摘要：每台柴油发电机必须配有启动电瓶，由于它主要作用是用于启动柴油发电机组的动力能源，提供电流一般为200～600A，所以称为启动蓄电池。其原理是进入开机状态后，蓄电池里的电能就会和柴油机的电动起动机导通，起动机旋转，带动柴油机，使柴油机启动并正常运转。柴油机常用蓄电池的电压有12V和24V两种，其中，12V蓄电池用于小型柴油机的启动；多缸柴油机通常采用24V蓄电池，通常用两只12V蓄电池串联起来使用。

二、启动蓄电池的作用和原理

1、启动蓄电池的作用

（1）启动蓄电池在柴油发电机组中扮演着至关重要的角色，主要负责提供启动柴油机时所需的强大电流，帮助起动机顺利运作，从而启动柴油机。

（2）除了在柴油机启动时向启动马达提供必要的电力外，启动蓄电池还能替代充电发电机向用电设备供电，保证柴油发电机组电气系统的正常运行。

（3）启动蓄电池还能吸收机内电路中产生的瞬间高压，保护用电设备免受损害，并且，在发电机端电压高于蓄电池电压时，启动蓄电池能将一部分电能转化为化学能储存起来，为柴油发电机组提供持续的能量来源。

2、放电过程

      经长期的实践证明，“双极硫酸盐化理论”是最能说明铅蓄电池工作原理的学说。该理论可以描述为：铅蓄电池在放电时，正负极的活性物质均变成硫酸铅（PbSO4），充电后又恢复到原来的状态，即正极转变成二氧化铅（PbO2），负极转变成海绵状铅（Pb）。

      当铅蓄电池接上负载时，外电路便有电流通过。有关的电化学反应为：

① 负极反应 ：Pb－2e＋SO2 4→PbSO₄；

② 正极反应：PbO₂＋2e＋4H^＋＋SO2 4→PbSO₄＋2H₂O；

③ 电池反应：Pb＋4H^＋＋2SO2— 4＋PbO₂→2PbSO₄＋2H₂O或 Pb＋2H₂SO₄＋PbO₂→PbSO₄＋2H₂O＋PbSO₄。

      从上述电池反应可以看出，铅蓄电池在放电过程中两极都生成了硫酸铅，随着放电的不断进行，硫酸逐渐被消耗，同时生成水，使电解液的浓度（密度）降低。因此，电解液密度的高低反映了铅蓄电池放电的程度。对富液式铅蓄电池来说，密度可以作为电池放电终了的标志之一。通常，当电解液密度下降到1.15～1.17kg/L左右时，应停止放电，否则蓄电池会因过量放电而遭到损坏。

3、充电过程

（1）电极反应

   当铅蓄电池接上充电器时，外电路便有充电电流通过。有关的电极反应为：

① 负极反应：PbSO₄＋2e→Pb＋SO2— 4；

② 正极反应：PbSO₄－2e＋2H₂O→PbO₂＋4H^＋＋SO2— 4；

③ 电池反应：2PbSO₄＋2H₂O→Pb＋4H^＋＋2SO2— 4＋PbO₂或PbSO₄＋2H₂O＋PbSO₄→Pb＋2H₂SO₄＋PbO₂。

      从电极反应和电池反应可以看出，铅蓄电池的充电反应恰好是其放电反应的逆反应，即充电后极板上的活性物质和电解液的密度都恢复到原来的状态。所以，在充电过程中，电解液的密度会逐渐升高。对富液式铅蓄电池来说，可以通过电解液密度的大小来判断电池的荷电程度，也可以用其密度值作为充电终了的标志，例如启动用铅蓄电池充电终了的密度d15＝1.28～1.30kg/L，固定用防酸隔爆式铅蓄电池充电终了的密度d15＝1.20~1.22kg/L。

（2）充电后期分解水的反应

   铅蓄电池在充电过程中还伴随有电解水反应，其化学反应式如下：

① 负极：2H^＋＋2e ══H₂↑

② 正极：H₂O－2e══2H^＋＋1/20₂↑

③ 总反应： H₂O══H₂↑＋1/20₂↑

      这种反应在铅蓄电池充电初期是很微弱的，但当单体电池的端电压达到2.3V/只时，水的电解开始逐渐成为主要反应。这是因为端电压达2.3V/只时，正负极板上的活性物质已大部分恢复，硫酸铅的量逐渐减少，使充电电流用于活性物质恢复的部分越来越少，而用于电解水的部分越来越多。对于富液式铅蓄电池来说，此时可观察到有大量气泡逸出，并且冒气越来越激烈，因此可用充电末期电池冒气的程度作为充电终了的标志之一。但对于阀控式密封铅蓄电池来说，因其是密封结构，充电后期为恒压充电（恒定电压在2.3V/只左右），充电电流很小，而且正极析出的氧气能在负极被吸收，所以不能观察到冒气现象。