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1、2.2 蓄电池,2.2.1 蓄电池的类型与作用 2.2.2 铅酸蓄电池的结构与工作原理 2.2.3 铅酸蓄电池的容量及其影响因素 2.2.4 铅酸蓄电池的使用与检查 2.2.5 电动汽车用蓄电池 小结,2.2 蓄电池,什么是蓄电池？ 蓄电池是一种化学电源，即能将电能转化为化学能储存，也能通过其内部的化学反应向用电设备供电。 蓄电池是一个可逆的低压直流电源。,2.2 蓄电池,酸性蓄电池,碱性蓄电池,普通铅酸蓄电池,干荷电 蓄电池,目前汽车上已很少采用,是应急的理想电池，目前汽车上广泛采用,汽车电源系统用蓄电池很少采用,蓄电池,免维护 蓄电池,用户使用过程中不需要补充电解液,2.2.1 蓄电池的类
2、型和作用 类型,2.2 蓄电池,作用 蓄电池是一种可逆的低压直流电源，在汽车上的主要功用如下： 1）起动发动机。 2）备用供电。 3）协同供电。 4）当发电机过载时，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。,2.2 蓄电池,型号 蓄电池的型号由五部分组成，一般标注在外壳上。,（1）蓄电池的单格数：用阿拉伯数字表示。蓄电池额定电压是这个数字的2倍，如：6表示6个单格电池，额定电压为12V。,（2）蓄电池的类型：用汉语拼音字母表示。,2.2 蓄电池,（3）蓄电池的特征：用汉语拼音字母表示。其含义如下表所示，无字母表示为普通铅酸蓄电池。 （4）蓄电池的额定容量：用阿拉伯数字表示。
3、 （5）蓄电池的特殊性能：用汉语拼音字母表示，无字母为一般性能蓄电池。如G表示高起动率；D表示低温起动性能好。,表 蓄电池特征代号,2.2 蓄电池,2.2.2 铅酸蓄电池的结构与工作原理 铅酸蓄电池的结构 （1）普通铅酸蓄电池,极板,隔板,电解液,外壳,极柱,由栅架与活性物质组成。在蓄电池充放电过程中，电能与化学能的相互交换，依靠极板上的活性物质与电解液中硫酸产生化学放应来实现。,用来防止正、负极板相互接触造成短路，同时还可以防止极板弯曲变形和活性物质脱落，减少负极板的硫酸盐化和大量的自由放电。,蓄电池内部发生化学反应的主要物质，由纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制而成。,用来贮存电解液和正负极板
4、组,2.2 蓄电池,2.2 蓄电池,1）极板 分为正极板和负极板，都是由栅架和填充在其上的活性物质组成。栅架由铅锑合金或铅锑锡合金浇铸或液体压铸而成。正极板上的活性物质是深棕色二氧化铅（Pb02），负极板上的活性物质是青灰色海绵状铅（Pb）。,2.2 蓄电池,通常将多片正极板和多片负极板分别通过汇流条焊接在一起，形成正、负极板组正、负极板组相互嵌合，中间再插入隔板便形成一个完整的单格电池。在每个单格电池中，负极板的数量总比正极板多一片，使得每片正极板均处于两片负极板之间。 国内极板的厚度为正极板2.22.4mm，负极板1.61.8mm，而国外已普遍采用1.11.5mm的薄型极板结构。,2.2
5、蓄电池,2）隔板 隔板的材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等。目前广泛应用微孔橡胶和微孔塑料隔板。,2.2 蓄电池,3）电解液 电解液的相对密度一般在1.241.30g/cm3。电解液的相对密度对蓄电池的性能和寿命有影响，应按地区、气候条件和制造厂的要求来选用电解液的相对密度。通常，寒冷地区应使用相对密度较高的电解液，同一地区使用的蓄电池，冬季的电解液相对密度应较夏季高0.020.04g/cm3。,2.2 蓄电池,4）外壳 常用外壳材料有硬橡胶或聚丙烯塑料，也有极少数是用玻璃。目前聚丙烯塑料已被广泛应用 。,1加液口,2蓄电池盖,3极柱,4隔板,5蓄电池壳体,6肋条,2.2 蓄电池
6、,5）极柱 极柱分为正、负极柱。 正极柱用“”符号表示或涂红颜色。 负极柱用“”符号表示，一般不涂颜色或涂蓝色。 负极柱与电源总搭铁线连接。 正极柱将电源的电通过火线引到用电设备。,2.2 蓄电池,其结构、电解液的成分以及极板材料与普通铅酸电池相同，不同之处是负极板的制造工艺不同，使极板组在干燥状态的条件下能够较长期地保存制造过程中所得到的电荷。 干荷电蓄电池在规定保存期内（两年）如需使用，只要灌入符合规定密度的电解液，搁置15min，调整液面高度规定标准后，不需要进行初充电即可投入使用，且其输出电量可达到蓄电池额定容量的80%以上，是应急的理想电源。,（2）干荷电铅酸蓄电池,2.2 蓄电池,
7、免维护蓄电池具有使用中不需加水、自放电少、耐过充电性能好、使用寿命长等优点。,（3）免维护铅酸蓄电池,2.2 蓄电池,免维护蓄电池的主要结构特点 极板栅架采用铅钙锡合金制成，消除了锑的副作用； 采用袋式聚氯乙烯隔板，可避免活性物质脱落、极板短路； 采用新型安全通气装置； 外壳由聚丙烯塑料制成，槽底无筋条。,2.2 蓄电池,铅酸蓄电池的工作原理 (1)放电过程：,化学能,电能,2.2 蓄电池,(2)充电过程：,电能,化学能,2.2 蓄电池,2.2.3 铅酸蓄电池的容量及其影响因素 铅酸蓄电池的容量 概念：蓄电池在规定的条件下输出的电量。 容量计算公式： C=If tf （If 放电电流、tf放电
8、时间） 表示方法：20h额定容量（单位：安培小时，A h） 额定储备容量（单位：分钟，min）,2.2 蓄电池,使用条件对蓄电池容量的影响 （1）放电电流：放电电流越大，蓄电池容量就越小。 （2）电解液温度：在放电电流一定的条件下，温度降低则容量减少。 （3）电解液密度：在一定范围内，适当加大电解液密度可以使容量增加，但是密度过大，反而会使容量减少。 （4）蓄电池极板结构：蓄电池极板的表面积越大，容量就越大。另外，极板越薄，容量也越大。,2.2 蓄电池,2.2.4 铅酸蓄电池的使用与检查 铅酸蓄电池的拆装注意事项 1）拆装、移动蓄电池时，应轻搬轻放，严禁在地上拖曳。 2）安装前应检查待用蓄电池
9、型号是否和本车型相符，电解液密度和高度是否符合规定。 3）安装时须将蓄电池固定在托架上，塞好防振垫，以免汽车行驶时蓄电池在框架中振动。 4）极桩上应涂上凡士林或润滑油，以防腐防锈。极桩卡子应紧固，与极桩间要接触良好。 5）蓄电池搭铁极性必须与发电机一致，不得接错。 6）拆卸蓄电池电缆时，应先拆下蓄电池负极，再拆下蓄电池正极；安装蓄电池电缆时，应先安装蓄电池正极，再安装蓄电池负极，以免拆卸过程中造成蓄电池断路。,2.2 蓄电池,蓄电池的维护 1）保持蓄电池外表面的清洁干燥，及时清除极桩和电缆卡子上的氧化物，并确定蓄电池极桩上的电缆连接牢固。 2）保持加液孔盖上通气孔的畅通，定期疏通。 3）定期检
10、查并调整电解液液面高度，液面不足时应补加蒸馏水。 4）及时给蓄电池补充充电； 5）根据季节和地区的变化及时调整电解液的密度，冬季可加入适量的密度为1.40g/cm3的电解液，以增大电解液得密度（一般比夏季高0.020.04g/cm3为宜）。 6）冬季向蓄电池内补加蒸馏水时，必须在蓄电池充电之前进行，以免水和电解液混合不均而引起结冰。 7）冬季蓄电池应该经常保持在充足电的状态。,2.2 蓄电池,蓄电池的充电方法 定流充电: 在充电的过程中，保持充电电流恒定的充电方法。 定压充电: 在充电的过程中，电源电压保持不变的充电方法。 脉冲快速充电: 在专用的快速充电机上进行。,2.2 蓄电池,（1）定流
11、充电 优点：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：充电时间长，且需要经常调整充电电流。,定流充电连接图,定流充电特性曲线,2.2 蓄电池,（2）定压充电 优点：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：充电电流大小不能调整，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。,定压充电连接图,定压充电特性曲线,2.2 蓄电池,（3）脉冲快速充电 优点 ：1）充电时间大大缩短； 2）可增加蓄电池的容量； 3）去硫化显著； 缺点：对极板的活性物质冲刷力强，易造成活性物质脱落。,
12、蓄电池脉冲快速充电电流波形,2.2 蓄电池,蓄电池的充电种类 初充电:对新电池或更换极板的蓄电池的首次充电 ，具有充电电流小、充电时间长的特点。 补充充电:在使用过程中，如因充电电压低或充电机会少等原因，致使电池的容量下降而采取的充电 ， 去硫充电:排故性充电方法，当蓄电池硫化程度较轻时采用 。,2.2 蓄电池,29,1）加注电解液,密度符合规定； 液面高度符合要求。,2）充电过程,第一阶段IC=C20/15，当电解液开始冒气泡，且单格电池电压上升到2.4V,进入第二阶段；（25-35h） 第二阶段， IC=C20/30，单格电压2.6-2.8V，并在2-3h内不变。（20-30h）,3） 充
13、放电循环,充电结束后2-3h,调整密度和液面高度。以20h放电率放电到终止电压，再以补充充电电流充电，再放电，直到容量达到额定容量的90%。,（1）初充电过程,2.2 蓄电池,（2）补充充电过程,30,补充充电条件,充电过程,电解液密度低于1.20g/cm3； 前照灯昏暗，起动无力； 较长时间停车和夜间行驶过多； 蓄电池过放电或亏电。,第一阶段以IC=C20/10，充至单格电压为2.4V。（10-11h） 第二阶段IC=C20/20，充电至电压为2.7V，且2-3小时保持不变，大量气泡。（3-5h）,2.2 蓄电池,（3）去硫充电过程,31,蓄电池每隔3个月进行一次去硫充电。,注 意,充电过程
14、,在补充充电1h后，以C20/20-C20/30的电流继续对蓄电池进行充电，充至电解液呈“沸腾”状时，停止充电1h，然后再继续充电。如此重复，直到刚一充电，电解液就呈“沸腾”状为止。,2.2 蓄电池,蓄电池技术状况的检查 （1）电解液液面高度的检查,通用性方法,适用于半透明式蓄电池,2.2 蓄电池,（2）放电程度的检查,2.2 蓄电池,2.2 蓄电池,2.2.5 电动汽车用蓄电池 镍蓄电池 属于碱性电池，有镍镉（Ni-Cd）蓄电池和镍氢（Ni-MH）蓄电池两类。 锂电池 锂电池具有比能量高等一系列优点，有锂离子电池、高温锂熔盐电池、锂聚合物电池（常温）及锂聚合物固体电解质电池（常温）。 燃料电
15、池 燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置，它的正极是氧电极，负极是氢或碳氢化合物或乙醇等燃料电极。催化剂在正极催化氧的还原反应，从外电路向氧电极传导电子；在负极催化燃料的氧化反应，向外电路传导电子；电解液输送氧电极和燃料电极反应生成的离子，并阻止电子的传递。电子通过外电路做功，并形成电的回路。,2.2 蓄电池,小结 目前燃油汽车上所用的蓄电池主要有普通铅酸蓄电池、干荷电蓄电池和免维护蓄电池等。 蓄电池具有5个功用、型号由5部分组成。 蓄电池一般由极板、隔板、电解液、外壳和极柱等组成。 影响蓄电池容量的因素主要有4项。 蓄电池的充电方法有3种，充电种类主要有3种。 蓄电池的性能检查包括电解液液面高度和蓄电池放电程度2项。 电动汽车用蓄电池主要有镍蓄电池、锂蓄电池和燃料电池等。,
