汽車蓄電池工作原理培訓(xùn)課件

1、蓄電池 蓄電池的作用 在發(fā)動機(jī)起動時，為起動系和其他電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)的激磁繞組供電； 由于各種原因如停車、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低、發(fā)電機(jī)超載、發(fā)電機(jī)故障等造成發(fā)電機(jī)不工作或輸出電壓低于蓄電池電壓時，為電氣設(shè)備供電； 吸收電路中產(chǎn)生的過電壓，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，保護(hù)電子元器件。 對蓄電池的根本要求 在發(fā)動機(jī)起動時，蓄電池必須能給起動機(jī)提供200600A的電流有的柴油發(fā)動機(jī)最大起動電流超過1000A，并且要能持續(xù)一定的時間一般要求510s以上；在發(fā)電機(jī)發(fā)生故障不能發(fā)電時，蓄電池的容量應(yīng)能維持車輛行駛一定的時間。所以，要求汽車用蓄電池有盡可能小的內(nèi)阻和足夠的容量。 起動用鉛酸蓄電池特點(diǎn) 起動用鉛酸蓄電池雖然比能

2、較低，但其內(nèi)阻小、電壓穩(wěn)定、在短時間內(nèi)能提供較大的電流，并且結(jié)構(gòu)簡單、原料豐富，因而在汽車上得到廣泛應(yīng)用。本章主要介紹起動用鉛蓄電池以下簡稱蓄電池的結(jié)構(gòu)、原理、特性、維護(hù)等內(nèi)容。 蓄電池的結(jié)構(gòu)蓄電池由極板、隔板電解液和外殼等組成。L密度計；2排煙孔；3液氣隔板；4連接條；5活性物質(zhì)；6柵架；7隔板；8極樁；9模壓代號；l0殼體；11下滑面 蓄電池的結(jié)構(gòu) 極板分為正極板和負(fù)極板兩種。將涂上鉛膏后的生極板先經(jīng)熱風(fēng)枯燥，再放入稀硫酸中進(jìn)行充電便得正極板和負(fù)極板。正極板上的活性物質(zhì)為二氧化鉛(PbO2)，呈深棕色；負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛 (Pb)，呈深灰色。蓄電池的結(jié)構(gòu) 為了增大容量，將多片正

3、、負(fù)極板分別并聯(lián)，用匯流條焊接起來便分別組成正、負(fù)極板組。匯流條(橫板)上聯(lián)有極柱，各片間留有空隙。安裝時各片正、負(fù)極板相互嵌合，中間插入隔板后裝入蓄電池單格內(nèi)，便形成單格電池。 3 4 2 1 蓄電池的結(jié)構(gòu) 為了減小蓄電池的內(nèi)阻和尺寸，蓄電池的正負(fù)極板應(yīng)盡可能靠近。為了防止相鄰正、負(fù)極板彼此接觸而短路，正、負(fù)極板之間要用隔板隔開。 33之間。在蓄電池充放電過程中，電解液不但起導(dǎo)電作用，而且參與化學(xué)反響。蓄電池的構(gòu)造 蓄電池的外殼用來盛放極板組和電解液。多采用聚丙乙烯塑料外殼。外殼內(nèi)有隔壁，將其分成3個或6個相同大小的單格，相互之間不溝通，各單格底部都有凸肋，以放置極板組。凸肋間的空腔可積存極

4、板脫落下來的活性物質(zhì)，以防極板間短路。 各單格電池串聯(lián)后，兩端的正負(fù)極柱穿出電池蓋，分別形成蓄電池的正負(fù)極樁。正極樁較粗，標(biāo)有“+號或涂紅色；負(fù)極樁較細(xì)，標(biāo)有“-號或涂蘭色、綠色等。 蓄電池的型號: 在?鉛蓄電池產(chǎn)品型號編制方法?中規(guī)定，鉛蓄電池的型號由四局部組成，內(nèi)容及排列格式如下: 6-QAW-l00：由6個單體電池組成，額定電壓l2V，額定容量為100Ah的起動用干荷電免維護(hù)鉛蓄電池。 額定容量鉛蓄電池的類型鉛蓄電池的特征串聯(lián)的單體電池數(shù)蓄電池的工作原理和特性 電化學(xué)反響方程式為： PbO2 + 2H2SO4 +Pb PbSO4+ 2H2O+ PbSO4 正極板 電解液 負(fù)極板 正極板

5、電解液 負(fù)極板 放電充電 蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的過程稱為蓄電池的放電過程。當(dāng)蓄電池接上負(fù)載時，在電動勢的作用下，電流便從正極經(jīng)過負(fù)載流向負(fù)極。當(dāng)放電回路斷開時，放電過程即被終止，正負(fù)極與電解液之間到達(dá)新的電離平衡狀態(tài)；只有當(dāng)正負(fù)極板上的活性物質(zhì)全部轉(zhuǎn)變?yōu)镻bSO4時，蓄電池才因?yàn)檎?fù)極板的電位差等于零而失去供電能力，放電過程徹底停止。 蓄電池放電過程具有以下特征： 正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镻bSO4。 隨著放電的進(jìn)行，電解液中的H2SO4減少，水增多，電解液密度下降。 隨著PbSO4的增多，蓄電池內(nèi)阻增大。同時，由于PbSO4附著于極板外表，使電解液與PbO2和Pb接觸面越來越少，

6、蓄電池的供電能力逐漸下降。 2.充電過程 蓄電池將外接電源的電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來的過程稱為蓄電池的充電過程。充電時，蓄電池接直流電源，電源的正負(fù)極分別接蓄電池的正負(fù)極即二者是并聯(lián)而不是串聯(lián)。當(dāng)電源電壓高于蓄電池的電動勢時，在電源電壓的作用下，電流從蓄電池的正極流入、負(fù)極流出，當(dāng)電源斷開時，充電過程即被終止，正負(fù)極與電解液之間到達(dá)新的電離平衡狀態(tài)；只有當(dāng)正負(fù)極板上的PbSO4全部轉(zhuǎn)變?yōu)镻bO2和Pb時，充電過程才完全結(jié)束。 蓄電池充電過程具有以下特征： 正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)逐漸由PbSO4轉(zhuǎn)變?yōu)镻bO2和Pb。 隨著充電的進(jìn)行，電解液中的水減少、H2SO4增多，電解液密度上升。 隨著充電的

7、進(jìn)行，PbSO4的減少及PbO2和Pb的增多，蓄電池內(nèi)阻減?。煌瑫r，蓄電池的供電能力逐漸恢復(fù)。 蓄電池的容量及影響因素 蓄電池的容量是標(biāo)志蓄電池對外放電能力的重要參數(shù)，也是選用蓄電池的重要依據(jù)。 蓄電池的標(biāo)稱容量可分為額定容量和儲藏容量兩種。 額定容量用20 h率容量表示，它是指充足電的新蓄電池在電解液溫度255C條件下，以的20 h率放電電流即C20安培連續(xù)放電至各單格電池的平均電壓降到V時輸出電量的最小允許值。它是檢驗(yàn)新蓄電池是否合格的重要指標(biāo)，新蓄電池的輸出電量如果小于額定容量，即為不合格。 儲藏容量Cm ，它是指充足電的新蓄電池在電解液溫度為252C條件下，以25A電流連續(xù)放電至12V

8、蓄電池端電壓降至V，6V蓄電池端電壓降至V，放電所持續(xù)的時間，單位為min。它表征當(dāng)汽車充電系失效時，蓄電池尚能持續(xù)提供25A電流的能力。 影響蓄電池容量的因素 包括制造因素和使用因素兩個方面。 制造因素主要包括：極板厚度、外表積以及其他影響蓄電池內(nèi)阻的結(jié)構(gòu)因素。 使用因素主要包括：電解液密度、溫度和放電電流。蓄電池的使用與維護(hù) 為了保證蓄電池的使用性能、延長蓄電池的使用壽命，必須正確使用蓄電池，并及時對蓄電池進(jìn)行檢查和維護(hù)。蓄電池的正確使用和維護(hù) 應(yīng)盡量防止： (1)長時間過充電或充電電流過大； (2)過度放電； (3)電解液液面過低或過高； (4)電解液密度過高； (5)電解液內(nèi)混入雜質(zhì)。

9、 在蓄電池的日常使用和維護(hù)中努力做到： (1)及時充電。放完電的蓄電池應(yīng)在24h內(nèi)送到充電室充電；蓄電池每兩月至少應(yīng)補(bǔ)充充電一次。 (2) 不連續(xù)使用起動機(jī)，每次起動的時間不得超過5s，如果一次未能起動發(fā)動機(jī)，應(yīng)休息15s以上再作第二次起動，連續(xù)三次起動不成功，應(yīng)查明原因，排除故障后再起動發(fā)動機(jī)。 (3)應(yīng)經(jīng)常去除蓄電池外表的灰塵污物，保持蓄電池外表清潔、枯燥。 (4)經(jīng)常檢查電解液液面高度，必要時用蒸餾水或電解液進(jìn)行調(diào)整使其保持在規(guī)定范圍內(nèi)。 1. 電解液液面高度的檢查 對于塑料殼體的蓄電池，可以直接通過外殼上的液面線檢查，電解液液面應(yīng)保持在高、低水平線之間。對于橡膠殼體的蓄電池，可以用孔徑

10、為35mm的透明玻璃管測量電解液高出隔板的高度來檢查。 蓄電池技術(shù)狀況的檢查 為了保證蓄電池合理使用和正確維護(hù)，及時檢查電解液液面高度、確定蓄電池的充放電程度非常重要。 對于橡膠殼體的蓄電池，可以用孔徑為35mm的透明玻璃管測量電解液高出隔板的高度來檢查。 當(dāng)電解液液面偏低時，應(yīng)補(bǔ)充蒸餾水。除非確知液面降低是由電解液濺出或泄露所致，否那么不允許補(bǔ)充硫酸溶液。 2. 蓄電池放電程度的檢查 蓄電池的放電程度可根據(jù)電解液密度判斷和用高率放電計或蓄電池測試器檢查。 1根據(jù)電解液密度判斷 電解液密度可用吸式密度計或電解液密度檢測儀檢測。 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，電解液密度每下降g/cm3約相當(dāng)于蓄電池放電25%，

11、所以從測得的電解液密度就可以粗略估算出蓄電池的放電程度。 測量電解液密度時注意：必須同時測量電解液溫度，以便將測得的電解液密度按式1-3進(jìn)行修正，得到對應(yīng)25時的電解液密度；在大電流放電或加注蒸餾水后，不能立即測量電解液密度，應(yīng)等電解液充分混合均勻后再測，一般在半小時以后即可。 2)用高率放電計檢查 高率放電計是模擬接入起動機(jī)負(fù)荷，通過測量單格電池在大電流(接近起動機(jī)起動電流)放電時的端電壓，判斷蓄電池的技術(shù)狀況和起動能力。 3)用蓄電池測試器檢查 蓄電池測試器有可調(diào)電流式、不可調(diào)電流式兩種。 蓄電池的充電 為了使蓄電池保持一定容量和延長蓄電池的使用壽命，新蓄電池和修復(fù)后的蓄電池在使用前必須進(jìn)

12、行初充電，使用中的蓄電池必須進(jìn)行補(bǔ)充充電，并在必要時進(jìn)行去硫化充電。 V，而且電解液中放出氣泡，再進(jìn)行第二階段的充電。第二階段的充電電流為第一階段的1/2，充電至電解液劇烈放出氣泡(沸騰)，電壓和電解液密度在3h內(nèi)穩(wěn)定不變?yōu)橹埂?蓄電池在使用過程中，常有充電缺乏的現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行補(bǔ)充充電。一般每月至少一次。如發(fā)現(xiàn)有以下情況之一者，應(yīng)及時進(jìn)行補(bǔ)充充電。 (1)電解液密度降到1.l50 g/cm3以下時； (2)冬季放電超過額定容量的25%，夏季超過50%時；V以下時； (4)起動無力或燈光暗淡等說明電力缺乏時； (5)充電后假設(shè)不用，每兩個月需進(jìn)行一次補(bǔ)充充電。 補(bǔ)充充電分兩個階段進(jìn)行。V，

13、而且電解液中放出氣泡，再進(jìn)行第二階段的充電。第二階段的充電電流為第一階段的1/2，充電至端電壓和電解液密度在3h內(nèi)穩(wěn)定不變?yōu)橹埂?蓄電池的常見故障 蓄電池的常見故障可以分為外部故障和內(nèi)部故障。 外部故障有極樁腐蝕、極樁松動、封膠干裂等，可以直接通過外觀檢查發(fā)現(xiàn)，并根據(jù)具體情況進(jìn)行維修或更換。 內(nèi)部故障包括極板硫化、自放電、活性物質(zhì)脫落等，需要根據(jù)使用和維護(hù)過程中的現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)分析，確定原因，視情處理。 一、 極板硫化的現(xiàn)象原因和預(yù)防維修方法。 二、自放電的現(xiàn)象原因和預(yù)防維修方法。 三、活性物質(zhì)脫落的現(xiàn)象原因和預(yù)防維修方法。 干荷電鉛蓄電池 干荷電鉛蓄電池與普通鉛蓄電池相比，其結(jié)構(gòu)根本相同，不同

14、點(diǎn)主要在于負(fù)極板的制造工藝要求較高。在負(fù)極板的鉛膏中加大了松香、油酸、硬脂酸等防氧化劑，并在化成過程中有一次深放電循環(huán)或進(jìn)行反復(fù)地充、放電，便活性物質(zhì)到達(dá)深化。 干荷電鉛蓄電池有如下優(yōu)點(diǎn): 1儲存時間長，極板組在枯燥狀態(tài)下能夠較長期一般為2年地保存制造過程中所得到的電荷，使其有效儲存時間比一般蓄電池長一年左右。 2使用方便，在規(guī)定的保存期(兩年)內(nèi)如需使用，只要灌入規(guī)定密度的電解液，擱置l5min、調(diào)整液面高度至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后，不需進(jìn)行初充電即可使用。 免維護(hù)鉛蓄電池 與普通鉛蓄電池相比，有以下特點(diǎn): (1)極板柵架采用鉛鈣合金或低銻合金(含銻2%3%)，減少了析氣量，耗水量。同時自行放電也大大減少，使用壽命延長。 (2)隔板采用袋式聚氯乙烯隔板，將正極板包住，可保護(hù)正極板活性物質(zhì)不致脫落，并防止極板短路。 (3)有的通氣孔采用新型平安通氣裝置，可保持蓄電池內(nèi)的酸氣，防止與外部火花直接接觸，以防爆炸。通氣塞中還裝有催化劑鈀，幫助排出的氫氧離子結(jié)合生成水再回到蓄電池中去，減少了水的消耗。這種新型通氣裝置還可使蓄電池頂部和接線柱保持清潔，減少了接頭的腐蝕。 (4)單格電池間采用穿壁式連接，減小了內(nèi)阻，提高了起