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1.3.4碱性蓄电池
飞机常用的碱性蓄电池为镍镉蓄电池。镍镉蓄电池与铅酸蓄电池相比，具有比能大、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
运输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. 22 V。荜体
电池的基本结构与铅酸蓄电池相同（见图1.3 -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1.24~1.30 g/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 N10 psi (13.8—69 kPa)。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
342涡轮发动机飞机结构与系统
蓄电池温度超过130下(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，如果充电电压不变，就会引起充电不足或放电容量下
降。因此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下（-2℃）时，
接通加热电路，当温度达40下(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1.3 -4
所示。
图1.3 -4镍镉蓄电池放电时的化学反应原理图
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，生成氢氧化亚镍Ni (OH)2和氢氧根离子OH -。
正极板：2 NiOOH +2H20 +2e~2 Ni(OH)2 +20H -
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+20H-_÷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，经电源后
回到负极，正极板的Ni (OH)：又还原为NiOOH，负极板的Cd (OH)：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 +20H -
芷极：2N1 (OH)2 +20H-—2NiOOH+2H20+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：
2N1 (OH)2+Cd《OH~)2磊蓑2N(iOOH+Cd一
(一) (+) (+) （一）’2H20
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涡轮发动机飞机结构与系统(ME-TA)下册(14)
