值，如15℃時測得的讀數(shù)為1.240，經(jīng)修正后的讀數(shù)應(yīng)為1.232。
8.2.4 堿性蓄電池
直升機常用的堿性蓄電池為鎳鎘蓄電池。鎳隔蓄電池與鉛酸蓄電池相比，具有儲能大、自放電小、低
溫性能好、耐過充電和耐過放電能力強、壽命長、內(nèi)阻小、維護性好等優(yōu)點，尤其是大電流放電時，電壓
平穩(wěn)，非常適合于啟動發(fā)動機等短時大電流放電場合。目前大多數(shù)直升機上都采用堿性電瓶。
1．結(jié)構(gòu)
鎳鎘蓄電池由20 個或19 個單體電池串聯(lián)組成，每個單體電池輸出電壓為1.22V。單體電池的基本結(jié)
構(gòu)與鉛蓄電池相同（見圖8-2）。鎳鎘蓄電池正極板為活性物質(zhì)三價鎳的氫氧化物(Nickel Oxy Hydroxide)
（NiOOH），負極板為鎘（Cd）。電解液為氫氧化鉀（KOH）水溶液（30％氫氧化鉀和70％的水），KOH 的密度
為1.24～1.30g/cm3。每個單體電池上安裝有泄氣閥，泄氣閥開啟壓力范圍為2～10PSI（13.8～69kPa）。
當蓄電池充放電時，尤其是過充時，會產(chǎn)生氣體，當氣體壓力大于2 個PSI 時，泄氣閥打開，否則會引起
電瓶爆裂。當氣壓小于2 PSI 時，泄氣閥關(guān)閉，防止空氣中的酸性氣體與電瓶的電解液起反應(yīng)而降低電瓶
容量；另一方面，也可以防止電解液在飛行中濺出。維護手冊中規(guī)定，如果泄氣閥在壓力大于10 PSI 時不
能打開，必須對泄氣閥進行清潔和修理；如果泄氣閥在壓力小于2 PSI 時打開，說明泄氣閥密封圈已損壞，
必須更換。另外，蓄電池還裝有溫度保護開關(guān)，當蓄電池溫度超過130℉（54.44℃）時切斷蓄電池的充電
電源。
由于堿性電瓶在低溫充放電時，如充電電壓不變，會引起充電不足或放電容量下降。某些堿性電池上
裝有低溫敏感開關(guān)和加熱裝置，當溫度低于30℉（－2℃）時，接通加熱電路，當溫度達40℉（5℃）時斷
開。
2．堿性蓄電池的原理
當蓄電池和負載接通以后，電池開始放電，電子從負極板流向正極板。如圖8-4 所示。
圖8-4 鎳隔蓄電池放電時的化學(xué)反應(yīng)示意圖
接通電路后，正極板得到從負極板輸入的電子，正極板的活性物質(zhì)NiOOH 在水的參與下，生成氫氧化
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亞鎳Ni（OH）2和氫氧根離子OH－。
正極板：2 NiOOH＋2 H2O＋2e→2 Ni（OH）2＋2OH－
在電解液中，OH－自正電極攜帶負電荷遷移到負極板，完成電荷傳遞。
負極板：Cd＋2OH－→Cd（OH）2＋2e
充電過程是放電過程的逆過程。借助于外電源作用，使電子從電源正極輸出，經(jīng)電池后回到負極，正
極板的Ni（OH）2又還原為NiOOH，負極板的Cd（OH）2也恢復(fù)為Cd 和OH－。OH－從負極遷移至正極，即把
負電荷運回正極，完成導(dǎo)電作用。充電時有：
負極：Cd（OH）2＋2e→Cd＋2OH－
正極：2Ni（OH）2＋2OH－→2NiOOH＋2 H2O＋2e
從以上分析可以看出，電解液KOH 沒有參與化學(xué)反應(yīng)，僅起到了導(dǎo)電作用。
充、放電總的化學(xué)方程式為：
充電
2 Ni（OH）2＋Cd（OH）2 2NiOOH ＋ Cd ＋ 2H2O
（－） （＋） 放電（＋） （－）
3．充電狀態(tài)的判別
電池放電時，只能放到放電終止電壓1V（單體），否則將影響電池的容量和壽命。充電時（指電瓶離
位充電），為保證飛行安全，電池必須充足，但也不能長時間過充。由于堿性電瓶的電解液不參加化學(xué)反應(yīng)，
電解液比重基本不變，因此不能象鉛酸電瓶一樣用測量電解液比重的方法來判斷充電狀態(tài)。
在實際使用中，可以利用充電電流和時間來確定電瓶是否充足。將放完電的電瓶用恒流充電法充電，
充電的安時數(shù)大約為電瓶額定容量的140％。大多數(shù)堿性電瓶要求采用二階段恒流充電法。例如，型號為
　
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