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1、第 2 章 蓄电池,知识目标 1 简单叙述蓄电池基本结构和型号； 2 简单叙述明蓄电池的基本工作原理； 3 正确描述蓄电池的容量及影响因素； 4 简单叙述蓄电池的基本工作特性；技能目标 1 会对蓄电池技术状况进行检查和维护； 2 会对蓄电池充电； 3 能通过现象判断蓄电池的基本故障；,2 汽车蓄电池,蓄电池是一种可逆的低压直流电源，它既能将化学能转化为电能，也能将电能转换为化学能。 蓄电池可分为碱性蓄电池和酸性蓄电池两大类。常用的类型有：普通、干式荷、少需维护或免维护、封闭式免维护蓄电池。,2.1.1 蓄电池分类,蓄电池,汽车用蓄电池,铅酸蓄电池,2.1.2 蓄电池的功用,1.起动发动机。向启
2、动机、点火系统、电子燃油喷射系统和汽车的其它电气设备供电。 2.备用供电。当发动机低速运转，向用电设备和发电机磁场绕组供电。 3.存储电能。发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来。 4.协同供电。发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。 5.稳定电源电压，保护电子设备。蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定。,一、 蓄电池的结构,极板、隔板、电解液、外壳,极板由栅架和活性物质组成。正极板：二氧化铅（PbO2), 棕红色负极板：海绵状纯铅（Pb）,深灰色注意： 负极板比正极板多一块。,1、极板,3）活性物质,正极板上的活
3、性物质为二氧化铅（PbO2），呈深棕色。 负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb），呈青灰色。 注意：因为正极板化学反应剧烈，所以在单格电池中，负极板总比正极板多一片。使每一片正极板都处于两片负极板之间，保持其放电均匀，防止变形。,为了增大容量，一般将多片正极板（413片）和多片负极板（514片）分别并联，组成正负极板组,如图1-7所示。,4)极板组的结构,蓄电池构造,隔板：在正、负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑。A、隔板有许多微孔，让电解液畅通无阻。B、隔板一面平整，一面有沟槽。沟槽面对着正极板。使充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉
4、入容器底部。,2、隔板,由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成，一般密度为1.241.30g/cm3 ，使用中应根据地区、气候条件和制造厂的要求而定。 注意：不允许用工业硫酸和自来水、井水、河水等配制。因其杂质多，易引起自放电，从而影响蓄电池寿命。,3、电解液,壳体用于盛装电解液和极板组。外壳应耐酸、耐热、耐振动冲击。 外壳由橡胶外壳和聚丙烯塑料两种，普遍采用的是塑料外壳。外壳为整体式结构，壳内间壁分成3个或6个互不相通的单格。蓄电池单格电池之间均用铅质联条串联，如图 所示。注意：每个单格电池设有一个液孔，可以加注电解液或检测电解液密度。孔盖上设有通气孔，便于排出蓄电池内部气体，防止外壳涨裂，发生
5、事故。,4. 壳体,单格电池间穿壁连接示意图,5.联条和极桩,免维护蓄电池,免维护电池的使用优点 （1）使用中不需加水；（2）自放电少； （3）耐过充电性能好； （4）使用寿命长； （5）内阻小，起动性好。,蓄电池的型号、规格及选用,1)我国蓄电池的型号为：机械工业部JB2599-85铅蓄电池产品型号编制方法标准规定。,1,2,3,4,5,例1：EQ1090型车用6-Q-105 例2：北京2020型车用 6-QA-60,串联单格 电 池 数,蓄电池 类 型,蓄电池 特 性,额 定 容 量,特殊 性能,1表示串联的单格电池数，用阿拉伯数字表示。 2表示电池用途，用汉语拼音字母表示。用 Q起动用蓄
6、电池；M摩托车用蓄电池； Jc船用蓄电池；HK飞机用蓄电池； 3极板类型，用A干荷电铅蓄电池；B薄型极板；W无需维护铅蓄电池； 4指20h率额定容量，用阿拉伯数字表示，单位为Ah； 5特出性能，用汉语拼音字母表示，G高起动性能。,2) 进口蓄电池的规格,进口蓄电池的容量规格是蓄电池国际协会（BCI和）和汽车工程学会（SAE）联合制定的。1）储备容量（RC）指标是用时间来表示的，单位为分钟。2）冷起动性 冷起动电流（CCA）是指在-17.80C-28.90C性（-200F）条件下，可获得的某特定意义的最小电流。,2.2.4 蓄电池规格的选择,1.电压必须和汽车电器系统的额定电压一致。 2.容量必
7、须满足汽车起动的要求。 3.蓄电池大小必须合适。,2.5 蓄电池工作原理和特性,1.蓄电池工作原理 1）蓄电池放电过程蓄电池的化学 能变成电能的过程 称放电过程。如图 所示。,蓄电池放电示意图,2） 充电过程,电能变成化学能，如图所示。,蓄电池充电示意图,蓄电池充放电过程中的化学反应方程式为：PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O 结论：（1）充电时，形成气泡。（2）放电时，电解液密度下降。（3）正极板附近化学反应较负极板附近化学反应剧烈。,放电,充电,蓄电池充电终了的标志： （1）电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾现象。(电解水) （2）电解液相对密度上升到最大值，且在23h小时内不再上
8、升。 （3）单格端电压上升到最大值（2.7V），且在23小时不再升高。,蓄电池的容量及其影响因素,1. 蓄电池的容量 概念 表示蓄电池的供电能力。当蓄电池以恒流放电时，其容量Q等于放电电流I和放电时间t的乘积，既Q=It （Ah） 分类 （1）额定容量 将充足电的新蓄电池在电解液温度为25时，以20h放电率的放电电流连续放电，至12V蓄电池端电压下降到10.50.05V时所输出的电量。,（2）储备容量以25A电流恒流放电至单格电池平均电压降到1.75V时，所维持的放电时间，单位为分钟。,2. 影响容量的因素,（1）构造因素对容量的影响 极板厚度越薄，活性物质的利用率就越高，容量就越高。 极板面
9、积越大，同时参与反应的物质就越多，容量就越大。 同性极板中心距越小，蓄电池内阻越小，容量越大。 （2）使用因素对容量的影响,1)放电电流 放电电流越大，蓄电池输出的容量越小。,注意 在使用起动机时，必须严格控制起动时间，每次接入起动机的时间不得超过5s，两次起动应间隔15s以上,放电电流与容量关系,2)电解液温度 电解液温度降低，蓄电池输出的容量减小，如图1-15所示。注意 冬季应注意对蓄电池的保温,温度粘度渗入极板困难，活性物质利用率Q； 同时，粘度内阻内压降端电压Q。,电解液温度与容量关系,3)电解液的相对密度 实践证明，采用较低的电解液相对密度，可以提高蓄电池输出大电流的能力和大电流放电
10、时的容量。电解液相对密度对容量的影响如图1-16所示。 注意 冬季，在不致结冰的前提下，应尽量采用稍低密度的电解液。,电解液相对密度与容量关系,蓄电池的充电,充电方法 （1）定流充电 在充电过程中，充电电流恒定不变（通过调整电压，保证电流不变）。 优点为：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命，可用于初充电和去硫化充电。 缺点是充电时间长，且需要经常调整充电电流。,（2）定压充电在充电过程中，充电电压恒定不变。是蓄电池在汽车上由发电机对其充电的方法。 优点为：充电速度快，充电时间短，充电电流IC会随着电动势E的上升，而逐渐减小到零，使充电自动停止，不必人工调整和照管。 缺点是：充电电流大小不
11、能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电，也不能用于初充电和去硫化充电。,（3）脉冲快速充电法 以脉冲大电流充电来实现快速充电的方法。 大电流恒流充电 IC=（0.81）C20 至单池电压升至2.4V； 前停充1525ms； 反向脉冲充电 IC=（1.52.0）C20 t=1501000us； 后停充2540ms，如此循环，直至充足电。 (4)智能快速充电 利用单片机的智能功能，控制充电电流按照最佳充电电流变化而实现快速充电的方法。,（5）蓄电池充电时的连接,1）定流充电时的连接 采用串联法 即把同的蓄电池串联起来接如充电电源。 可串联蓄电池单格总数和电池只数为： 蓄电池单格总数=充电机的额定充电
12、电压/2.7 串联12V蓄电池数=充电机的额定充电电压/（2.7 6） 注意 所有串联支路的蓄电池，其容量最好相同，否则充电电流必须按容量最小的电池来选定 2）定压充电时的连接 采用并联法 即把不同的蓄电池并联起来接如充电电源 注意 并联蓄电池的数目必须按充电设备的最大输出电流决定。,2.4.2 充电种类,1）初充电 对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电。 步骤：检查外部、通气孔加注电解液 选择充电电流（IC1=Q20/15， IC2=Q20/30 ） 连接蓄电池-充电过程中应注意问题 调整电解液密度。 2）补充充电 蓄电池使用后的充电。 步骤：检查外部、通气孔、液面高度液面不足补加蒸
13、馏水至极板上沿15mm 检查单格电压选择充电电流（ IC1=Q20/10， IC2=Q20/20 ） 充电时间约为1316h。,3）间歇过充电 间歇过充电是避免使用中极板硫化的一种预防性充电。一般应每隔3个月进行一次。 充电方法是先按补充充电方式充足电，停歇1h后，再以减半的充电电流进行过充电，直至充足电为止。 4）循环锻炼充电为迫使相当于额定容量的活性物质都能参加工作，以避免活性物质由于长期不参与化学反应而收缩，每隔一段时间（如：3个月）应对蓄电池进行一次循环锻炼充电。 充电方法是先用补充充电或间歇过充电将蓄电池充足电，然后，以20h放电率方完电，再用补充充电法充足电即可使用。,4）去硫化充
14、电 蓄电池轻度硫化，可用充电的方法予以消除，方法如下： （1）倒出电解液，加入蒸馏水冲洗两次后，再加入蒸馏水； （2）用IC=Q20/30（A）的电流进行充电，当密度上升到1.15g/cm3时，倒出电解液，再加蒸馏水继续充电，直至密度不再上升； （3）以20h率放电电流放电至单池电压降到1.75V时，再进行上述充电。反复进行以上过程，直至输出容量达到额定容量的80%以上，即可使用。,2.4.3 充电注意事项（1）遵守充电电流规范。（2）观察各单格电池的电压和密度。（3）观察电池温度。（4）充电应连续进行。（5）配制和灌入电解液时，遵守安全操作规则。（6）充电时，备用冷水、10%苏打溶液或10%
15、的氨水溶液。（7）室内要安装通风装置，严禁明火。（8）充电设备不应和蓄电池放置在同一工作室。,2.4.4 充电设备,车上的充电设备为交流发电机。 充电专用设备：可控硅整流充电机、硅整流充电机、智能充电机 。如图所示。 使用方法,图1-23 可控硅整流充电机,硅 整 流 充电 机,硅整流 充 电 机,智能充电机,2.5 铅蓄电池的使用与维护,2.5.1 蓄电池的正确使用 三抓 （1）抓及时、正确充电 1）放完电的电池24h内送充电间； 2）装车使用电池定期补充充电，放电程度，冬季不超过25%，夏季不超过50%； 3）带电液存放的蓄电池定期补充充电。 （2）抓正确使用操作 1）每次启动时间不超过5
16、s，启动间隔时间15s，最多连续启动3次； 2）车上蓄电池应固定牢靠，安装搬运时应轻搬轻放。,（3）抓清洁保养 1）保持蓄电池表面清洁； 2）及时清除蓄电池表面的酸液； 3）经常疏通通气孔。 五防 （1）防止过充和充电电流过大； （2）防止过度放电； （3）防止电解液液面过低； （4）防止电解液密度过大； （5）防止电解液内混入杂质。,（4）冬季使用蓄电池时的注意事项,（1）应特别注意保持其处于充足电状态，以防结冰； （2）冬季补加蒸馏水应在充电时进行，以防结冰； （3）冬季容量降低，发动机启动前应进行预热，每次启动时间不超过5s，每次启动间隔应有15s； （4）冬季气温低，蓄电池充电困难，应经常检查蓄电池存电状况。,
