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较少，而浓度相应增加，密度为1.280～1.300g/cm³(25ºC)。因为单体电池的内阻随正负极板的距离变大
而迅速变大，为减小内阻，极板之间的隔隙应尽可能小。单体电池装在防酸容器中。由于电池工作时有气
体逸出，所以每个单体电池上方装有泄气阀，用于排出气体，但电解液不会因直升机机动飞行而溅出。
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图8-2 单体电池的结构
2．铅酸蓄电池的原理
当蓄电池正极通过和负极接通以后，电池开始放电，电子从负极板流向正极板。如图8-3 所示。
图8-3 铅酸蓄电池放电时的化学放应示意图
接通电路后，硫酸H2SO4电离成氢离子H＋和硫酸根离子SO4
2－。
对负极板，活性物质Pb 电离为Pb2＋ 和电子，Pb2＋ 和硫酸根离子相结合，生成硫酸铅PbSO4沉积于负
极板表面，电子转移至外电路，可用下式表示：
Pb＋SO4
2－→PbSO4＋2e
正极板得到电子，使PbO2电离为Pb2＋ 和O2－ 。与此同时，电解液中氢离子H＋向正极板移动，和PbO2
中的O2－ 生成水（H2O），同时PbO2的铅离子Pb2＋与部分硫酸根离子SO4
2－相结合生成硫酸铅PbSO4沉积于正极
板表面。可表示为：
4H＋＋PbO2＋SO4
2－→PbSO4＋2H2O
当正负极板全部被PbSO4 覆盖后，电池放电完毕。由于在放电过程中产生了水，使电解液比重不断下
降，放电完毕时的电解液比重约为1.150g/cm3。因此，可以用测量电解液的比重来判别电池的状态。
充电是放电的逆过程，充电完毕后，正负极板的PbSO4又分别转换成PbO2和Pb，电解液密度又恢复到
初始值。充、放电总的化学方程式如下：
放电
Pb ＋2H2SO 4＋ PbO2 PbSO4 ＋ 2H2O ＋ PbSO4
（－） （＋） 充电（－） （＋）
3．充电状态的判别
电池放电时，只能放到电池放电终止电压（1.8V），否则将影响电池的容量和寿命。充电时（指电瓶离
位充电），为保证飞行安全，电池必须充足电，但也不能过充。判断是否充足电可用以下三个方面来衡量：
① 单体电池电压达到最大值（2.1V）（开路电压）并保持稳定；
② 电解液比重不上升并维持不变；
③ 电池开始冒气泡。
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用电解液比重来衡量电瓶充放电状态是比较可靠的方法。用比重计测量时，应考虑温度的影响。在27
℃（80℉）时，比重计读出的数不需要补偿。高于或低于27℃时，读数需加上一个修正值，电瓶手册中均
有相应的修正表，可对应温度查出修正值，如15℃时测得的读数为1.240，经修正后的读数应为1.232。
8.2.4 碱性蓄电池
直升机常用的碱性蓄电池为镍镉蓄电池。镍隔蓄电池与铅酸蓄电池相比，具有储能大、自放电小、低
温性能好、耐过充电和耐过放电能力强、寿命长、内阻小、维护性好等优点，尤其是大电流放电时，电压
平稳，非常适合于启动发动机等短时大电流放电场合。目前大多数直升机上都采用碱性电瓶。
1．结构
镍镉蓄电池由20 个或19 个单体电池串联组成，每个单体电池输出电压为1.22V。单体电池的基本结
构与铅蓄电池相同（见图8-2）。镍镉蓄电池正极板为活性物质三价镍的氢氧化物(Nickel Oxy Hydroxide)
（NiOOH），负极板为镉（Cd）。电解液为氢氧化钾（KOH）水溶液（30％氢氧化钾和70％的水），KOH 的密度
为1.24～1.30g/cm3。每个单体电池上安装有泄气阀，泄气阀开启压力范围为2～10PSI（13.8～69kPa）。
当蓄电池充放电时，尤其是过充时，会产生气体，当气体压力大于2 个PSI 时，泄气阀打开，否则会引起
电瓶爆裂。当气压小于2 PSI 时，泄气阀关闭，防止空气中的酸性气体与电瓶的电解液起反应而降低电瓶
容量；另一方面，也可以防止电解液在飞行中溅出。维护手册中规定，如果泄气阀在压力大于10 PSI 时不
能打开，必须对泄气阀进行清洁和修理；如果泄气阀在压力小于2 PSI 时打开，说明泄气阀密封圈已损坏，
必须更换。另外，蓄电池还装有温度保护开关，当蓄电池温度超过130℉（54.44℃）时切断蓄电池的充电
电源。
由于碱性电瓶在低温充放电时，如充电电压不变，会引起充电不足或放电容量下降。某些碱性电池上
装有低温敏感开关和加热装置，当温度低于30℉（－2℃）时，接通加热电路，当温度达40℉（5℃）时断
开。
2．碱性蓄电池的原理
当蓄电池和负载接通以后，电池开始放电，电子从负极板流向正极板。如图8-4 所示。
图8-4 镍隔蓄电池放电时的化学反应示意图
接通电路后，正极板得到从负极板输入的电子，正极板的活性物质NiOOH 在水的参与下，生成氢氧化
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亚镍Ni（OH）2和氢氧根离子OH－。
正极板：2 NiOOH＋2 H2O＋2e→2 Ni（OH）2＋2OH－
在电解液中，OH－自正电极携带负电荷迁移到负极板，完成电荷传递。
负极板：Cd＋2OH－→Cd（OH）2＋2e
充电过程是放电过程的逆过程。借助于外电源作用，使电子从电源正极输出，经电池后回到负极，正
极板的Ni（OH）2又还原为NiOOH，负极板的Cd（OH）2也恢复为Cd 和OH－。OH－从负极迁移至正极，即把
负电荷运回正极，完成导电作用。充电时有：
负极：Cd（OH）2＋2e→Cd＋2OH－
正极：2Ni（OH）2＋2OH－→2NiOOH＋2 H2O＋2e
从以上分析可以看出，电解液KOH 没有参与化学反应，仅起到了导电作用。
充、放电总的化学方程式为：
充电
2 Ni（OH）2＋Cd（OH）2 2NiOOH ＋ Cd ＋ 2H2O
（－） （＋） 放电（＋） （－）
3．充电状态的判别
电池放电时，只能放到放电终止电压1V（单体），否则将影响电池的容量和寿命。充电时（指电瓶离
位充电），为保证飞行安全，电池必须充足，但也不能长时间过充。由于碱性电瓶的电解液不参加化学反应，
电解液比重基本不变，因此不能象铅酸电瓶一样用测量电解液比重的方法来判断充电状态。
在实际使用中，可以利用充电电流和时间来确定电瓶是否充足。将放完电的电瓶用恒流充电法充电，
充电的安时数大约为电瓶额定容量的140％。大多数碱性电瓶要求采用二阶段恒流充电法。例如，型号为
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