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1、项目一 供电系统实训任务一蓄电池任务二交流发电机实训任务一蓄电池一、实训目的及要求(1)掌握蓄电池的基本结构和工作原理;(2)掌握蓄电池的基本检测方法;(3)掌握蓄电池的充、放电工作特性和充电方法;(4)掌握蓄电池的使用注意事项及维护方法。二、实训设备 (1)汽车启动用铅酸蓄电池、密度计、吸液器、万用表、温度 计、高率放电计、细玻璃管及棒; (2)各种类型的蓄电池极板、隔板、壳体和附件等。 (3)充电机、凡士林、润滑脂、蒸馏水、密度为1. 835g/cm3。 耐的纯硫酸、钢丝刷等。下一页返回任务一蓄电池 三、相关知识 目前汽车上使用的蓄电池，主要有普通铅酸蓄电池(图4-1) 、干荷电或湿荷电铅
2、酸蓄电池(图4-2)和免维护铅酸蓄电池(图 4-3)。 1.蓄电池的结构与类型 (1)普通铅酸蓄电池主要由极板、隔板、电解液、壳体和连 接条等组成。 极板分为正极板和负极板，均由栅架和活性物质组成， 正极板的活性物质是二氧化铅，呈深棕色，负极板上活性物 质是纯铅，呈青灰色。 隔板插放在正、负极板之间，以防止正、负极板相互接 触造成短路。常用的隔板材料有木制材料、微孔橡胶和微孔 塑料等。上一页 下一页返回任务一蓄电池 壳体用于盛放电解液、极板组、隔板。壳体多用硬橡胶 或聚丙烯塑料制成。底部有凸起的肋条，以搁置极板组。 电解液是由密度为1.835 g/cm3的纯硫酸和蒸馏水按一定 比例配制而成，其
3、密度一般为1.24-1.30 g/cm3 (2)干荷电铅酸蓄电池。干荷电铅酸蓄电池可使极板组在干 燥状态下长期保存制造过程中得到的电荷。在规定的保存期 内(2年)，只要加注符合规定密度的电解液，搁置30min，不 需要进行初充电即可使用。 (3)免维护铅酸蓄电池。无需对蓄电油进行加注蒸馏水、检 测电解液高度、检测电解液密度等维护作业。上一页 下一页返回任务一蓄电池2.蓄电池的工作原理蓄电池的基本工作状态是放电和充电。铅酸蓄电池充、放电 过程是由正、负极板上的活性物质与电解液中的硫酸进行化 学反应来完成的。 (1)铅酸蓄电池的静止电动势。将铅酸蓄电池的正、负极板 浸人电解液中，正、负极板与电解液
4、相互作用，在正负极板 间就会产生约2. 1 V的静止电动势。上一页 下一页返回任务一蓄电池 (2)铅酸蓄电池的允放电。铅酸蓄电池的正、负极板浸入电 解液中后，正、负极板间会产生约2.1 v的静止电动势。接入 负载，电流即会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极 ，这一过程称为放电。蓄电池的放电过程是化学能转换成电 能的过程。 放电时，正极板上的Pbo2和负极板上的Pb都与电解液中的 HbSO2发生反应，生成硫酸铅PhSO4，沉积在正、负极板上 。电解液中的H2SO4不断减少，密度下降 充电时，蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、负极相 连，当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时，在电场的 作用
5、下，电流从蓄电池的正极流入，从负极流出，这一过程 称为充电，蓄电池的充电过程是电能转换为化学能的过程。上一页 下一页返回任务一蓄电池 充电时，正、负极板上的PbSO4还原为Pbo2和Pb，电解液中 的H2SO4增多，密度上升充电接近终了时，PbSO4基本还原为 Pbo2和Pb，这时过剩的充电电流将电解水，使正极板附近产 生O2从电解液中逸出，负极板附近产生H2从电解液中逸出， 电解液液面高度降低因此，铅酸蓄电池需要定期补允蒸馏水 。蓄电池的允放电过程如图4-4所示 (3)蓄电池的性能指标。蓄电池的容量标志着蓄电池对外供电 的能力。它是指在放电允许的范围内，蓄电池输出的电量， 即C=IFtF式中
6、:C为蓄电池的容量，Ah;IF为放电电流，A; tF为放电时 间，h。上一页 下一页返回任务一蓄电池 蓄电池的容量与放电电流的大小、电解液的温度有关 额定容量。它指完全允足电的蓄电池，在电解液温度为 (25+15)时，以20 h放电率的放电电流连续放电至单格电压 降至1. 75 V时所输出的电量 启动容量。它表示蓄电池在发动机启动时的供电能力。 额定电压相同的蓄电池，可以有不同的额定容量和启动容 量，不同车型所需蓄电池的启动容量可以不同。上一页 下一页返回任务一蓄电池 四、实训内容 1.蓄电池的拆卸 从车上拆下蓄电池时，应首先接通点火开关检查并读取自 诊断系统的故障码，然后按下述程序进行拆卸:
7、 (1)将点火开关置于“OFF”(断开)位置，切断电源。 (2)先拧松负极柱上搭铁电缆的接头螺栓并取下搭铁电缆接 头，然后再拧松正极柱上的电缆接头螺栓和取下该电缆接， 拧松蓄电池正、负电缆的固定夹。 (3)从车上取下蓄电池。 (4)检查蓄电池封胶有无开裂和损坏，柱桩有无破损，壳体 有无泄露，否则应修理或者更换。然后用清水冲洗蓄电池外 部的灰尘和污垢，再用碱水清洗。 (5)疏通加液盖通气孔。 上一页 下一页返回任务一蓄电池 2.蓄电池参数检测 (1)检测蓄电池液面高度 方法1:用玻璃管测量法，如图4-5(a)所示 用一空心玻璃管插入蓄电池电解液内极片的上平面处。 玻璃管内的电解液与电池液面同高，
8、用大拇指按紧玻璃 管上端，使管口密封 提起玻璃管，测量玻璃管内的液面 高度，即为蓄电池电解液液面高度。标准值为10-15 mm高， 过低应加入蒸馏水使之符合标准。将电解液液面高度测量值 填入表4-1中。方法2:观察液面高度指示线法，如图4-5 (b)所示 使用透明塑料容器的蓄电池，检查液面高度时，在容器壁 上刻有两条高度指示线。正常液面高度介于两线之间的中线 上，低于下限线则为液面过低，应加人蒸馏水补允。上一页 下一页返回任务一蓄电池 方法3:从加液面孔观察判断法，如图4-5(c)所示 部分轿车蓄电池在电解液加液孔内侧的标准液面位置处开 有方视孔，检视液面高度。观察液面在方孔下面为液面过低;
9、正好与方孔平并为标准;液面没过方孔而充满加液口底部以上 为过多。 (2)检测蓄电池电解液密度。电解液的密度大小，是判断蓄 电池容量的重要标志，用密度计测量电解液密度的步骤如下: 打开蓄电池的加液盖 把密度计下端的橡皮管插入单格电池的加液孔内，如图4 -6所示。 用手将橡皮球捏瘪，再慢慢放开，电解液就会被吸到玻 璃管中。 上一页 下一页返回任务一蓄电池 使管内的浮子浮在玻璃管中央(不要相互接触)，读密度计 的读数。要求读数时，使密度计刻度线与眼睛平齐，测量的 密度值应用标准温度(+25)予以校正(同时测量电解液温度) 。不同温度条件下电解液密度修正值见表4 -2。 放电程度的判断方法。电解液密度
10、与放电程度的关系是:密 度每下降0. 01g/cm3相当于蓄电池放电6%，当判定蓄电池在 夏季放电超过50%，冬季放电超过25%时不宜再使用，应及 时进行充电，否则会使蓄电池早期损坏。 将所测量的密度值、温度值与修正后的电解液密度值，以 及根据密度下降的程度计算出的蓄电池剩余电量填入表4 -3。上一页 下一页返回任务一蓄电池 注意:此项测量应该避免在蓄电池刚加入蒸馏水或者大电流 放电过后进行，否则因为蓄电池内部电解液不平衡会使测量 结果产生较大误差。 (3)蓄电池电压的测量 方法1:万用表测量蓄电池端电压 万用表测量蓄电池端电压，只能作为检测的参考因素。通 常静置时，测量端电压大于等于12.6
11、 V，并且电解液密度大 于等于1. 22 g/cm3耐，才可以判定蓄电池具有一定的电量储备 。 方法2:高率放电计检测(蓄电池检测表) 高率放电计是模拟起动机工作状态，检测蓄电池容量的仪 表。它由一只电压表和一只负载电阻组成，其结构和测量方 法见图4 -7。上一页 下一页返回任务一蓄电池 由于在检测时，蓄电池对负载电阻放电电流可达100 A以 上，因此，能比较准确判定蓄电池的容量和基本性能，是目 前普遍使用的蓄电池检测仪表。测量的数据: 若稳定在10 - 12 V区间，说明蓄电池存电允足，不需要充电; 若指针在9-10 V区间，说明蓄电池存电不足，需要充电; 若指针在9V以下区间，说明蓄电池严
12、重亏电，要立即充电 ，才能使用。 如果空载电压基本符合要求，但负载时指针迅速下降至9 V 以下，说明蓄电池已经损坏。 注意: 不同型号的高率放电计，负荷电阻值可能不同，放电电 流和电压表的读数也就不同，使用时应注意参照说明书。 高率放电计的测量结果还与蓄电池容量有关，蓄电池容 量越大，内阻就越小，高率放电计的测量值也越大。上一页 下一页返回任务一蓄电池 测量时应保证高率放电计两叉尖与单格电池的正、负极 桩良好接触。 此项测量不能连续进行，必须间隔1 min后才可以再次检 测，以防止蓄电池损坏蓄电池测量电压与放电程度的关系见 表4-4。 在负载检测后，立即进行单格电压的检测，可以发现蓄电池 单格
13、性能是否正常，方法是: 断开红色测试夹，将功能转换开关置于2，然后用附带软测 试表笔依次从高电压单格进行测量(如无外部连接条，可将表 笔插入加液孔，并触及内部极板)，显示数值应该逐次线性递 减，如果哪个单格递减数值与其他相比较大，则说明此格电 池组有故障，需要检修或者更换。将测量结果填入表4-5。上一页 下一页返回任务一蓄电池 3.蓄电池电解液加注补液和密度调整维护 (1)电解液的加注作业。初次使用的蓄电池，加液作业应该 按照使用地区温度条件加注适当密度的电解液。不同的地区 温度条件加注电解液的标准见表4-6所示。 加注电解液作业需注意的问题: 需要调整电解液密度时，禁止将蒸馏水倒人浓硫酸中，
14、 以免发生爆溅，造成烧伤事故。 配置电解液时，因硫酸稀释放热，因此配置好的电解液 须待其冷却到35以下时，方可注人蓄电池内。 干荷蓄电池加注电解液后需要静置30 min后才能使用。上一页 下一页返回任务一蓄电池 (2)蓄电池的补液维护作业。蓄电池的补液维护作业是在清 洁和检测作业后进行的。其方法是:直接将专用蓄电池补液(蒸 馏水)加入到蓄电池内部，满足液面高度要求即可加液后的电 解液高度值填入表4-1中。 禁止使用不符合要求的水作为补液加注，通常也不可以加 注电解液替代蒸馏水使用。 (3)蓄电池电解液密度的调整。对于经常使用的蓄电池，在 维护作业时，如果单格电解液密度有明显不同时，应该进行 密
15、度调整，以防止放电内阻的变化影响其正常工作。具体方 法是:在完成补允充电作业后，重复检查电解液密度，对于不 符合标定值的单格，用吸液器抽出部分电解液，然后根据具 体情况补允蒸馏水或者高密度电解液，至符合规定值，然后 对其进行放电作业，待其放电终止后，按照规范补允充电至 充电终止。上一页 下一页返回任务一蓄电池 4.蓄电池的充电 蓄电池充电通常采用的方法有:恒压充电、恒流充电和脉冲 快速充电三种。从延长蓄电池使用寿命角度出发，建议采用 恒流充电方式。 (1)蓄电池的初充电。现在汽车普遍采用干荷电铅酸蓄电池 ，因其出厂时极板已经带电，所以初次使用时只需按规定加 足电解液后，静置20-30 min即
16、可装车使用 (2)蓄电池的补允充电 先拆下蓄电池的负、正极接线，清洁蓄电池外部的脏污 和极柱上的氧化物，疏通通气小孔，拧下加液孔盖。 检查电解液液面高度，如电解液不足，应先补允蒸馏水 连接充电机的正、负极到蓄电池的正、负极 开始充电，充电电流一般根据蓄电池的容量而定，通常 为蓄电池额定容量的1/10。上一页 下一页返回任务一蓄电池 整个充电过程中必须随时测量各单格电池的温度，以免温 度过高影响蓄电池的性能。当电解液温度上升到40时，应 立即将充电电流减半。此时，如果电解液温度仍继续升高， 应该停止充电，待温度降低到35以下时，再继续充电，也 可以采用风冷或水冷的方法降温。 补充充电可选择恒压充电法或恒流充电
