汽車蓄電池課件

1、第一章第一章 蓄蓄 電電 池池 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 電流表 A 起動開關(guān) 起動機 蓄電池關(guān) + - 開 關(guān) 負(fù) 載 M F B - 發(fā)電機關(guān) 點火開關(guān) - F B 調(diào)節(jié)器 一、蓄電池的作用一、蓄電池的作用 在發(fā)動機起動時，為起動系和其它電氣設(shè)備在發(fā)動機起動時，為起動系和其它電氣設(shè)備（包括發(fā)電機的激磁繞組）供電；（包括發(fā)電機的激磁繞組）供電； 由于各種原因（如：停車、發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低、由于各種原因（如：停車、發(fā)電機轉(zhuǎn)速較低、發(fā)電機超載、發(fā)電機故障等）造成發(fā)電機不工作發(fā)電機超載、發(fā)電機故障等）造成發(fā)電機不工作或輸出電壓低于蓄電池電壓時，為電氣設(shè)備供電；或輸出電壓低于蓄電池電壓時，為電氣設(shè)備供電

2、； 蓄電池存電不足，發(fā)電機負(fù)荷又較少時，可將蓄電池存電不足，發(fā)電機負(fù)荷又較少時，可將發(fā)電機的電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存起來。發(fā)電機的電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存起來。 二、對蓄電池的基本要求二、對蓄電池的基本要求 在發(fā)動機起動時，蓄電池能給起動機提供在發(fā)動機起動時，蓄電池能給起動機提供200200A600AA600A的電流（有的柴油發(fā)動機最大起動電流的電流（有的柴油發(fā)動機最大起動電流超過超過10001000A A），），并且要能持續(xù)一定的時間（一般要并且要能持續(xù)一定的時間（一般要求求5 5s10ss10s以上）；在發(fā)電機發(fā)生故障不能發(fā)電時，以上）；在發(fā)電機發(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

3、的時間。蓄電池的容量應(yīng)能維持車輛行駛一定的時間。三、起動用鉛酸蓄電池三、起動用鉛酸蓄電池特點特點 起動用鉛酸蓄電池具有內(nèi)阻小、電壓穩(wěn)定、起動用鉛酸蓄電池具有內(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、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。原料豐富。一、蓄電池的組成一、蓄電池的組成由極板、隔板由極板、隔板電解液和外殼電解液和外殼等組成。等組成。l 第二節(jié)第二節(jié) 蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號二、蓄電池的構(gòu)造二、蓄電池的構(gòu)造1 1、正、負(fù)極板組、正、負(fù)極板組 極板由柵架和活性物質(zhì)組成極板由柵架和活性物質(zhì)組成極板分為正極板和負(fù)極板兩種。充電狀態(tài)下，極板分為正極板和

4、負(fù)極板兩種。充電狀態(tài)下，正極板上的活性物質(zhì)為二氧化鉛正極板上的活性物質(zhì)為二氧化鉛( (PbOPbO2 2) )，呈深棕呈深棕色；負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛色；負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛 ( (Pb)Pb)，呈深灰色。呈深灰色。 為了增大容量，將多片為了增大容量，將多片正、負(fù)極板分別并聯(lián)，正、負(fù)極板分別并聯(lián)，用匯流條焊接起來便分用匯流條焊接起來便分別組成正、負(fù)極板組。別組成正、負(fù)極板組。匯流條匯流條( (橫板橫板) )上聯(lián)有極上聯(lián)有極柱，各片間留有空隙。柱，各片間留有空隙。安裝時各片正、負(fù)極板安裝時各片正、負(fù)極板相互嵌合，中間插入隔相互嵌合，中間插入隔板后裝入蓄電池單格內(nèi)，板后裝入蓄電池

5、單格內(nèi)，便形成單格電池。便形成單格電池。 3 4 2 1 每個單個電池中負(fù)極板比正極板多每個單個電池中負(fù)極板比正極板多一片。一片。 每個單個電池的電壓是每個單個電池的電壓是2 2V V。2 2、隔板、隔板 為了減小蓄電池的內(nèi)阻和尺寸，蓄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短路，正、負(fù)極板之間要用隔板隔開。開。3 3、電解液、電解液 電解液由純硫酸與蒸餾水按一定比例電解液由純硫酸與蒸餾水按一定比例配制而成。配制而成。充足電后，電解液密度一充足電后，電解液

6、密度一般在般在1.26 1.26 g/cmg/cm3 31.30g/cm1.30g/cm3 3之間。之間。4 4、外殼、外殼 蓄電池的外殼用來盛放極板組和電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。外解液。多采用聚丙乙烯塑料外殼。外殼內(nèi)有隔壁，將其分成殼內(nèi)有隔壁，將其分成3 3個或個或6 6個相同個相同大小的單格，相互之間不溝通，各單大小的單格，相互之間不溝通，各單格底部都有凸肋，以放置極板組。凸格底部都有凸肋，以放置極板組。凸肋間的空腔可積存極板脫落下來的活肋間的空腔可積存極板脫落下來的活性物質(zhì)。性物質(zhì)。 各單格電池串聯(lián)后，兩端的正負(fù)極柱各單格電池串聯(lián)后，兩端的正負(fù)極柱穿出

7、電池蓋，分別形成蓄電池的正負(fù)穿出電池蓋，分別形成蓄電池的正負(fù)極樁。極樁。正極樁標(biāo)有正極樁標(biāo)有“+”“+”號或涂紅色；號或涂紅色；負(fù)極樁標(biāo)有負(fù)極樁標(biāo)有“-”“-”號或涂蘭色、綠色等。號或涂蘭色、綠色等。三、蓄電池的型號三、蓄電池的型號鉛蓄電池的型號由四部分組成鉛蓄電池的型號由四部分組成6-6-QAW-l00QAW-l00：由由6 6個單體電池組成，額定電壓個單體電池組成，額定電壓l2Vl2V，額定容量為額定容量為100100A.hA.h的起動用干荷電免的起動用干荷電免維護鉛蓄電池。維護鉛蓄電池。 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)第三節(jié)第三節(jié) 蓄電池的工作原理和特性蓄電池的工作

8、原理和特性 一、鉛蓄電池的工作原理一、鉛蓄電池的工作原理 電化學(xué)反應(yīng)方程式為：電化學(xué)反應(yīng)方程式為： PbO2 + 2H2SO4 +Pb PbSO4+ 2H2O+ PbSO4 （正極板）（電解液）（負(fù)極板）正極板）（電解液）（負(fù)極板） （正極板）（電解液）（負(fù)極板）（正極板）（電解液）（負(fù)極板）放電充電蓄電池放電過程具有以下特征：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)檎⒇?fù)極板上的活性物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镻 Pb bSOSO4 4。 隨著放電的進行，電解液中的隨著放電的進行，電解液中的H H2 2SOSO4 4減少，水減少，水增多，電解液密度下降。增多，電解液密度下降。 隨著隨

9、著P Pb bSOSO4 4的增多，蓄電池內(nèi)阻增大。同時，的增多，蓄電池內(nèi)阻增大。同時，由于由于P Pb bSOSO4 4附著于極板表面，使電解液與附著于極板表面，使電解液與P Pb bO O2 2和和P Pb b接觸面越來越少，蓄電池的供電能力逐漸下接觸面越來越少，蓄電池的供電能力逐漸下降。降。 蓄電池充電過程具有以下特征：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)逐漸由正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)逐漸由P Pb bSOSO4 4轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)闉镻 Pb bO O2 2和和P Pb b。 隨著充電的進行，電解液中的水減少、隨著充電的進行，電解液中的水減少、H H2 2SOSO4 4增多，電解液

10、密度上升。增多，電解液密度上升。 隨著充電的進行，隨著充電的進行，P Pb bSOSO4 4的減少及的減少及P Pb bO O2 2和和P Pb b的增多，蓄電池內(nèi)阻減??；同時，蓄電池的增多，蓄電池內(nèi)阻減小；同時，蓄電池的供電能力逐漸恢復(fù)。的供電能力逐漸恢復(fù)。 二、鉛蓄電池的工作特性二、鉛蓄電池的工作特性 1 1、蓄電池的電動勢、蓄電池的電動勢 2 2、蓄電池的內(nèi)電阻、蓄電池的內(nèi)電阻3 3、放電特性、放電特性 指恒流連續(xù)放電過程中，指恒流連續(xù)放電過程中，U U和和 隨隨放電時間的變化規(guī)律。放電時間的變化規(guī)律。 采用采用2020h h放電率，放電電流為額定容量的放電率，放電電流為額定容量的1/2

11、01/20，即，即0.050.05 。25 C20C放電特性曲線 1. 1. ； 2.2.放電過程中，電解液密度逐漸下降，放電過程中，電解液密度逐漸下降， 每下降每下降 0.04 0.04 g/cmg/cm3 3 ，相當(dāng)于放電，相當(dāng)于放電25%25%； 蓄電池放電極限冬季為額定容量的蓄電池放電極限冬季為額定容量的25%25%，夏，夏季為額定容量的季為額定容量的50%50%； 放電過程中，內(nèi)阻逐漸增大（生成物體積放電過程中，內(nèi)阻逐漸增大（生成物體積大，導(dǎo)電性差，）；大，導(dǎo)電性差，）； 放電終了時，電解液密度下降到最小許可放電終了時，電解液密度下降到最小許可值，電壓降至放電終止電壓；值，電壓降至放

12、電終止電壓；fnUEI R25 C4 4、充電特性、充電特性 指恒流連續(xù)充電過程中，指恒流連續(xù)充電過程中，U U和和 隨隨充電時間的變化規(guī)律。充電時間的變化規(guī)律。 初充電電流為額定容量的初充電電流為額定容量的1/151/15，平常充，平常充電電流為額定容量的電電流為額定容量的1/101/10。25 C充電特性曲線 1. 1. ； 2.2.氫過電位；氫過電位； 3.3.充電終了的標(biāo)志：充電終了的標(biāo)志： 產(chǎn)生大量氣泡，所謂產(chǎn)生大量氣泡，所謂“沸騰沸騰”； U U與與 上升至最大值，上升至最大值，2323h h內(nèi)不內(nèi)不在變化。在變化。cnUEI R2 5C第四節(jié)第四節(jié) 蓄電池的容量及影響因素蓄電池的

13、容量及影響因素 一、蓄電池容量的概念一、蓄電池容量的概念 蓄電池的容量是標(biāo)志蓄電池對外放電能蓄電池的容量是標(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力的重要參數(shù)，也是選用蓄電池的重要依據(jù)。據(jù)。 蓄電池的標(biāo)稱容量有額定容量和儲備容蓄電池的標(biāo)稱容量有額定容量和儲備容量兩種。量兩種。 額定容量額定容量指充足電的新蓄電池在電解液平均溫指充足電的新蓄電池在電解液平均溫度為度為25255 5C C條件下，以條件下，以2020h h率放電電流（即率放電電流（即0.050.05C C2020安培）連續(xù)放電至各單格電池的平均電壓安培）連續(xù)放電至各單格電池的平均電壓降到降到1.751.75V V時輸

14、出電量的最小允許值。時輸出電量的最小允許值。 儲備容量儲備容量C Cm m是指充足電的新蓄電池在電解液溫是指充足電的新蓄電池在電解液溫度為度為25252 2C C條件下，以條件下，以2525A A電流連續(xù)放電至電流連續(xù)放電至1212V V蓄蓄電池端電壓下降至電池端電壓下降至10.5010.500.050.05V V，6V6V蓄電池端電蓄電池端電壓下降至壓下降至5.255.250.020.02V V，放電所持續(xù)的時間，單位放電所持續(xù)的時間，單位為為minmin。二、影響容量的因素二、影響容量的因素 影響蓄電池容量的因素有制造因素和影響蓄電池容量的因素有制造因素和使用因素兩個方面。使用因素兩個方面

15、。 制造因素主要包括：極板厚度、表面積制造因素主要包括：極板厚度、表面積以及其它影響蓄電池內(nèi)阻的結(jié)構(gòu)因素。以及其它影響蓄電池內(nèi)阻的結(jié)構(gòu)因素。 使用因素主要包括：電解液密度、溫度使用因素主要包括：電解液密度、溫度和放電電流。和放電電流。 放電電流越大，其容量越小。應(yīng)嚴(yán)格控制放電電流越大，其容量越小。應(yīng)嚴(yán)格控制起動時間；起動時間； 電解液溫度越低，其容量越小。冬季應(yīng)加電解液溫度越低，其容量越小。冬季應(yīng)加強保溫，合理化使用；強保溫，合理化使用； 電解液密度在充滿電時為電解液密度在充滿電時為1.261.30 1.261.30 g/cmg/cm3 3 ， 過高過低都會使容量降低。過高過低都會使容量降低。

16、第五節(jié)第五節(jié) 蓄電池的使用與維護蓄電池的使用與維護 為了保證蓄電池的使用性能、延長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，并及時對蓄電池進行檢查和維護。池，并及時對蓄電池進行檢查和維護。一、蓄電池的正確使用和維護一、蓄電池的正確使用和維護 應(yīng)盡量避免：應(yīng)盡量避免：(1)(1)長時間過充電或充電電流過大；長時間過充電或充電電流過大；(2)(2)過度放電；過度放電；(3)(3)電解液液面過低或過高；電解液液面過低或過高；(4)(4)電解液密度過高；電解液密度過高；(5)(5)電解液內(nèi)混入雜質(zhì)。電解液內(nèi)混入雜質(zhì)。二、蓄電池技術(shù)狀況的檢查二

17、、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，及時為了保證蓄電池合理使用和正確維護，及時檢查電解液液面高度、確定蓄電池的充放電程檢查電解液液面高度、確定蓄電池的充放電程度非常重要。度非常重要。 對于塑料殼體的對于塑料殼體的蓄電池，可以直接通蓄電池，可以直接通過外殼上的液面線檢過外殼上的液面線檢查，電解液液面應(yīng)保查，電解液液面應(yīng)保持在高、低水平線之持在高、低水平線之間。間。1.1.電解液液面高度的檢查電解液液面高度的檢查 對于橡膠殼體對于橡膠殼體的蓄電池，可的蓄電池，可以用孔徑為以用孔徑為3535mmmm的透明玻的透明玻璃管測量電解璃管測量電解液高出隔板的液高出隔板的高度來檢查。高度

18、來檢查。 當(dāng)電解液液面偏低時，應(yīng)補充蒸餾水。當(dāng)電解液液面偏低時，應(yīng)補充蒸餾水。除非確知液面降低是由電解液濺出或滲除非確知液面降低是由電解液濺出或滲漏所致，否則不允許補充硫酸溶液。漏所致，否則不允許補充硫酸溶液。 2.2. 蓄電池放電程度的檢查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。高率放電計或蓄電池測試器檢查。 1 1）根據(jù)電解液密度判斷）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電解液密度可用吸式密度計或電解液密度檢測儀檢測。測儀檢測。 結(jié)果分析：根據(jù)實際經(jīng)驗，電解液密度每結(jié)果分析：根

19、據(jù)實際經(jīng)驗，電解液密度每下降下降0.040.04g/cmg/cm3 3約相當(dāng)于蓄電池放電約相當(dāng)于蓄電池放電25%25%，所，所以從測得的電解液密度就可以粗略估算出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。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進行解液溫度，以便將測得的電解液密度進行修正，得到對應(yīng)修正，得到對應(yīng)2525時的電解液密度；在時的電解液密度；在大電流放電或加注蒸餾水后，不能立即測大電流放電或加注蒸餾水后，不能立即測量電解液密度。量電解液密度。2)2)用高率放電計檢查用高率放電計檢查 高率放

20、電計是模擬接入起動機負(fù)荷，通過高率放電計是模擬接入起動機負(fù)荷，通過測量蓄電池在大電流測量蓄電池在大電流( (接近起動機起動電流接近起動機起動電流) )放放電時的端電壓，判斷蓄電池的技術(shù)狀況和起動電時的端電壓，判斷蓄電池的技術(shù)狀況和起動能力。能力。 第六節(jié)第六節(jié) 蓄電池的常見故障蓄電池的常見故障 蓄電池的常見故障可以分為外部故障和內(nèi)部故蓄電池的常見故障可以分為外部故障和內(nèi)部故障。障。 外部故障有極樁腐蝕、極樁松動、封膠干裂等，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)具體情況進行可以直接通過外觀檢查發(fā)現(xiàn)，并根據(jù)具體情況進行維修或更換。維修或更換。 內(nèi)部故障包括極

21、板硫化、自放電、活性物質(zhì)脫內(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)使用和維護過程中的現(xiàn)象進行仔細(xì)落等，需要根據(jù)使用和維護過程中的現(xiàn)象進行仔細(xì)分析，確定原因，視情處理。分析，確定原因，視情處理。 第七節(jié)第七節(jié) 典型蓄電池介紹典型蓄電池介紹 1. 1.干荷電鉛蓄電池的加工特點干荷電鉛蓄電池的加工特點 干荷電鉛蓄電池與普通鉛蓄電池相比，干荷電鉛蓄電池與普通鉛蓄電池相比，其結(jié)構(gòu)基本相同，不同點主要在于負(fù)極板其結(jié)構(gòu)基本相同，不同點主要在于負(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，加大了松香、油酸、硬脂酸等防氧化劑，并在

22、化成過程中有一次深放電循環(huán)或進行并在化成過程中有一次深放電循環(huán)或進行反復(fù)充、放電，以便活性物質(zhì)達(dá)到深化。反復(fù)充、放電，以便活性物質(zhì)達(dá)到深化。 一、干荷電鉛蓄電池一、干荷電鉛蓄電池 2.2.干荷電鉛蓄電池的優(yōu)點干荷電鉛蓄電池的優(yōu)點（1 1）儲存時間長，極板組在干燥狀態(tài)下能夠）儲存時間長，極板組在干燥狀態(tài)下能夠較長期（一般為較長期（一般為2 2年）地保存制造過程中所年）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得到的電荷，使其有效儲存時間比一般蓄電池長一年左右。電池長一年左右。（2 2）使用方便，在規(guī)定的保存期）使用方便，在規(guī)定的保存期( (兩年兩年) )內(nèi)如內(nèi)如需使用，只要灌注規(guī)定密

23、度的電解液，擱需使用，只要灌注規(guī)定密度的電解液，擱置置l5minl5min、調(diào)整液面高度至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后，不調(diào)整液面高度至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后，不需進行初充電即可使用。需進行初充電即可使用。二、免維護鉛蓄電池二、免維護鉛蓄電池1.1.免維護鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)特點免維護鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)特點: :(1)(1)極板柵架采用鉛鈣合金或低銻合金極板柵架采用鉛鈣合金或低銻合金( (含含銻銻2%3%)2%3%)，減少了析氣量，耗水量。同，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。時自行放電也大大減少，使用壽命延長。 (2)(2)隔板采用袋式聚氯乙烯隔板，將正極板隔板采用袋式聚氯乙烯隔板，將正極板包住，可保護正極板活性物質(zhì)不致脫落，包住，可保護正極板活性物質(zhì)不致脫落，并防止極板短路。并防止極板短路。(3)(3