汽車電器設(shè)備與維修

1、項目2 汽車蓄電池的使用與維護 知識目標知識目標1）了解蓄電池的結(jié)構(gòu)、工作原理及蓄電池的作用。2）了解蓄電池的容量及影響因素。3）掌握蓄電池的使用注意事項技能目標技能目標1）能正確為車輛選用蓄電池。2）能正確對蓄電池進行維護。任務(wù)1 蓄電池的技術(shù)狀況檢測 一、蓄電池的作用 1)在發(fā)動機起動時，給起動機提供大電流，同時向點火系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)及其他用電設(shè)備供電。 2)在發(fā)電機不發(fā)電時向用電設(shè)備供電。 3)當取下汽車鑰匙時，由蓄電池向時鐘、發(fā)動機及車身ECU存儲器、電子音響系統(tǒng)及防盜報警系統(tǒng)等供電。 4）當發(fā)電機超載時，協(xié)助發(fā)電機供電。 5)當發(fā)電機發(fā)電時，將發(fā)電機的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能儲存起來。 6）蓄

2、電池相當于一個大容量電容器。 二、鉛蓄電池的構(gòu)造 圖2-1蓄電池的構(gòu)造1-極樁 2-起動電纜 3-單格電池 4-聯(lián)條 5-外殼 6-加液孔蓋 1.極板 極板分為正極板和負極板兩種，均由柵架和填充在其上的活性物質(zhì)構(gòu)成。 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)是海綿狀純鉛(Pb)，呈青灰色。注意:正負極板均做成極板組,以提高容量， 負極板組的片數(shù)比正極板組的片數(shù)多一片。圖2-2 極板1-柵架 2-活性物質(zhì)圖2-3 單格電池極板組1-組裝完的極板組 2-負極板組 3-隔板 4-正極板組 5-聯(lián)條 2 2隔板隔板 蓄電池內(nèi)部正負極板之間要用隔板隔開。隔板材料應具有多孔

3、性和滲透性，且具有良好的耐酸性和抗氧化性。常用的隔板材料有木質(zhì)隔板、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維和紙板等。 3 3電解液電解液 電解液由專用硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成，密度一般為1.241.30g/cm3（電解液的溫度為25）。配制電解液必須使用耐酸的器皿，切記只能將硫酸慢慢的倒入蒸餾水中，并不斷攪拌。 4 4殼體殼體 蓄電池的殼體是用來盛放電解液和極板組的，一般采用橡膠或塑料制成。殼體內(nèi)部由6個互不相通的單格組成。每個單格的頂部有一個加液孔，用于添加電解液和蒸餾水，加液孔蓋上設(shè)有通風孔，供蓄電池化學反應中產(chǎn)生的氣體(H2和O2等)能隨時逸出。 5加液孔蓋加液孔蓋 每個單格的頂部有一個加液

4、孔，用于添加電解液，加液孔蓋上設(shè)有通氣裝置和氣體收集器，可阻止水蒸氣和硫酸氣體通過。而蓄電池化學反應中產(chǎn)生的氣體(H2和O2等)能隨時逸出。 6聯(lián)條聯(lián)條 聯(lián)條的作用是將單格電池串聯(lián)起來。串接方式一般有外露式與穿壁式。 7蓄電池的型號蓄電池的型號 （1）6-QA-l05 表示由6個單格電池組成，額定電壓12V，額定容量為105Ah的起動型干荷電蓄電池。 （2）6-QAW-60 表示6個單格電池組成，額定電壓12V，額定容量為60Ah的起動型干荷電免維護蓄電池。 第一部分：表示串聯(lián)的單格電池數(shù)，用阿拉伯數(shù)字表示。 第二部分：表示蓄電池的類型和特征，用漢語拼音字母組成。一般第一個字母用Q，表示起動型

5、蓄電池；其他字母表示蓄電池的結(jié)構(gòu)特征，如： A干荷電式 W免維護式 J膠體電解液 第三部分：表示蓄電池的額定容量，用20h率額定容量來表示，單位為Ah（安培小時）。 三、蓄電池的工作原理 1電動勢的建立 正極板：正極板：負極板：負極板： 2蓄電池的放電 圖2-5 鉛蓄電池的放電過程1-充電狀態(tài) 2-溶解電離 3-接入負載 4-放電狀態(tài) 結(jié)論：在放電過程中，正負極板上的活性物質(zhì)都轉(zhuǎn)化為PbSO4，同時，電解液中的H2SO4轉(zhuǎn)化為水，電解液的密度不斷下降。充電 過程與此相反。 3蓄電池的充電 圖2-6 鉛蓄電池的充電過程1-放電狀態(tài) 2-溶解電離 3-通入電流 4-充電狀態(tài) 結(jié)論結(jié)論： 在充電過程

6、中，正負極板上的PbSOPbSO4 4 分別轉(zhuǎn)化為PbOPbO2 2和PbPb ，電解液中硫酸成分逐漸增多，電解液的密度逐漸上升。 當充電接近終了時，正負極板上的PbSO4分別都轉(zhuǎn)化為PbO2和Pb，這時，如果繼續(xù)充電，將引起電解水。 蓄電池在充放電時總的化學反應過程 ： 四、蓄電池的工作特性 1內(nèi)阻內(nèi)阻 蓄電池的內(nèi)阻由極板電阻、電解液電阻、隔板電阻及聯(lián)條電阻等四部分組成。 極板：放電程度越高，極板電阻越大 。 溫度低，粘度大，電解液電阻增大 密度過高或過低，電解液電電阻增大 圖2-7 電解液電阻與密度的關(guān)系 2放電特性 圖2-8 蓄電池的放電特性曲線 蓄電池放電終了的特征： 1）電解液密度下

7、降到最小許可值。 2）單格電池的端電壓下降至放電終止電壓。 3充電特性圖2-9 蓄電池的充電特性曲線 蓄電池充電終了的特征： 1）蓄電池電解液內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，呈 “沸騰”狀。 2）端電壓和電解液密度均上升至最大值，且23h內(nèi)不再增加。 五、蓄電池的容量及影響因素 1蓄電池的容量 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輸出的電量，用 C 表示，單位為Ah（安時）。 即容量等于放電電流與持續(xù)放電時間的乘積，用下式表示： 額定容量：完全充足電的蓄電池，在電解液溫度為25時，以20 h放電率（放電電流為0.05C20 ）連續(xù)放電，直至單格電壓降到1.75V時為止，蓄電池所輸出的電量

8、稱為額定容量。 2影響蓄電池容量的使用因素 1 1）放電電流：）放電電流： 放電電流越大，容量減小。放電電流越大，容量減小。 2 2）電解液溫度：）電解液溫度：溫度降低，容量減小。溫度降低，容量減小。 3 3）電解液密度：）電解液密度：密度過大、過小，容量減小。密度過大、過小，容量減小。圖2-10 放電電流與蓄電池容量的關(guān)系圖2-11 蓄電池在不同放電電流情況下的放電特性 圖2-12 電解液溫度與蓄電池容量的關(guān)系 圖2-13 電解液相對密度和容量的關(guān)系 六、蓄電池的充電 1. 1.充電方法充電方法 （1）定流充電 （2）定壓充電 （3）脈沖快速充電 2.2.充電種類充電種類 （1）初充電 （2

9、）補充充電 （3）去硫化充電 1.充電方法 （1）定流充電 在充電過程中，充電電流保持一定的充電方法，稱為定流充電。 定流充電過程分為兩個階段： 第一階段：以規(guī)定的電流進行充電。 第二階段：充電電流減半，一直到充電終了。圖2-14 定流充電a）連接方式 b）充電特性曲線 （2）定壓充電 充電過程中，電源電壓始終保持不變的充電方法稱為定壓充電。圖2-15 定壓充電a）連接方式 b）充電特性曲線 （3）脈沖快速充電 圖2-16 快速脈沖充電電流波形 2充電種類 (1)初充電 用于新蓄電池的首次充電。 特點：只能用定電流充電，充電電流小，時間長。 初充電通常分兩個階段進行： 第一階段的充電電流約為額

10、定容量的1l 5，充電至電 解液中產(chǎn)生氣泡，單格電池端電壓達2.4V為止。 第二階段將充電電流減半。 （2）補充充電 蓄電池在車上使用，當電量不足時，應對蓄電池進行補充充電。 特點：可以采用定電流充電，也可采用定電壓充電。 采用定電流充電時： 第一階段的充電電流為額定容量的1/10，充電至電解液中產(chǎn)生氣泡，單格電壓達到2.4V時為止； 第二階段充電電流減半，直至充滿電為止。 （3）去硫化充電 1）先倒出蓄電池內(nèi)的電解液，用蒸餾水反復沖洗蓄電池極板數(shù)次，然后加入蒸餾水至高出極板1015mm。 2） 用初充電電流進行充電，電解液密度升到1.15g/cm3以上時，倒出電解液，加入蒸餾水，再繼續(xù)充電，

11、如此反復多次，直到密度不再上升為止。 3）用10 h放電率放電檢查容量，如容量達到額定容量的80時，說明硫化已基本消除，即可使用。否則，蓄電池應報廢。 七 、 蓄電池的使用注意事項 1.蓄電池的選擇 主要根據(jù)蓄電池的外型尺寸和額定容量 。圖2-17 蓄電池在車上的安裝位置 2.電解液的選擇 在給蓄電池加注電解液時，要選擇電解液的密度，一般情況下應該選擇密度偏低的電解液。寒冷地區(qū)選擇電解液的前提應該是保證電解液不結(jié)冰。 電解液密度/（g/cm3）1.101.151.201.251.301.31冰點/-7-14-25-50-66-70 3.冬季使用蓄電池的注意事項 冬季使用蓄電池，應經(jīng)常保持蓄電池

12、處于充足狀態(tài)，因為放電后的蓄電池電解液密度會降低，增大了結(jié)冰的危險。 冬季蓄電池容量降低，所以在北方使用車輛要注意對蓄電池的保暖（把車放入帶有暖氣的車庫），以便使發(fā)動機容易起動。 新蓄電池的使用 一般情況下，新蓄電池在使用之前應參考說明書，以說明書為準。 八八 、 蓄電池的常見故障與排除蓄電池的常見故障與排除 1. 極板硫化 2. 自放電 3. 活性物質(zhì)脫落 4. 極板短路 1極板硫化極板硫化 蓄電池長期充電不足或放電后長時間未充電，極板上會逐漸生成一層白色大晶粒的硫酸鉛。在正常充電時，這些大晶粒的硫酸鉛不能轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和海綿狀鉛，這種現(xiàn)象稱為“硫酸鉛硬化”，簡稱“硫化”。 硫化后的蓄電池最

13、明顯的現(xiàn)象是充完電使用幾天后，發(fā)動機又出現(xiàn)起動無力的現(xiàn)象。 產(chǎn)生疏化的主要原因： 1）蓄電池長期充電不足，或放電后沒有及時充電。 2）蓄電池內(nèi)液面過低，使極板上部與空氣接觸而發(fā)生氧化(主要是負極板)。 3）電解液密度過高，電解液不純、環(huán)境溫度溫差較大等因素也能引起蓄電池極板硫化。 對于已經(jīng)硫化的蓄電池，輕者可用去硫化充電法消除硫化。重者蓄電池應報廢。 2自行放電自行放電 充足電的蓄電池放置不用會逐漸失去電量，這種現(xiàn)象稱為蓄電池的“自行放電”。 如果每晝夜自放電不超過2C20時，屬于正常現(xiàn)象的自放電。若每晝夜自行放電量超過2C20時，則屬于故障性自放電。 造成故障性自放電的原因： 1）電解液中有

14、雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在極板周圍形成局部電池而產(chǎn)生自行放電。例如電解液中含鐵量達1時，一晝夜會將蓄電池的電量全部放完。 2）蓄電池內(nèi)部短路引起的自放電，如隔板破裂或極板活性物質(zhì)大量脫落而沉于極板下部等因素都將使正負極板短路等，引起自放電。 3）蓄電池蓋表面不清潔，如有電解液等，會造成自放電，還會使極樁腐蝕。 3極板活性物質(zhì)大量脫落極板活性物質(zhì)大量脫落 活性物質(zhì)脫落一般多發(fā)生在正極板上，其特征為充電時電解液有褐色物質(zhì)自底部上升，端電壓上升快，電解液過早出現(xiàn)“沸騰”現(xiàn)象，而電解密度不能達到規(guī)定的最大值。放電時容量明顯下降。 活性物質(zhì)大量脫落的原因有充電電流過大、過充電時間過長、低溫長時間大電流放電等原因都

15、能導致極板活性物質(zhì)大量脫落。另外，蓄電池受到劇烈震動時，也會引起活性物質(zhì)脫落。 4極板短路極板短路 極板短路的故障現(xiàn)象是：充電過程中，電解液溫度迅速上升，電壓與電解液密度上升緩慢。放電時，蓄電池的容量明顯不足。 極板短路的原因主要有：隔板損壞?；钚晕镔|(zhì)在蓄電池底部沉積過多、極板拱曲及金屬雜質(zhì)落入正、負極板之間等。對于短路的蓄電池，必須將其拆開，查明原因，排除故障?！救蝿?wù)實施步驟任務(wù)實施步驟】 一、蓄電池極樁的檢查 1）檢查蓄電池在車上安裝是否牢靠，起動電纜線與極樁的連接是否緊固，檢查電纜線的線夾與極樁是否有氧化物，并及時清除。 2）檢查蓄電池蓋表面是否清潔，應及時清除蓋上的灰塵、電解液等臟物，保持加液孔蓋上的氣孔暢通 。 二、電解液液面高度的檢查 蓄電池液面高度一般可目視檢查。當液面高度不足時（標準值為1015 mm），需要補加蒸餾水至標準高度。圖2-19 電解液液面高度的檢查 圖2-20 用玻璃管測量電解液液面高度 三、放電程度的檢測 1通過測密度確定放電程度圖2-21 測量電解液的相對密度和溫度 2用高率放電計確定放電程度圖2-22 用高率放電計測試蓄電池的起動性能3全封閉式免維護蓄