第一章 起動(dòng)型鉛蓄電池

第一章起動(dòng)型鉛蓄電池、概述1、蓄電池的作用1）向起動(dòng)機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)供電－發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)2）向用電設(shè)備供電，同時(shí)向發(fā)電機(jī)磁場繞組供電－發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)電壓較低或不發(fā)電3）將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來（充電）－發(fā)動(dòng)機(jī)中高速運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)電機(jī)正常供電時(shí)4）將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來（充電）－發(fā)動(dòng)機(jī)中高速運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)電機(jī)正常供電時(shí)5）穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，保護(hù)電子設(shè)備，相當(dāng)于一個(gè)大容量電容器2、蓄電池的結(jié)構(gòu)、拆裝及型號(hào)1）基本構(gòu)造：P2—圖1—2基本結(jié)構(gòu)：極板、隔板、電解液、殼體A、極板結(jié)構(gòu)：正極板、負(fù)極板、隔板、極板聯(lián)條等組成（大多數(shù)車用蓄電池由六個(gè)極板組串聯(lián)而成）極板由柵架和活性物質(zhì)組成活性物質(zhì)：正極板（PbO2）、負(fù)極板（Pb）B、隔板：正負(fù)極之間防止短路的絕緣隔板C、電解液：電解液在蓄電池的化學(xué)反應(yīng)中起到離子間導(dǎo)電的作用，并參與蓄電池的化學(xué)反應(yīng)。電解液一般由純H2SO4、蒸餾水按一定比例配置而成，密度一般為1.24-1.36g/cm3。電解液的密度及純度對蓄電池的工作

有重要影響。D、冗體：冗體用于盛放電解液和極板組，米用整體式結(jié)構(gòu)。殼內(nèi)由間壁分成3個(gè)或6個(gè)互不相通的單格，各單格用鉛質(zhì)聯(lián)條串聯(lián)。冗體上設(shè)置有加液孔、檢查孔、正負(fù)極接線柱2）拆裝：P43、蓄電池的規(guī)格型號(hào)（P5）3、蓄電池的規(guī)格型號(hào)（P5）例如：6—QAW-546－QA-105D6—QA—40S二、蓄電池的工作過程及特性1、工作過程：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O1）放電過程特點(diǎn)：單格電池電壓降到放電終止電壓電解液密度降到最小許可值。2）充電過程特點(diǎn)：電解液中有大量氣泡冒出，呈沸騰狀態(tài)電解液的密度和蓄電池的端電壓上升到規(guī)定值。2、工作特性：蓄電池的工作特性主要包括蓄電池的電動(dòng)勢、內(nèi)阻以及充、放電特性的變化規(guī)律。1）靜止電動(dòng)勢靜止電動(dòng)勢是指蓄電池在靜止?fàn)顟B(tài)（不充電也不放電），正負(fù)極板之間的電位差（即開路電壓），用Eo表示。它的大小與電解液的相對密度和溫度有關(guān)。2）內(nèi)電阻蓄電池的內(nèi)電阻大小反映了蓄電池帶負(fù)載的能力。在相同的條件下，內(nèi)電阻越小，輸出電流越大，帶負(fù)載能力越強(qiáng)。蓄電池的內(nèi)電阻為極板電阻、電解液電阻、隔板電阻、連條和極柱電阻的總和用Ro表示。3）放電特性：蓄電池的放電特性是指在恒流充電過程中，蓄電池的端電壓Ue和電解液密度p等參數(shù)隨放電時(shí)間變化的規(guī)律。（圖1－6）規(guī)律：第一階段：端電壓由2.11V迅速下降到2.0V左右第二階段：端電壓迅速由2.0V下降到1.85V，基本呈直線規(guī)律第三階段：端電壓很快由1.85V降到1.75V4）充電特性：蓄電池的充電電特性是指在恒流充電過程中，蓄電池的端電壓Uf和電解液相對密度嚴(yán)等參數(shù)隨時(shí)間而變化的規(guī)律。（圖1－7）規(guī)律：第一階段：充電開始，端電壓上升較快第二階段：端電壓上升較平穩(wěn)第三階段：電解液沸騰第四階段：過充電階段，端電壓不再上升3、鉛蓄電池性能指標(biāo)1）蓄電池容量蓄電池的容量是指在規(guī)定的放電條件下，完全充足電的蓄電池所能放出的電量，用“C”表示。蓄電池的容量是標(biāo)志蓄電池對外放電能力、衡量蓄電池質(zhì)量的優(yōu)劣以及選用蓄電池的最重要指標(biāo)。蓄電池的容量采用Ah（安時(shí)）來計(jì)量。即容量等于放電電流與持續(xù)放電時(shí)間的乘積。CItffA、額定電容將充足電的新蓄電池，在電解液溫度為25±5°C的條件下，以20小時(shí)率的放電電流（即0.05C20）連續(xù)放電至單池平均電壓降到1.75V時(shí)，輸出的電量稱為蓄電池的額定容量，用C20表示。單位為A?h。例：3-Q-90型蓄電池以4.5A（0.05C20=0.05X90=4.5A）的電流連續(xù)放電至單池平均電壓降到1.75V時(shí)，若放電時(shí)間大于等于20h,則其容量C=If?tf290A?h，達(dá)到了額定容量，為合格產(chǎn)品；若放電時(shí)間小于20h，則其容量低于額定容量，為不合格產(chǎn)品。B、儲(chǔ)備容量據(jù)國標(biāo)GB5008.1—91《起動(dòng)用鉛酸蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定，蓄電池在25±2°C的條件下，以25A恒流放電至單池平均電壓降到1.75V時(shí)的放電時(shí)間，稱為蓄電池的儲(chǔ)備容量。單位為分鐘。儲(chǔ)備容量表達(dá)了在汽車充電系統(tǒng)失效時(shí)，蓄電池能為照明和點(diǎn)火系統(tǒng)等用電設(shè)備提供25A恒流的能力。C、起動(dòng)容量起動(dòng)容量表征了鉛蓄電池在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的供電能力，是檢驗(yàn)蓄電池質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。起動(dòng)容量受溫度影響很大，故又分為低溫起動(dòng)容量和常溫起動(dòng)容量兩種。低溫起動(dòng)容量：電解液在一18C時(shí)，以3倍額定容量的電流持續(xù)放電至單格電壓下降至IV時(shí)所放出的電量。持續(xù)時(shí)間應(yīng)在2.5min以上。常溫起動(dòng)容量：電解液在30C時(shí)，以3倍額定容量的電流持續(xù)放電至單格電壓下降至1.5V時(shí)所放出的電量。持續(xù)時(shí)間應(yīng)在5min以上。使用因素對鉛蓄電池性能影響A、極板的構(gòu)造：蓄電池極板的表面積越大，極板片數(shù)越多，參加反應(yīng)的活性物質(zhì)就越多，容量就越大。另外，極板越薄，活性物質(zhì)的多孔性越好，則電解液向極板內(nèi)部的滲透越容易，活性物質(zhì)利用率就越高，輸出容量也就越大。B、放電電流：放電電流越大，蓄電池的容量越低C、電解液溫度：電解液溫度低，容量降低D、電解液密度：在一定范圍內(nèi)，增加電解液密度可增加容量E、電解液純度三、蓄電池充電1、設(shè)備1）必須是直流電源2）充電時(shí)，充電電源的正極接蓄電池的正極，負(fù)極接蓄電池的負(fù)極3）類型：硅整流充電機(jī)、晶閘管充電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)等2、充電方法1）恒壓充電：充電過程中，充電電壓恒定不變的充電特點(diǎn)：充電速度快；但充電電流大小不能調(diào)整，易影響蓄電池性能充電電壓的選?。喊磫胃耠姵丶s2.5V選擇2）恒流充電：充電過程中，充電電流恒定不變的充電特點(diǎn)：通用性好，可選擇和調(diào)整電流；但充電時(shí)間長改進(jìn)恒流充電法：第一階段用較大電流進(jìn)行恒流充電；到單格電池電壓為2.4V左右，將充電電流調(diào)小一半進(jìn)入第二階段充電。3）脈沖快速充電：利用脈沖快速充電機(jī)進(jìn)行優(yōu)點(diǎn)：充電時(shí)間可大大縮短缺點(diǎn)：對蓄電池的壽命有影響，并且脈沖快速充電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，適用于電池集中、充電頻繁、要求應(yīng)急的場合。四、蓄電池的檢修、維護(hù)與儲(chǔ)存1、蓄電池的常見故障：1）極板硫化（硫酸鉛硬化）故障現(xiàn)象：極板上有白色的霜狀物；蓄電池容量明顯下降；單格電壓明顯明顯降低；充電時(shí)電解液密度上升不明顯易沸騰解決方法：去硫充電法；報(bào)廢2）自放電（電池自行失去電量）解決方法：重新組裝，加入新電解液重新充電3）活性物質(zhì)脫落（主要是正極板上氧化鉛的脫落）解決方法：降低電解液密度，減小放電電流，提高電解液密度4）極板短路：隔板損壞、極板拱曲或活性物質(zhì)脫落故障現(xiàn)象：充電電壓低，密度上升慢，充電時(shí)氣泡少，電池電壓低5）蓄電池存電量不足故障現(xiàn)象：起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力，電喇叭聲響變?nèi)?，前照燈燈光暗?）反極7）電解液量減少8）充電不能恢復(fù)性能故障現(xiàn)象：充電后其端電壓不能恢復(fù)到原來的值，且下降明顯。原因：過度放電、過度充電、長期處于半充電狀態(tài)下使用，蓄電池極板硫化、電解液不純，造成自放電大。2、維護(hù)1）觀察蓄電池外殼表面有無電解液漏出；2）檢查蓄電池在車上安裝是否牢靠，導(dǎo)線接頭與電樁的連接是否緊固；3）保持蓄電池外表面的清潔干燥，透通加液孔蓋上的氣孔，清除包樁和導(dǎo)線接頭上的氧化物；4）定期檢查和調(diào)整電解液的相對密度及液面高度；5）經(jīng)常檢查蓄電池放電程度，超過規(guī)定時(shí)立即充電。3、檢查1）外部檢查2）檢查蓄電池電解液液面高度3）檢查蓄電池電解液密度4）蓄電池開路電壓的測量5）負(fù)荷試驗(yàn)檢測4、儲(chǔ)存（P24）五、新型蓄電池1、鉛酸蓄電池1）免維護(hù)蓄電池（MF蓄電池）特點(diǎn)：有效的使用期限內(nèi)不需添加蒸餾水，免維護(hù)蓄電池的特點(diǎn)：（1）使用中不需補(bǔ)加注蒸餾水或很少加注蒸餾水。（2）使用壽命長。（3）內(nèi)阻小、起動(dòng)性能好。（4）自放電少。2）干荷電蓄電池：極板在干燥狀態(tài)下，能在長時(shí)間內(nèi)保存電量特點(diǎn):無需初充電3）濕荷電蓄電池特點(diǎn):在