卷绕式铅酸蓄电池在水情自动测报系统中的应用

　　2 卷绕式铅酸蓄电池

　　卷绕式铅酸蓄电池是近年来开发的新产品。铅酸蓄电池的工作过程就是铅和酸之间的化学反应过程，为了提高蓄电池的比容量，人们需要尽可能加大它们之间的接触面积，为此，人们采用压延铅合金的方式制造出了很薄的铅箔作为极板基片。但这样一来，它的机械强度势必要减小，为了解决这一问题，人们将正极板、隔板、负极板交替叠放，并卷绕在一起。从而制成电池单体为圆柱形的卷绕式铅酸蓄电池，又称螺旋卷式铅酸蓄电池，或卷式电极铅酸蓄电池。其外形如图1所示。

　　一直以来，卷绕式铅酸蓄电池都是西方发达国家的一张技术王牌。据报道，美国在上世纪60年代就开始研究卷绕式铅酸蓄电池。西方少数发达国家也把卷绕式铅酸蓄电池应用在军事(装甲车、坦克、潜艇等)等特殊领域。在军事测试中，这种特种电池被子弹击穿后，仍可快速启动战车或其它军事装备。经过海湾战争的考验，这种电池组被称之为“美国战略电池组”。

　　3 卷绕式铅酸蓄电池的结构性能

　　卷绕式铅酸蓄电池为螺旋型结构，如图2所示。它采用只有1 mm左右的极板并经高压卷绕而成。由于采用的板栅材料为纯铅或铅锡合金，故其比较柔软，利于卷绕，其电解液是固态酸，电极板和固态酸一起捆绑并卷起来做成独特的螺旋式卷绕。由于其使用的是固态酸，因而避免了电解液冻结的问题，同时具有卓越的低温性能，可在-55℃的低温条件下正常工作

　　卷绕式铅酸蓄电池与传统铅酸蓄电池的工作原理是一样的，它只是在制造工艺上有了改进，而正是这些改进使其具有区别于传统蓄电池的更优异的特性，主要表现在以下几个方面：

　　(1)卓越的高低温性能

　　卷绕式铅酸蓄电池可在-55℃～75℃下工作。由于卷绕式铅酸蓄电池采用了螺旋卷绕技术，其机板与机板之间的间隙极小，且其酸是固体酸，并能被玻璃纤维网所吸附，整个结构极其紧密。因此，在高温下，其基本不存在冒气冒泡现象，而在低温下，更没有液态酸可冰冻，也不存在电流输出减少的问题。根据美国SAE测试标准，卷绕式铅酸蓄电池可在-55℃～75℃范围内安全快速起动和牵引工作，而普通蓄电池的适用温度范围一般只在-10℃～40℃。这也是其能解决上述水情自动测报系统低温条件工作的根本原因。

　　(2)充电非常迅速

　　卷绕式铅酸蓄电池在40分钟内可充入95％以上的电量。由于卷绕式铅酸蓄电池的内阻极低，因此可将充电电流基本上全部接受，且其本身容量较大，故充电时没有电流限制，其一般快速充电时间在1小时左右就能满载，而普通蓄电池的内阻较高，故其部分充电电流将转化为热能散出，且其充电时间一般至少要6小时以上。卷绕式铅酸蓄电池采用高纯铅制作，故其相比普通蓄电池，其副反应小得多，因而电池可以使用小电流充电，即使在阴雨天也可以达到90％以上的充电效率。