汽车蓄电池

此条目介绍的是用于启动引擎和为配件供电的电池。关于电动车供电的电池，请见“电动车电池”。

一个12 V，40 Ah的汽车蓄电池

汽车蓄电池又称为SLI电池（Starting-Lighting-Ignition），是一种用于启动汽车的可充电电池，它的主要作用是为汽车内的引擎提供电力。引擎启动后，汽车蓄电池仍继续向汽车电气系统供电，交流发电机则根据用电需求的增加或减少为电池充电。通常情况下，启动汽车所使用的汽车蓄电池电量不到电池容量的百分之三。

现代汽车中的电池

汽油和柴油发动机

通常情况下，启动消耗的电池电量不到电池容量的3%。因此，汽车电池的设计目标是在短时间内提供最大电流。由于这个原因，它们有时被称为“汽车蓄电池”，用于启动、照明和点火。汽车蓄电池的设计不适合深度放电，完全放电会缩短电池的使用寿命。

除了启动引擎外，当车辆的电力需求超过充电系统的供电量时，汽车蓄电池还能提供必要的额外电力。它还能起到稳定器的作用，平衡可能造成损害的电压繁忙。引擎运行时，大部分电力由交流发电机提供，发电机内建电压调节器，可将输出电压保持在 13.5 伏特至 14.5 伏特之间。现代汽车蓄电池为铅酸电池，使用六个串联电池单元提供标称 12 伏特系统（适用于大多数乘用车和轻型罗厘），或使用十二个电池单元提供 24 伏特系统（适用于重型罗厘或土方设备）。

由于电池通风口堵塞或通风不良，再加上点火源，负极处可能会积聚氢气，引发气体爆炸。引擎启动过程中的爆炸通常与腐蚀或肮脏的电瓶极柱有关。美国国家公路交通安全管理局1993 年的一项研究表明，31% 的汽车电池爆炸伤害发生在电池充电时。其次最常见的情况是在进行电缆连接时、跨接启动时（通常是由于在连接充电源之前未连接到没电的电池，以及未连接到车辆底盘而是直接连接到接地的电池极柱）以及检查液位时。近三分之二的受伤者遭受化学灼伤，近四分之三的受伤者眼睛受伤，以及其他可能的伤害。

电动和混合动力车

电动车由高压电动车电池供电，但它们通常也配有汽车电池，以便可以使用设计为以 12 伏特运行的标准汽车配件。它们通常被称为辅助电池。

与传统的内燃机汽车不同，电动车不使用交流发电机为辅助电池充电，而是使用直流-直流转换器将高电压降至所需的浮动充电压（通常在 14 伏特左右）。

此外，电动车没有启动电机，因此只需要辅助电池提供有限的电力和能量。为此，特斯拉于 2021 年推出了一款储能仅 99 千瓦的锂离子辅助电池。

设计

汽车电池是湿电池的一个例子，它有六个电池单元。铅蓄电池的每个电池单元由交替的极板组成，这些极板由铅合金板栅制成，板栅内填充海绵铅板（阴极） 或涂有二氧化铅（阳极）。 每个电池单元都充满了硫酸溶液，也就是电解液。最初，每个电池单元都有一个加液口盖，可以透过它查看电解液液位，并向电池单元加水。加液口盖上有一个小排气孔，可以让充电过程中产生的氢气从电池单元排出。

电池单元透过短而粗的带子连接，从一个电池单元的正极板连接到相邻电池单元的负极板。一对粗端子安装在电池顶部（有时是侧面），端子表面镀有铅以防腐蚀。早期的汽车电池使用硬橡胶外壳和木质隔板。现代电池则使用塑胶外壳和编织板，以防止电池极板接触和短路。

过去，汽车电池需要定期检查和维护，以更换电池运行过程中分解产生的水。“低维护”（有时也称为“零维护”）电池使用不同的合金作为极板元件，从而减少了充电时分解的水量。现代电池在其使用寿命内可能不需要额外加水；有些类型的电池取消了每个电池的单独加水盖。这些电池的一个缺点是它们极不耐受深度放电，例如，当汽车电池电量完全耗尽时，车灯一直亮着。这会在铅板电极上形成硫酸铅沉积物，并可能缩短电池寿命的三分之一或更多。

阀控铅酸电池，又称为吸收式玻璃纤维隔板（AGM）电池，对深度放电的耐受性更强，但价格也更高。 VRLA 电池不允许在电池单元中加水。每个电池单元都配有自动泄压阀，以防止电池外壳在严重过度充电或内部故障时破裂。阀控铅酸电池不会溢出电解液，这使其特别适用于摩哆车等车辆。

电池通常由六个串联的原电池组成。每个电池可提供 2.1 伏特的电压，充满电时总电压为 12.6 伏特。在放电过程中，负极（铅）端子发生化学反应，将电子释放到外部电路，正极（氧化铅）端子则发生另一个化学反应，从外部电路吸收电子。这驱动电子透过外部电路导线（电导体）产生电流（电能）。电池放电时，电解液中的酸会与极板材料反应，将其表面改为硫酸铅。电池充电时，化学反应则相反：硫酸铅重新变成二氧化铅。将极板恢复到原始状态后，可以重复此过程。

部分车辆使用其他启动电瓶。为了减轻重量，2010 年保时捷 911 GT3 RS选配了锂离子电池；自 2018 年起，所有起亚 Niro传统混合动力车型均配备锂离子电池。重型车辆可能采用两块串联电池组成 24 伏系统，或采用串并联电池组供电 24 伏特。

使用与维护

过热是电池故障的主要原因，例如电解液在高温下蒸发，导致极板暴露在电解液中的有效表面积减少，从而导致硫酸盐化。板栅腐蚀速度会随着温度升高而加快。低温也会导致电池故障。

如果电池电量耗尽，无法启动发动机，可以透过外部电源进行跨接启动。引擎启动后，如果交流发电机和充电系统完好无损，就可以为电池充电。

电池端子腐蚀会导致汽车因电阻而无法启动，而适当涂抹电介质油脂可以防止这种情况发生。

硫酸盐化是指电极上覆盖一层坚硬的硫酸铅，这会削弱电池性能。当电池未充满电并处于放电状态时，就会发生硫酸盐化。硫酸盐化的电池应缓慢充电，以防止损坏。

SLI 电池（启动、照明和点火）并非设计用于深度放电，因此深度放电会缩短其寿命。

启动电池的极板设计用于增加表面积，从而具有较高的瞬时电流能力，而船用（混合）电池和深循环电池的极板更厚，极板底部有更多空间，以便在电池短路之前聚集废极板材料。

使用铅锑极板的汽车电池需要定期补充纯净水，以补充因电解和蒸发而流失的水分。透过将合金元素改为钙，较新的设计降低了水分流失率。现代汽车电池的维护需求较低，并且可能不再提供用于向电池单元加水的盖子。此类电池在极板上方设有额外的电解液，以弥补电池使用寿命期间的损失。

一些电池制造商内建了比重计来显示电池的充电状态。[可疑-讨论] [需要澄清]

主要的磨损机制是电池极板上活性物质的脱落，这些脱落物会积聚在电池底部，最终可能导致极板短路。将一组极板封装在由透气材料制成的塑胶隔离袋中，可以显著减少这种情况。这样可以让电解液和离子通过，同时防止污泥堆积在极板上。污泥主要由硫酸铅组成，硫酸铅是在两个电极上产生的。

环境影响

汽车电池回收可减少制造新电池所需的资源需求，将有毒铅从垃圾掩埋场转移，并防止不当处置的风险。一旦铅酸电池不再能充电，它就被视为废铅酸电池 (ULAB)，根据《巴塞尔公约》被归类为危险废物。根据美国环保署的数据， 12 伏特汽车电池是全球回收率最高的产品。光是在美国，每年约有 1 亿个汽车电池被更换，其中 99% 被送去回收。然而，在不受监管的环境中，回收工作可能会被错误地完成。作为全球废弃物贸易的一部分，ULAB 从工业化国家运往发展中国家进行拆卸和回收。大约 97% 的铅可以回收。 Pure Earth估计，发展中国家有超过 1,200 万人受到 ULAB 加工过程中铅污染的影响。

废铅酸蓄电池回收曾被用来作为支持污染避难所假说的例子。 2009年，美国环保署大幅收紧了针对铅污染的国家环境空气质量标准，这使得国内回收工作更加困难和昂贵，但并未禁止企业将回收工作转移到环境标准较低、执法不严的国家。这一变化之后，美国对墨西哥的废弃铅酸蓄电池出口增加了四倍，随之而来的是，居住在墨西哥电池回收厂两英里（3.2公里）半径范围内的母亲所生的低体重婴儿数量显著增加。

参见

• 充电器
• 铅酸蓄电池
• 汽车零组件列表