《汽车蓄电池》PPT课件

第三节 蓄电池的工作原理和特性
• 一、铅蓄电池的工作原理
• 电化学反应方程式为：
放电
• PbO2 + 2H2SO4 +Pb
PbSO4+ 2H2O+ PbSO4
•
充电
•
（正极板） （电解液） （负极板） （正极板） （电解液） （负极
板）
•
• 1.放电过程
• 蓄电池将化学能转换成电能的过程称为蓄电池的 放电过程。当蓄电池接上负载时，在电动势的作用下， 电流便从正极经过负载流向负极。当放电回路断开时， 放电过程即被终止，正负极与电解液之间达到新的电 离平衡状态；只有当正负极板上的活性物质全部转变 为PbSO4时，蓄电池才因为正负极板的电位差等于 零而失去供电能力，放电过程彻底停止。
• (3)有的通气孔采用新型安全通气装置，可保持蓄电池 内的酸气，避免与外部火花直接接触，以防爆炸。通气塞 中还装有催化剂钯，帮助排出的氢氧离子结合生成水再回 到蓄电池中去，减少了水的消耗。这种新型通气装置还可 使蓄电池顶部和接线柱保持清洁，减少了接头的腐蚀。
• (4)单格电池间采用穿壁式连接，减小了内阻，提高了 起动性能。
• (1)及时充电。放完电的蓄电池应在24h内送到充电室充 电；蓄电池每两月至少应补充充电一次。
• (2) 不连续使用起动机，每次起动的时间不得超过5s， 如果一次未能起动发动机，应休息15s以上再作第二次起动， 连续三次起动不成功，应查明原因，排除故障后再起动发 动机。
• (3)应经常清除蓄电池表面的灰尘污物，保持蓄电池表面 清洁、干燥。
第二节 蓄电池的结构
•
3
为了增大容量，将多片正、
4
2
负极板分别并联，用汇流条焊接
起来便分别组成正、负极板组。
1
汇流条(横板)上联有极柱，各片
间留有空隙。安装时各片正、负
极板相互嵌合，中间插入隔板后
装入蓄电池单格内，便形成单格
电池。
第二节 蓄电池的结构
•
为了减小蓄电池的内阻和尺寸，蓄电池的正负极板应
1.75V时输出电量的最小允许值。它是检验新蓄电池是否合 格的重要指标，新蓄电池的输出电量如果小于额定容量， 即为不合格。
•
储备容量Cm ，它是指充足电的新蓄电池在电解液温度
为25±2ºC条件下，以25A电流连续放电至12V蓄电池端电
压降至10.50±0.05V，6V蓄电池端电压降至5.25±0.02V，
• 蓄电池放电过程具有以下特征：
•
①正、负极板上的活性物质逐渐转变为PbSO4。
•
② 随着放电的进行，电解液中的H2SO4减少，水增
多，电解液密度下降。
•
③ 随着PbSO4的增多，蓄电池内阻增大。同时，由
于PbSO4附着于极板表面，使电解液与PbO2和Pb接触面
越来越少，蓄电池的供电能力逐渐下降。
放电所持续的时间，单位为min。它表征当汽车充电系失效
时，蓄电池尚能持续提供25A电流的能力。
•
二、影响容量的因素
• 影响蓄电池容量的因素有制造因素和使用因素两个方 面。
• 制造因素主要包括：极板厚度、表面积以及其他影响 蓄电池内阻的结构因素。
• 使用因素主要包括：电解液密度、温度和放电电流。
第五节 蓄电池的使用与维护
第七节 干荷电铅蓄电池
• 干荷电铅蓄电池与普通铅蓄电池相比，其结构基本相 同，不同点主要在于负极板的制造工艺要求较高。在负极 板的铅膏中加大了松香、油酸、硬脂酸等防氧化剂，并在 化成过程中有一次深放电循环或进行反复地充、放电，便 活性物质达到深化。
•
干荷电铅蓄电池有如下优点:
• （1）储存时间长，极板组在干燥状态下能够较长期 （一般为2年）地保存制造过程中所得到的电荷，使其有 效储存时间比一般蓄电池长一年左右。
• 蓄电池充电过程具有以下特征：
•
①正、负极板上的活性物质逐渐由PbSO4转变
为PbO2和Pb。
•
② 随着充电的进行，电解液中的水减少、H2S
O4增多，电解液密度上升。
•
③ 随着充电的进行，PbSO4的减少及PbO2和
Pb的增多，蓄电池内阻减小；同时，蓄电池的供
电能力逐渐恢复。
•
第四节 蓄电池的容量及影响因素
第一章 蓄电池
第一节 概 述
• 蓄电池的作用:
•
在发动机起动时，为起动系和其他电气设备（包括发
电机的激磁绕组）供电；
• 由于各种原因（如停车、发电机转速较低、发电机超 载、发电机故障等）造成发电机不工作或输出电压低于蓄 电池电压时，为电气设备供电；
• 吸收电路中产生的过电压，稳定电网电压，保护电子 元器件。
蓄电池的结构
• L—密度计；2—排烟孔；3—液气隔板；4—连接条；5—活性 • 物质；6—栅架；7—隔板；8—极桩；9—模压代号；l0—壳
• 体；11—下滑面 •
第二节 蓄电池的结构
•
极板分为正极板和负极板两种。将涂上铅膏后的生极
板先经热风干燥，再放入稀硫酸中进行充电便得正极板和
负极板。正极板上的活性物质为二氧化铅(PbO2)，呈深棕 色；负极板上的活性物质为海绵状纯铅 (Pb)，呈深灰色。
• (4)经常检查电解液液面高度，必要时用蒸馏水或电解液 进行调整使其保持在规定范围内。
二、蓄电池技术状况的检查
为了保证蓄电池合理使用和正确维护，及时检查电解液液面 高度、确定蓄电池的充放电程度非常重要。
1. 电解液液面高度的检查
•
对于塑料壳体的蓄电池，可以
直接通过外壳上的液面线检查，电解
液液面应保持在高、低水平线之间。
•
蓄电池的放电程度可根据电解液密度判断和用
高率放电计或蓄电池测试器检查。
• （1）根据电解液密度判断
•
电解液密度可用吸式密度计或电解液密度检测仪检
测。
•
根据实际经验，电解液密度每下降0.04g/cm3约相当于
蓄电池放电25%，所以从测得的电解液密度就可以粗略估
算出蓄电池的放电程度。
•
测量电解液密度时注意：必须同时测量电解液温度，
• (5)充电后若不用，每两个月需进行一次补充充电。
• 补充充电分两个阶段进行。
• 第一阶段电流值一般为蓄电池额定容量的1/10，充 电至单格电池端电压达2.4V，而且电解液中放出气泡， 再进行第二阶段的充电。第二阶段的充电电流为第一阶 段的1/2，，充电至端电压和电解液密度在3h内稳定不 变为止。
• （2）使用方便，在规定的保存期(两年)内如需使用， 只要灌入规定密度的电解液，搁置l5min、调整液面高度 至规定标准后，不需进行初充电即可使用。
第八节 免维护铅蓄电池
• 与普通铅蓄电池相比，有以下特点: • (1)极板栅架采用铅钙合金或低锑合金(含锑2%~3%)，
减少了析气量，耗水量。同时自行放电也大大减少，使 用寿命延长。 • (2)隔板采用袋式聚氯乙烯隔板，将正极板包住，可保 护正极板活性物质不致脱落，并防止极板短路。
以便将测得的电解液密度按式1-3进行修正，得到对应25 ℃时的电解液密度；在大电流放电或加注蒸馏水后，不能
立即测量电解液密度，应等电解液充分混合均匀后再测，
一般在半小时以后即可。
•
（2)用高率放电计检查
• 高率放电计是模拟接入起动机负荷，通过测量单格 电池在大电流(接近起动机起动电流)放电时的端电压，
尽可能靠近。为了防止相邻正、负极板彼此接触而短路，
正、负极板之间要用隔板隔开。
•
电解液由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成。电
解液密度一般在1.1~1.3g/cm3之间，充足电后，电解液密
度一般在1.26~1.30g/cm3之间。在蓄电池充放电过程中，
电解液不但起导电作用，而且参与化学反应。
第二节 蓄电池的构造
第六节 蓄电池的常见故障
•
蓄电池的常见故障可以分为外部故障和内部故障。
外部故障有极桩腐蚀、极桩松动、封胶干裂等，可以直
接通过外观检查发现，并根据具体情况进行维修或更换。
内部故障包括极板硫化、自放电、活性物质脱落等，需
要根据使用和维护过程中的现象进行仔细分析，确定原因，
视情处理。
• 一、 极板硫化的现象原因和预防维修方法。 • 二、自放电的现象原因和预防维修方法。 • 三、活性物质脱落的现象原因和预防维修方法。
判断蓄电池的技术状况和起动能力。
（3)用蓄电池测试器检查 蓄电池测试器有可调电流式、不可调电流式两种。
三、蓄电池的充电
•
为了使蓄电池保持一定容量和延长蓄电池的
使用寿命，新蓄电池和修复后的蓄电池在使用前必
须进行初充电，使用中的蓄电池必须进行补充充电，
并在必要时进行去硫化充电。
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，称 为初充电。初充电过程分两个阶段进行。第一阶段的充电电 流约为额定容量的1/15，充电至单格电池端电压达2.4V，而 且电解液中放出气泡，再进行第二阶段的充电。第二阶段的 充电电流为第一阶段的1/2，充电至电解液剧烈放出气泡(沸 腾)，电压和电解液密度在3h内稳定不变为止。
•
为了保证蓄电池的使用性能、延长蓄电池的使用
寿命，必须正确使用蓄电池，并及时对蓄电池进行检
查和维护。
• 一、蓄电池的正确使用和维护
•
应尽量避免：
• (1)长时间过充电或充电电流过大；
• (2)过度放电；
• (3)电解液液面过低或过高；
• (4)电解液密度过高；
• (5)电解液内混入杂质。
•
在蓄电池的日常使用和维护中努力做到：
•
一、蓄电池容量的概念
• 蓄电池的容量是标志蓄电池对外放电能力的重要参数， 也是选用蓄电池的重要依据。
• 蓄电池的标称容量可分为额定容量和储备容量两种。
•
额定容量用20 h率容量表示，它是指充足电的新蓄
电池在电解液温度25±5ºC条件下，以的20 h率放电电流
（即0.05C20安培）连续放电至各单格电池的平均电压降到
•
2.充电过程
• 蓄电池将外接电源的电能转换成化学能储存起来 的过程称为蓄电池的充电过程。充电时，蓄电池接直 流电源，电源的正负极分别接蓄电池的正负极（即二 者是并联而不是串联）。当电源电压高于蓄电池的电 动势时，在电源电压的作用下，电流从蓄电池的正极 流入、负极流出，当电源断开时，充电过程即被终止， 正负极与电解液之间达到新的电离平衡状态；只有当 正负极板上的PbSO4全部转变为PbO2和Pb时，充电 过程才完全结束。
2.补充充电
•
蓄电池在使用过程中，常有充电不足的现象，应根据
需要进行补充充电。一般每月至少一次。如发现有下列情况 之一者，应及时进行补充充电。
• (1)电解液密度降到1.l50 g/cm3以下时；
• (2)冬季放电超过额定容量的25%，夏季超过50%时；
• (3)单格电池电压降到1.7V以下时；
• (4)起动无力或灯光暗淡等表明电力不足时；
对于橡胶壳体的蓄电池，可以用孔径 为3~5mm的透明玻璃管测量电解液高
出隔板的高度来检查。
• 对于橡胶壳体的 蓄电池，可以用孔 径为3~5mm的透明 玻璃管测量电解液 高出隔板的高度来 检查。
•
当电解液液面偏低时，应补充蒸馏水。除非确知液
面降低是由电解液溅出或泄露所致，否则不允许补充硫
酸溶液。Baidu Nhomakorabea
2. 蓄电池放电程度的检查
第一节 概 述
• 对蓄电池的基本要求 :
•
在发动机起动时，蓄电池必须能给起动机提供200~
600A的电流（有的柴油发动机最大起动电流超过1000 A），并且要能持续一定的时间（一般要求5~10s以上）； 在发电机发生故障不能发电时，蓄电池的容量应能维持车 辆行驶一定的时间。所以，要求汽车用蓄电池有尽可能小
的内阻和足够的容量。
第一节 概 述
• 起动用铅酸蓄电池特点:
•
起动用铅酸蓄电池虽然比能较低，但其内阻小、电
压稳定、在短时间内能提供较大的电流，并且结构简单、
原料丰富，因而在汽车上得到广泛应用。本章主要介绍
起动用铅蓄电池（以下简称蓄电池）的结构、原理、特
性、维护等内容。
第二节
• 一、蓄电池构造
• 由极板、隔板 • 电解液和外壳 • 等组成。
涂红色；负极桩较细，标有“-”号或涂兰色、绿色等。
• 蓄电池的型号:
• 在《铅蓄电池产品型号编制方法》中规定，铅蓄电池 的型号由四部分组成，内容及排列格式如下:
•
串联的单 体电池数
铅蓄电池 铅蓄电池 的类型 的特征
额定容量
• 6-QAW-l00：由6个单体电池组成，额定电压l2V，额 定容量为100A·h的起动用干荷电免维护铅蓄电池。
•
蓄电池的外壳用来盛放极板组和电解液。多采用聚
丙乙烯塑料外壳。外壳内有隔壁，将其分成3个或6个相同
大小的单格，相互之间不沟通，各单格底部都有凸肋，以
放置极板组。凸肋间的空腔可积存极板脱落下来的活性物
质，以防极板间短路。
•
各单格电池串联后，两端的正负极柱穿出电池盖，
分别形成蓄电池的正负极桩。正极桩较粗，标有“+”号或