第一章_蓄電池

1、第 1 章 蓄電池 Battery 學(xué)習(xí)目標 q了解蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理。 q理解蓄電池充放電過程和故障原因。 q掌握鉛酸鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)、原理、工作特性； 充電和充電設(shè)備。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.1 概述 1.1.1 蓄電池的分類 蓄電池是一種化學(xué)電源，靠其內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)來儲存電能或向 用電設(shè)備供電。目前燃油汽車上使用的蓄電池主要有兩大類：鉛酸 蓄電池（以下簡稱鉛蓄電池）和鎳堿蓄電池。同時，由于人們對燃 油汽車排放要求的提高和能源危機的沖擊，各國正在不斷探索和研 制電動汽車，其主要的動力源為新型高能蓄電池。下表列出了各種 蓄電池特點。 類 型優(yōu) 點缺 點適 用 車 輛 鉛酸蓄

2、電池 結(jié)構(gòu)簡單；價格便宜；內(nèi)阻 ??；電壓穩(wěn)定；可以短時間 供給起動機強大的起動電流 比容量??；使用 壽命相對較短 一般車輛 鎳堿蓄 電池 容量大；使用壽命長；維護 簡單；能承受大電流放電而 不易損壞 活性物質(zhì)導(dǎo)電性 差；價格較高 使用時間長、可 靠性高的車輛 電動車 蓄電池 比容量大；無污染；充、放 電性能好；使用壽命長 結(jié)構(gòu)復(fù)雜；成本 高 電動汽車 第 1 章 蓄電池 Battery 1.1.1 蓄電池的分類 鉛蓄電池由于結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、內(nèi)阻小、可以短時間供給起 動機強大的起動電流而被廣泛采用。鉛蓄電池又可以分為普通鉛蓄電 池、干荷電鉛蓄電池、濕荷電鉛蓄電池和免維護鉛蓄電池。各種鉛蓄 電

3、池的特點見下表。 類 型特 點 普通鉛 蓄電池 新蓄電池的極板不帶電，使用前需按規(guī)定加注電解液并進行初充電， 初充電的時間較長，使用中需要定期維護。 干荷電 鉛蓄電 池 新蓄電池的極板處于干燥的已充電狀態(tài)，電池內(nèi)部無電解液。在規(guī) 定的保存期內(nèi)，如需使用，只需按規(guī)定加入電解液，靜置20 30min即可使用，使用中需要定期維護。 濕荷電 鉛蓄電 池 新蓄電池的極板處于已充電狀態(tài)，蓄電池內(nèi)部帶有少量電解液。在 規(guī)定的保存期內(nèi)，如需使用，只需按規(guī)定加入電解液，靜置20 30min即可使用，使用中需要定期維護。 免維護 蓄電池 使用中不需維護，可用34年不需補加蒸餾水，極樁腐蝕極少，自 放電少。 第 1

4、 章 蓄電池 Battery 1.1.2 蓄電池的功用 汽車上裝有蓄電池和發(fā)電 機兩個直流電源，這兩個電源 并聯(lián)，全車的用電設(shè)備均為并 聯(lián)。 蓄電池的功用蓄電池的功用： 1）起動發(fā)動機時， 蓄電池向起動系和點火系供電。 2）當發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)，發(fā)電機 電壓低于蓄電池的充電電壓時，由蓄電池向用電設(shè)備供電。 3）當發(fā)動機中、高速運轉(zhuǎn)，發(fā)電機電壓高于蓄電池的充電電壓 時，蓄電池將發(fā)電機的剩余電能儲存起來。 4）當發(fā)電機過載時，蓄電池協(xié)助發(fā)電機向用電設(shè)備供電。 5）蓄電池還可以吸收電路中的瞬時過電壓，保持汽車電器系統(tǒng) 電壓的穩(wěn)定，保護電子元件。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2 鉛蓄電池 1.

5、2.1 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu) 鉛蓄電池一般由3 個或6個單格電池串聯(lián) 而成，結(jié)構(gòu)如圖所示： 1負極柱 2加液孔蓋 3正極柱 4穿壁連接 5匯流條 6外殼 7負極板 8隔板 9正極板 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2.1 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu) 1極板 極板是蓄電池的核心部分，蓄電池 充、放電的化學(xué)反應(yīng)主要是依靠極板上 的活性物質(zhì)與電解液進行的。極板分為 正極板和負極板，均由柵架和活性物質(zhì) 組成。 柵架的作用是固結(jié)活性物質(zhì)。柵架 一般由鉛銻合金鑄成，具有良好的導(dǎo)電 性、耐蝕性和一定的機械強度。柵架的 結(jié)構(gòu)右上圖所示。為了降低蓄電池的內(nèi) 阻，改善蓄電池的起動性能，有些鉛蓄 電池采用了放射形柵架，右下圖

6、為桑塔 納轎車蓄電池放射形柵架的結(jié)構(gòu)。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2.1 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu) 正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛 （PbO2），呈深棕色；負極板上的活 性物質(zhì)是海綿狀的純鉛（Pb），呈青 灰色。將活性物質(zhì)調(diào)成糊狀填充在柵 架的空隙里并進行干燥即形成極板。 如右上圖所示。 將正、負極板各一片浸入電解液 中，可獲得2V左右的電動勢。為了增 大蓄電池的容量，常將多片正、負極 板分別并聯(lián)，組成正、負極板組，如 右下圖所示。在每個單格電池中，正 極板的片數(shù)要比負極板少一片，這樣 每片正極板都處于兩片負極板之間， 可以使正極板兩側(cè)放電均勻，避免因 放電不均勻造成極板拱曲。 1極板組總成

7、 2負極板 3隔板 4正極板 5極板聯(lián)條 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2.1 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu) 2 2隔板隔板 隔板插放在正、負極板之間，以防止正、負極板互相接 觸造成短路。隔板應(yīng)耐酸并具有多孔性，以利于電解液的滲 透。常用的隔板材料有木質(zhì)、微孔橡膠和微孔塑料等。其中， 木質(zhì)隔板耐酸性較差，微孔橡膠隔板性能最好但成本較高， 微孔塑料隔板孔徑小、孔率高、成本低，因此被廣泛采用。 3 3電解液電解液 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)。電解液由純硫酸（H2SO4）與蒸餾 水按一定比例配制而成，其密度一般為1.241.30g/cm3。 第 1 章 蓄

8、電池 Battery 1.2.1 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu) 電解液的密度對蓄電池的工作有重要影響，密度大，可減少結(jié)冰 的危險并提高蓄電池的容量，但密度過大，則粘度增加，反而降低蓄 電池的容量，縮短使用壽命。電解液密度應(yīng)隨地區(qū)和氣候條件而定， 下表列出了不同地區(qū)和氣溫下的電解液的密度。另外，電解液的純度 也是影響蓄電池性能和使用壽命的重要因素之一。 氣 候 條 件 完全充足電的蓄電池25時電解液的密度（g/cm3） 冬季夏季 冬季溫度低于40地區(qū)1.301.26 冬季溫度高于40地區(qū)1.281.25 冬季溫度高于30地區(qū)1.271.24 冬季溫度高于20地區(qū)1.261.23 冬季溫度高于0地區(qū)1.241.

9、23 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2.1 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu) 4殼體 殼體用于盛放電解液和極板組， 應(yīng)該耐酸、耐熱、耐震。殼體多采用 硬橡膠或聚丙烯塑料制成，為整體式 結(jié)構(gòu)，底部有凸起的肋條以擱置極板 組。殼內(nèi)由間壁分成3個或6個互不相 通的單格，各單格之間用鉛質(zhì)聯(lián)條串 聯(lián)起來，如右圖所示。殼體上部使用 相同材料的電池蓋密封，電池蓋上設(shè) 有對應(yīng)于每個單格電池的加液孔，用 于添加電解液和蒸餾水，以及測量電 解液密度、溫度和液面高度。加液孔 蓋上的通風(fēng)孔可使蓄電池化學(xué)反應(yīng)中 產(chǎn)生的氣體順利排出。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2.2 免維護蓄電池的特點 免維護蓄電池又稱MF蓄電池

10、，免維護是指在汽車合理使用期間， 不需要對蓄電池進行加注蒸餾水、檢測電解液液面高度、檢測電解 液密度等維護作業(yè)。免維護蓄電池特點： 1）柵架材料采用鉛鈣合金，既提高了柵架的機械強度，又減少 了蓄電池的耗水量和自放電。 2）采用了袋式微孔聚氯乙烯隔板，將正極板裝在隔板袋內(nèi)，既 可避免正極板上的活性物質(zhì)脫落，又能防止極板短路。因此殼體底 部不需要凸起的肋條，降低了極板組的高度，增大了極板上方的容 積，使電解液貯存量增多。 3）蓄電池內(nèi)部安裝有電解液密度計，可自動顯示蓄電池的存電 狀態(tài)和電解液液面的高低。如果密度計的觀察窗呈綠色，表明蓄電 池存電充足，可正常使用；若顯示深綠色或黑色，表明蓄電池存電

11、不足，需補充充電；若顯示淺黃色，表明蓄電池已接近報廢。如圖 所示。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2.2 免維護蓄電池的特點 4）采用了新型安全通氣裝置和氣體收集器，在孔蓋內(nèi)部設(shè)置了 一個氧化鋁過濾器，可阻止水蒸氣和硫酸氣體通過，同時又可以使氫 氣和氧氣順利逸出。通氣塞中裝有催化劑鈀，可促使氫、氧離子重新 結(jié)合成水回到蓄電池中。 1綠色（充電程度為65或更高） 2黑色（充電程度低于65） 3淺黃色（蓄 電池有故障）4蓄電池蓋 5觀察窗 6光學(xué)的荷電狀況指示器 7綠色小球 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2.3 鉛蓄電池的工作原理 1鉛蓄電池的靜止電動勢 將鉛蓄電池的正、負極板

12、浸入電解液中，正、負極板與電解液 相互作用，在正、負極板間就會產(chǎn)生約2.1V的靜止電動勢。 鉛蓄電池的靜止電動勢Ej： Ej0.85+25 （2-1） 式中，Ej-靜止電動勢，即開路電壓（V）； 25-基準溫度（25）時，電解液的相對密度（g/cm3）。 注意，實測電解液的相對密度，應(yīng)轉(zhuǎn)換成25時電解液的相對密 度，轉(zhuǎn)換關(guān)系式為： 25t + 0.00075（t25） （2-2） 式中，t-實測電解液相對密度（g/cm3）；t-實測電解液溫度 （）。 因為鉛蓄電池工作時，電解液密度總是在1.121.30g/cm3之間 變化，所以每個單格電池的電動勢也相應(yīng)地在1.972.15V之間變化。 第 1

13、 章 蓄電池 Battery 1.2.3 鉛蓄電池的工作原理 2鉛蓄電池的放電 當鉛蓄電池的正、負極板浸入電解液中時，在正、負極板間 就會產(chǎn)生約2.1V的靜止電動勢，此時若接入負載，在電動勢的作 用下，電流就會從蓄電池的正極經(jīng)外電路流向蓄電池的負極，這 一過程稱為放電，蓄電池的放電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。 放電時，正極板上的PbO2和負極板上的Pb，都與電解液中的 H2SO4反應(yīng)生成硫酸鉛（PbSO4），沉附在正、負極板上。電解液中 H2SO4不斷減少，密度下降。 理論上，放電過程可以進行到極板上的活性物質(zhì)被耗盡為止， 但由于生成的PbSO4沉附于極板表面，阻礙電解液向活性物質(zhì)內(nèi)層 滲透

14、，使得內(nèi)層活性物質(zhì)因缺少電解液而不能參加反應(yīng)，因此在 使用中被稱為放完電蓄電池的活性物質(zhì)利用率只有2030。 因此，采用薄型極板，增加極板的多孔性，可以提高活性物質(zhì)的 利用率，增大蓄電池的容量。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2.3 鉛蓄電池的工作原理 蓄電池放電終了的特征是： （1）單格電池電壓降到放電終止電壓； （2）電解液密度降到最小許可值。 放電終止電壓與放電電流的大小有關(guān)。放電電流越大，允許 的放電時間就越短，放電終止電壓也越低。如下表所示。 C20蓄電池的額定容量。 放電電流（A）0.05C20 0.1C200.25C20C203C20 放電時間20h10h3h25min

15、5min 單格電池終止電壓（V）1.751.701.651.551.50 第 1 章 蓄電池 Battery 蓄電池放電過程 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2.3 鉛蓄電池的工作原理 3鉛蓄電池的充電 充電時，蓄電池的正、負極分別與直流電源的正、負極相連， 當充電電源的端電壓高于蓄電池的電動勢時，在電場的作用下，電流 從蓄電池的正極流入，負極流出，這一過程稱為充電。蓄電池充電過 程是電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的過程。 充電時，正、負極板上的PbSO4還原成PbO2和Pb，電解液中的 H2SO4增多，密度上升。 當充電接近終了時，PbSO4已基本還原成PbO2和Pb，這時，過剩 的充電電流將電解

16、水，使正極板附近產(chǎn)生O2從電解液中逸出，負極板 附近產(chǎn)生H2從電解液中逸出，電解液液面高度降低。因此，鉛蓄電池 需要定期補充蒸餾水。 蓄電池充足電的標志是： （1）電解液中有大量氣泡冒出，呈沸騰狀態(tài)； （2）電解液的密度和蓄電池的端電壓上升到規(guī)定值，且在23h 內(nèi)保持不變。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.2.4 鉛蓄電池的型號 按機械工業(yè)部JB259985鉛蓄電池產(chǎn)品型號編制方法標準 規(guī)定，鉛蓄電池的型號分為三部分：如型號6QA60代表額定電 壓12V、額定容量60Ah的起動型干荷電鉛蓄電池。 第一部分 第二部分 第三部分 串聯(lián)的單 格電池數(shù) 蓄電池的類型蓄電池的特征蓄電池的 額定容

17、量 蓄電池的特殊 性能 用阿拉伯 數(shù)字表示 用大寫的漢語拼 音字母表示 如：Q-起動用鉛 蓄電池 N-內(nèi)燃機車用蓄 電池 M-摩托車用蓄 電池 用大寫的漢語拼音字母表 示 如：A-干荷電鉛蓄電池 H-濕荷電鉛蓄電池 W-免維護鉛蓄電池 B-薄型極板 無字母-普通鉛蓄電池 20h率放 電率的額 定容量， 單位為 Ah，單 位略去不 寫。 用大寫的漢語 拼音字母表示 如：G-高起 動率 D-低溫性能 好 S-塑料槽蓄 電池 第 1 章 蓄電池 Battery 1.3 蓄電池的容量及其影響因素 1.3.1 蓄電池的容量 蓄電池容量C等于放電電流If與放電時間tf的乘積： CIf tf 1額定容量 據(jù)

18、國標GB5008.191起動用鉛酸蓄電池技術(shù)條件規(guī)定，將 充足電的新蓄電池，在電解液溫度為255的條件下，以20小時率 的放電電流（即0.05C20安培）連續(xù)放電至單池平均電壓降到1.75V時， 輸出的電量稱為蓄電池的額定容量，用C20表示。單位為Ah。 例： 3-Q-90型蓄電池以4.5A（0.05C200.05904.5A）的電流連 續(xù)放電至單池平均電壓降到1.75V時，若放電時間大于等于20h，則 其容量CIftf90Ah，達到了額定容量，為合格產(chǎn)品；若放電時 間小于20h，則其容量低于額定容量，為不合格產(chǎn)品。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.3.1 蓄電池的容量 2儲備容量 據(jù)

19、國標GB5008.191起動用鉛酸蓄電池技術(shù)條件規(guī)定，蓄電 池在252的條件下，以25A恒流放電至單池平均電壓降到1.75V時的 放電時間，稱為蓄電池的儲備容量。單位為分鐘。 儲備容量表達了在汽車充電系統(tǒng)失效時，蓄電池能為照明和點火 系統(tǒng)等用電設(shè)備提供25A恒流的能力。 3起動容量 起動容量表征了鉛蓄電池在發(fā)動機起動時的供電能力，是檢驗蓄 電池質(zhì)量的重要指標之一。起動容量受溫度影響很大，故又分為低溫 起動容量和常溫起動容量兩種。 （1）低溫起動容量：電解液在18時，以3倍額定容量的電流持續(xù)放 電至單格電壓下降至1V時所放出的電量。持續(xù)時間應(yīng)在1.5min以上。 （2）常溫起動容量：電解液在30

20、時，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時所放出的電量。持續(xù)時間應(yīng)在5min以上。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.3.1影響蓄電池容量的因素 1結(jié)構(gòu)因素 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。 2使用因素 （1）放電電流 （2）電解液溫度（見右圖） （3）電解液密度 適當提高電解液的密度，可加快 電解液的滲透速度，提高蓄電池的電動 勢和容量。但電解液密度過大，又將導(dǎo) 致粘度增加，內(nèi)阻增大，反而使蓄電池 容量降低。

21、第 1 章 蓄電池 Battery 1.3.1影響蓄電池容量的因素 （1）放電電流 放電電流越大， 蓄電池的容量就越 小，如右圖所示。 當放電電流增大時， 化學(xué)反應(yīng)速度加快， PbSO4堵塞孔隙的 速度也越快，導(dǎo)致 極板內(nèi)層大量的活 性物質(zhì)不能參與反 應(yīng)，蓄電池的實際 輸出容量減小。 同時， 電解液密度迅速下降，導(dǎo)致蓄電池的端電壓也迅速下降，因而縮短了放 電時間。因此 在實際使用中必須嚴格控制起動時間，每次起動的時間 不應(yīng)超過5s，且連續(xù)兩次起動之間的時間間隔不應(yīng)少于15s。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.4 蓄電池的充電 1.4.1 充電設(shè)備 蓄電池是直流電源，必須用直流電源對其進

22、行充電。充電時，充 電電源的正極接蓄電池的正極，充電電源的負極接蓄電池的負極。 汽車上的充電設(shè)備是由發(fā)動機驅(qū)動的交流發(fā)電機。充電間多采用 硅整流充電機、晶閘管整流充電機和智能充電機等。 1.4.2 充電方法 1.恒壓充電 2.恒流充電 3.快速充電 第 1 章 蓄電池 Battery 1.4.2 充電方法 1恒壓充電 恒壓充電是指充電過程中，充 電電源電壓保持恒定的充電方法。 恒壓充電的接線方法(右上右上圖）。恒 壓充電特性曲線（右下右下圖）。 若充電電壓過高，將導(dǎo)致過充 電；充電電壓過低，將導(dǎo)致充電不 足。一般單格電池充電電壓選為 1.5V。 在恒壓充電初期，充電電流較 大，45h內(nèi)即可達到

23、額定容量的90 95，因而充電時間較短，而 且不需要照管和調(diào)整充電電流，適 用于補充充電。由于充電電流不可 調(diào)節(jié)，所以不適用于初充電和去硫 化充電。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.4.2 充電方法 2恒流充電 指充電電流保持恒定的充電方法。廣泛用 于初充電、補充充電和去硫化充電等。恒流充 電的接線方法（右上圖）。充電特性曲線（右 下圖）。 為縮短充電時間，充電過程通常分為兩個 階段。第一階段采用較大的充電電流，使蓄電 池的容量得到迅速恢復(fù)，當蓄電池電量基本充 足，單格電池電壓達到1.4V，開始電解水產(chǎn)生 氣泡時，轉(zhuǎn)入第二階段，將充電電流減小一半， 直到電解液密度和蓄電池端電壓達到最大

24、值且 在23h內(nèi)不再上升，蓄電池內(nèi)部劇烈冒出氣 泡時為止。 恒流充電的適應(yīng)性強，可任意選擇和調(diào)整 充電電流的大小，有利于保持蓄電池的技術(shù)性 能和延長使用壽命，其缺點是充電時間長，要 經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電流。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.4.2 充電方法 3脈沖快速充電 脈沖快速充電必須用脈沖快速充電機進 行，其充電電流波形（右圖）。 脈沖快速充電的過程是：先用0.81倍 額定容量的大電流進行恒流充電，使蓄電池 在短時間內(nèi)充至額定容量的5060，當 單格電池電壓升至1.4V，開始冒氣泡時，由 充電機的控制電路自動控制，開始脈沖快速 充電，首先停止充電25ms（稱為前停充）， 然后再放電或反

25、向充電，使蓄電 池反向通過一個較大的脈沖電流（脈沖深度一般為充電電流的1.53倍， 脈沖寬度為1501000s），然后再停止充電40ms（稱為后停充），以后 的過程為：正脈沖充電前停充負脈沖瞬間放電后停充正脈沖充 電循環(huán)進行，直至充足電。脈沖快速充電的優(yōu)點是充電時間可大大縮 短（新蓄電池充電僅需5h，補充充電需1h）。缺點是對蓄電池的壽命有一 定的影響，并且脈沖快速充電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，適用于電池集中、 充電頻繁、要求應(yīng)急的場合。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.4.2 充電種類 1初充電 指對新的或更換極板后的蓄電池進行的第一次充電。其操作步驟是： （1）按蓄電池制造廠的規(guī)定和本

26、地區(qū)的氣溫條件，加注一定密度的電解 液（加注前，電解液溫度不得超過30），放置4-6h，使極板浸透，并調(diào)整 液面高度至規(guī)定值。 （2）將蓄電池的正、負極分別與充電機的正、負極相連。 （3）采用兩階段恒流充電法充電時，第一階段充電電流為額定容量的 1/15，待電解液中有氣泡冒出、單格電池電壓達1.4V時，轉(zhuǎn)入第二階段，將 電流減小一半，直至蓄電池充足電為止。 充電過程中應(yīng)注意測量電解液的溫度，當溫度超過40時，應(yīng)將電流減 半，如溫度繼續(xù)上升達45時，應(yīng)停止充電，待冷卻至35以下時再充電。 （4）充好電的蓄電池應(yīng)檢查電解液的密度，如不符合規(guī)定，應(yīng)用蒸餾水 或1.4g/cm3的稀硫酸進行調(diào)整，并調(diào)整

27、液面高度至規(guī)定值。調(diào)整后，再充電 2h，直到電解液密度符合規(guī)定為止。 不同型號鉛蓄電池的初充電電流值下表。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.4.2 充電種類 蓄電池 型號 額定 容量 C20A h 額定 電壓 V 初 充 電 補 充 充 電 第 一 階 段第 二 階 段 第 一 階 段第 二 階 段 電流 (A) 時間 （h） 電流 (A) 時間 （h） 電流 （A） 時間 （h） 電流 （A） 時間 （h） 3-Q-75 756530401.525307.510123.7535 3-Q-90 9066304032530910124.535 3-Q-105 1056730403.525

28、3010.510125.2535 6-Q-60 6012430402253061012335 6-Q-75 7512530401.525307.510123.7535 6-Q-90 90126304032530910124.535 第 1 章 蓄電池 Battery 1.4.2 充電種類 2補充充電 補充充電是指對使用中的蓄電池在無故障的前提下，為保持或恢復(fù)其額 定容量而進行的正常的保養(yǎng)性充電。 一般汽車用蓄電池應(yīng)每隔12個月從車上拆下來進行一次補充充電，使 用中，如發(fā)現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時，必須及時進行補充充電： （1）電解液相對密度降至1.15g/cm3以下時； （2）冬季放電量超過25，夏季超

29、過50時； （3）前照燈燈光比平時暗淡，起動無力時； （4）單格電池電壓降到1.70V以下時。 補充充電可采用恒壓充電或兩階段恒流充電。 汽車上蓄電池的充電采用恒壓充電法充電。充電間多采用兩階段恒流充 電法充電。 采用兩階段恒流充電法進行補充充電時，應(yīng)先用C20/10的電流進行充電， 當單格電池電壓達到1.4V以上時，改用C20/20的電流充電至充足為止。不同 型號鉛蓄電池的補充充電電流值上表。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.4.2 充電種類 3間歇過充電 間歇過充電是為了避免使用中的鉛蓄電池極板硫化的一種預(yù)防性充電， 汽車用鉛蓄電池應(yīng)每隔三個月進行一次。 充電方法是：先按補充充電的

30、方法將蓄電池充足電，停歇1h后，再 以減半的充電電流值進行過充電至沸騰，再停歇1h后，重新接入充電， 如此反復(fù)，直到蓄電池剛接入充電時，立即沸騰為止。 4循環(huán)鍛煉充電 循環(huán)鍛煉充電是鉛蓄電池為防止極板鈍化而進行的保養(yǎng)性充電。鉛蓄 電池使用中常處于部分放電的狀況，參加化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)有限，為 避免活性物質(zhì)長期不工作而收縮，每隔三個月進行一次循環(huán)鍛煉充電。 充電方法是：先按照補充充電或間歇過充電方法將鉛蓄電池充足電， 再用20h率的電流連續(xù)放電至單格電池電壓降為1.75V為止，其容量降低 不得大于額定容量的10，否則，應(yīng)進行充、放電循環(huán)，直至容量達到 額定容量的90為止，方可使用。 第 1 章

31、蓄電池 Battery 1.4.2 充電種類 5去硫化充電 去硫化充電是消除鉛蓄電池極板輕度硫化的一種排故性充電。充電 方法和步驟如下： （1）將鉛蓄電池按20h放電率，放電至單格電池電壓降至1.75V為止。 （2）倒出電解液，用蒸餾水反復(fù)沖洗幾次，然后加入蒸餾水至規(guī)定 的液面高度，用初充電第二階段充電電流進行充電，當電解液密度增大 到1.15g/cm3時，再將電解液倒出，加入蒸餾水，繼續(xù)充電，反復(fù)多次， 直至電解液密度不再上升為止。 （3）換用正常密度的電解液，按初充電方法將蓄電池充足電。 （4）用20h放電率放電，檢查容量，若其輸出容量可達額定容量的 80以上，則可裝車使用，若達不到，應(yīng)更

32、換蓄電池或修理。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.5 蓄電池常見的故障 故障一：極板硫化 故障 特征 極板上生成一層白色粗晶粒的PbSO4，在正常充電時不能轉(zhuǎn)化為PbO2和Pb的現(xiàn)象。 （1）硫化的電池放電時，電壓急劇降低，過早降至終止電壓，電池容量減小。 （2）蓄電池充電時單格電壓上升過快，電解液溫度迅速升高，但密度增加緩慢， 過早產(chǎn)生氣泡，甚至一充電就有氣泡。 故障 原因 （1）蓄電池長期充電不足或放電后沒有及時充電，導(dǎo)致極板上的PbSO4有一部分 溶解于電解液中，環(huán)境溫度越高，溶解度越大。當環(huán)境溫度降低時，溶解度減小， 溶解的PbSO4就會重新析出，在極板上再次結(jié)晶，形成硫化。

33、（2）電解液液面過低，使極板上部與空氣接觸而被氧化，在行車中，電解液上 下波動與極板的氧化部分接觸，會生成大晶粒PbSO4硬化層，使極板上部硫化。 （3）長期過量放電或小電流深度放電，使極板深處活性物質(zhì)的孔隙內(nèi)生成PbSO4。 （4）新蓄電池初充電不徹底，活性物質(zhì)未得到充分還原。 （5）電解液密度過高、成分不純，外部氣溫變化劇烈。 排除 方法 輕度硫化的蓄電池，可用小電流長時間充電的方法予以排除；硫化較嚴重者采用 去硫化充電方法消除硫化；硫化特別嚴重的蓄電池應(yīng)報廢。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.5 蓄電池常見的故障 故障二：活性物質(zhì)脫落 故障 特征 主要指正極板上的活性物質(zhì)PbO2

34、的脫落。 蓄電池容量減小，充電時從加液孔中可看到有褐色物質(zhì)，電解液渾濁。 故障 原因 （1）蓄電池充電電流過大，電解液溫度過高，使活性物質(zhì)膨脹、松軟而易于 脫落。 （2）蓄電池經(jīng)常過充電，極板孔隙中逸出大量氣體，在極板孔隙中造成壓力， 而使活性物質(zhì)脫落。 （3）經(jīng)常低溫大電流放電使極板彎曲變形，導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落。 （4）汽車行駛中的顛簸振動。 排除 方法 對于活性物質(zhì)脫落的鉛蓄電池，若沉積物較少時，可清除后繼續(xù)使用；若沉 積物較多時，應(yīng)更換新極板和電解液。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.5 蓄電池常見的故障 故障三：極板柵架腐蝕 故障 特征 主要是正極板柵架腐蝕，極板呈腐爛狀態(tài)，活性

35、物質(zhì)以塊狀堆積在隔板之間， 蓄電池輸出容量降低。 故障 原因 （1）蓄電池經(jīng)常過充電，正極板處產(chǎn)生的O2使柵架氧化。 （2）電解液密度、溫度過高、充電時間過長，會加速極板腐蝕。 （3）電解液不純。 排除 方法 腐蝕較輕的蓄電池，電解液中如果有雜質(zhì)，應(yīng)倒出電解液，并反復(fù)用蒸餾水 清洗，然后加入新的電解液，充電后即可使用； 腐蝕較嚴重的蓄電池，如果是電解液密度過高，可將其調(diào)整到規(guī)定值，在不 充電的情況下繼續(xù)使用； 腐蝕嚴重的蓄電池，如柵架斷裂、活性物質(zhì)成塊脫落等，則需更換極板。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.5 蓄電池常見的故障 故障四：極板短路 故障 特征 蓄電池正、負極板直接接觸或被

36、其它導(dǎo)電物質(zhì)搭接稱為極板短路。 極板短路的蓄電池充電時充電電壓很低或為零，電解液溫度迅速升高，密度 上升很慢，充電末期氣泡很少。 故障 原因 （1）隔板破損使正、負極板直接接觸。 （2）活性物質(zhì)大量脫落，沉積后將正、負極板連通。 （3）極板組彎曲。 （4）導(dǎo)電物體落入池內(nèi)。 排除 方法 出現(xiàn)極板短路時，必須將蓄電池拆開檢查。 更換破損的隔板，消除沉積的活性物質(zhì)，校正或更換彎曲的極板組等。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.5 蓄電池常見的故障 故障五：自放電 故障 特征 蓄電池在無負載的狀態(tài)下，電量自動消失的現(xiàn)象稱為自放電。 如果充足電的蓄電池在30天之內(nèi)每晝夜容量降低超過2%，稱為故障

37、性自放電。 故障 原因 （1）電解液不純，雜質(zhì)與極板之間以及沉附于極板上的不同雜質(zhì)之間形成電 位差，通過電解液產(chǎn)生局部放電。 （2）蓄電池長期存放，硫酸下沉，使極板上、下部產(chǎn)生電位差引起自放電。 （3）蓄電池溢出的電解液堆積在電池蓋的表面，使正、負極柱形成通路。 （4）極板活性物質(zhì)脫落，下部沉積物過多使極板短路。 排除 方法 自放電較輕的蓄電池，可將其正常放完電后，倒出電解液，用蒸餾水反復(fù)清洗 干凈，再加入新電解液，充足電后即可使用；自放電較為嚴重時，應(yīng)將電池完 全放電，倒出電解液，取出極板組，抽出隔板，用蒸餾水沖洗之后重新組裝， 加入新的電解液重新充電后使用。 第 1 章 蓄電池 Batte

38、ry 1.5 蓄電池常見的故障 故障六：單格電池極性顛倒 故障 特征 單格電池原來的正極板變成負極板，負極板變成正極板。此時，蓄電池電 壓迅速下降，不能繼續(xù)使用。 故障 原因 沒有及時發(fā)現(xiàn)有故障的單格電池（如極板短路、活性物質(zhì)脫落等），當蓄 電池放電時，該單格電池由于容量小，首先放電至零，再繼續(xù)放電時，其 他單格電池的放電電流對它進行充電，使其極性顛倒。 排除 方法 對極性顛倒的單格電池應(yīng)更換新極板。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.6 蓄電池的使用維護與檢測 1.6.1蓄電池的使用與維護 1蓄電池的儲存 （1）新蓄電池的儲存 未啟用的新蓄電池，其加液孔蓋上的通氣孔均已封閉，不要通破。

39、保管 蓄電池時應(yīng)注意以下幾點： 存放室溫530，干燥、清潔、通風(fēng)。不要受陽光直射，離熱源距 離不小于2m。避免與任何液體和有害氣體接觸。不得倒置或臥放，不得 疊放，不得承受重壓。新蓄電池的存放時間不得超過2年。 （2）暫時不用的蓄電池的儲存 采用濕儲存方法，即先充足電，再把電解液密度調(diào)至1.241.28g/cm3， 液面調(diào)至規(guī)定高度，然后將通氣孔密封，存放期不得超過半年，期間應(yīng)定期 檢查，如容量降低25，應(yīng)立即補充充電，交付使用前也應(yīng)先充足電。 （3）長期停用的蓄電池的儲存 采用干儲存法，即先將充足電的蓄電池以20h放電率放完電，然后倒出 電解液，用蒸餾水反復(fù)沖洗多次，直到水中無酸性，涼干后旋

40、緊加液孔蓋， 并將通氣孔密封，存放條件與新蓄電池相同。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.6.1蓄電池的使用與維護 2啟用新蓄電池 首先擦凈外表面，旋開加液孔蓋，疏通通氣孔，注入新電解液，靜置 46h后，調(diào)節(jié)液面高度到規(guī)定值，按初充電規(guī)范進行充電后即可使用。 干荷電蓄電池在規(guī)定存放期（一般為2年）內(nèi)，啟用時可直接加入規(guī)定 密度的電解液，靜置2030min后，校準液面高度，即可使用。若超期存 放或保管不當損失部分容量，應(yīng)在加注電解液后經(jīng)補充充電方可使用。 3蓄電池的拆裝 （1）拆裝、移動蓄電池時，應(yīng)輕搬輕放，嚴禁在地上拖拽。 （2）蓄電池型號和車型應(yīng)相符，電解液密度和高度應(yīng)符合規(guī)定。 （3

41、）安裝時，蓄電池固定在托架上，塞好防振墊。 （4）極樁涂上凡士林或潤滑油，防腐防銹。極樁卡子與極樁要接觸良好。 （5）蓄電池搭鐵極性必須與發(fā)電機一致。 （6）接線時先接正極后接負極，拆線時相反，以防金屬工具搭鐵，造成蓄 電池短路。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.6.1蓄電池的使用與維護 4蓄電池的維護 （1）保持蓄電池外表面的清潔干燥，及時清除極樁和電纜卡子上的氧化物， 并確定蓄電池極樁上的電纜連接牢固。 清洗蓄電池時，最好從車上拆下蓄電池，用蘇打水溶液沖洗整個殼體 （左下圖），然后用清水沖洗蓄電池并用紙巾擦干。對蓄電池托架，可先用 膩子刀刮凈厚腐蝕物，然后用蘇打水溶液清洗托架（右下

42、圖），之后用水沖 洗并干燥。托架干燥后，漆上防腐漆。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.6.1蓄電池的使用與維護 對極樁和電纜卡子，可先用蘇打水溶液清洗，再用專用清潔工具 進行清潔。如下圖所示。清洗后，在電纜卡子上涂上凡士林或潤滑油 防止腐蝕。 注意：清洗蓄電池之前，要擰緊加液孔蓋，防止蘇打水進入蓄電池 內(nèi)部。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.6.1蓄電池的使用與維護 （2）保持加液孔蓋上通氣孔的暢通，定期疏通。 （3）定期檢查并調(diào)整電解液液面高度，液面不足時，應(yīng)補加蒸餾水。 （4）汽車每行駛1000km或夏季行駛56天，冬季行駛1015天，應(yīng)用密度 計或高率放電計檢查一次蓄電池

43、的放電程度，當冬季放電超過25，夏 季放電超過50時，應(yīng)及時將蓄電池從車上拆下進行補充充電。 （5）根據(jù)季節(jié)和地區(qū)的變化及時調(diào)整電解液的密度。冬季可加入適量的密 度為1.40g/cm3的電解液，以調(diào)高電解液的密度（一般比夏季高0.02 0.04g/cm3為宜）。 （6）冬季向蓄電池內(nèi)補加蒸餾水時，必須在蓄電池充電前進行，以免水和 電解液混合不均而引起結(jié)冰。 （7）冬季蓄電池應(yīng)經(jīng)常保持在充足電的狀態(tài)，以防電解液密度降低而結(jié)冰， 引起外殼破裂、極板彎曲和活性物質(zhì)脫落等故障。蓄電池電解液密度、 放電程度和冰點溫度的關(guān)系見下表。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.6.1蓄電池的使用與維護 放電放

44、電 程度程度 充足電充足電 放電放電25 放電放電50 放電放電75 放電放電100 密度密度 （g/cm3） 25 冰點（冰點（）密度密度 （g/cm3） 25 冰點冰點 （） 密度密度 （g/cm3） 25 冰點（冰點（）密度密度 （g/cm3） 25 冰點冰點 （） 密度密度 （g/cm3） 25 冰點冰點 （） 電解電解 液的液的 密度密度 和冰和冰 點點 1.31661.27581.23361.19221.15 14 1.29701.25501.21281.17181.13 10 1.28691.24421.20251.16161.129 1.27581.23361.19221.15

45、141.118 1.25501.21281.17181.13101.096 第 1 章 蓄電池 Battery 1.6.2蓄電池的技術(shù)狀態(tài)檢測 1外部檢查 （1）檢查蓄電池封膠有無開裂和損壞，極樁有無 破損，殼體有無泄露，否則應(yīng)修理或者更換。 （2）疏通加液孔蓋的通氣孔。 （3）清潔蓄電池外殼，并用鋼絲刷或極柱接頭清 洗器清潔極樁和電纜卡子上的氧化物，清潔后涂 抹一層凡士林或潤滑脂。 2檢測蓄電池電解液液面高度 （1）用玻璃管測量法，右上圖所示。工具： 內(nèi)徑為35mm的玻璃管。液面高度標準值為10 15mm。 （2）觀察液面高度指示線法，右下圖所示。 正常液面高度應(yīng)介于兩線之間，液面過低時，應(yīng)

46、 加入蒸餾水補充。 第 1 章 蓄電池 Battery 1.6.2蓄電池的技術(shù)狀態(tài)檢測 通過對各個單格電池電解液密度的測 量，可以確定蓄電池是否失效。如果單 格電池之間的密度相差0.05g/cm3，則 該電池失效。 （2）放電程度的判斷 電解液密度與放電程度的關(guān)系是：密 度每下降0.01g/cm3相當于蓄電池放電6 ，當判定蓄電池在夏季放電超過50， 冬季放電超過25時不宜再繼續(xù)使用， 應(yīng)及時進行補充充電，否則會使蓄電池 早期損壞。 電解液溫 度（） 密度修正值 （g/cm3） + 40+ 0.0113 + 35+ 0.0075 + 30+ 0.0037 + 250 + 200.0037 + 150.0075