汽車(chē)電氣蓄電池實(shí)用教案

1、一、工作(gngzu)情景描述 故障現(xiàn)象： 一輛桑塔納2000型轎車(chē)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)和起動(dòng)開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)按動(dòng)電喇叭聲音太小、打開(kāi)前照燈，燈光暗淡、發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，甚至連起動(dòng)機(jī)特有的轉(zhuǎn)動(dòng)聲音也沒(méi)有。 故障分析： 蓄電池的電池容量對(duì)起動(dòng)機(jī)的性能影響很大，所以當(dāng)遇到這種故障時(shí)首先要檢查的就是蓄電池，是否是正負(fù)極接觸不良，起動(dòng)機(jī)與蓄電池之間導(dǎo)線是否連接牢固，蓄電池是否由于使用(shyng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成蓄電池電解液密度下降，蓄電池正負(fù)極板老化通透性變差等。第1頁(yè)/共33頁(yè)第一頁(yè)，共33頁(yè)。一、工作(gngzu)情景描述蓄電池的常見(jiàn)故障： 蓄電池的常見(jiàn)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(dòng)

2、、封膠干裂等，可以直接通過(guò)外觀檢查(jinch)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(guò)程中的現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)分析，確定原因，視情處理。第2頁(yè)/共33頁(yè)第二頁(yè)，共33頁(yè)。二、蓄電池的功用(gngyng) 在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，為起動(dòng)系和其他(qt)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(chē)、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(shí)，為電氣設(shè)備供電； 吸收電路中產(chǎn)生的過(guò)電壓，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，保護(hù)電子元器件。 第3頁(yè)/共33頁(yè)第三頁(yè)，共33頁(yè)。二、蓄電池的功用(gngyng)第4頁(yè)/共

3、33頁(yè)第四頁(yè)，共33頁(yè)。二、蓄電池的功用(gngyng) 在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，蓄電池必須能給起動(dòng)機(jī)提供200600A的電流（有的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)最大起動(dòng)電流超過(guò)1000A），并且要能持續(xù)一定的時(shí)間（一般要求510s以上）；在發(fā)電機(jī)發(fā)生故障(gzhng)不能發(fā)電時(shí)，蓄電池的容量應(yīng)能維持車(chē)輛行駛一定的時(shí)間。所以，要求汽車(chē)用蓄電池有盡可能小的內(nèi)阻和足夠的容量。第5頁(yè)/共33頁(yè)第五頁(yè)，共33頁(yè)。三、蓄電池的結(jié)構(gòu)(jigu) 蓄電池由極板、隔板、電解液和外殼等組成。L密度計(jì)；2排煙(pi yn)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(hào)；l0殼體；11下滑面 第6頁(yè)/共33頁(yè)第六頁(yè)，

4、共33頁(yè)。三、蓄電池的結(jié)構(gòu)(jigu) 為了增大容量，將多片正、負(fù)極板分別并聯(lián)，用匯流條焊接起來(lái)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(shí)各片正、負(fù)極板相互嵌合，中間插入(ch r)隔板后裝入蓄電池單格內(nèi)，便形成單格電池。第7頁(yè)/共33頁(yè)第七頁(yè)，共33頁(yè)。三、蓄電池的結(jié)構(gòu)(jigu) 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(kāi)。 電解液由純硫酸與蒸餾水按一定比例配制而成。電解液密度一般在1.11.3g/cm3之間，充足電后，電解液密度一般在1.261.30g/cm3之間。在蓄電池充放電

5、過(guò)程中，電解液不但起導(dǎo)電作用，而且(r qi)參與化學(xué)反應(yīng)。第8頁(yè)/共33頁(yè)第八頁(yè)，共33頁(yè)。三、蓄電池的結(jié)構(gòu)(jigu) 蓄電池的外殼用來(lái)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(gè)或6個(gè)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板脫落下來(lái)的活性物質(zhì)，以防極板間短路。 各單格電池串聯(lián)后，兩端(lin dun)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(hào)或涂紅色；負(fù)極樁較細(xì)，標(biāo)有“-”號(hào)或涂蘭色、綠色等。第9頁(yè)/共33頁(yè)第九頁(yè)，共33頁(yè)。四、蓄電池的工作原理(yunl)及特性電化學(xué)反應(yīng)(huxu

6、fnyng)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）放電(fng din)充電第10頁(yè)/共33頁(yè)第十頁(yè)，共33頁(yè)。四、蓄電池的工作原理(yunl)及特性1.放電過(guò)程 蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程稱(chēng)為蓄電池的放電過(guò)程。當(dāng)蓄電池接上負(fù)載時(shí)，在電動(dòng)勢(shì)的作用下，電流便從正極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向負(fù)極。當(dāng)放電回路(hul)斷開(kāi)時(shí)，放電過(guò)程即被終止，正負(fù)極與電解液之間達(dá)到新的電離平衡狀態(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(shí)，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(guò)程徹底停止。第

7、11頁(yè)/共33頁(yè)第十一頁(yè)，共33頁(yè)。四、蓄電池的工作原理(yunl)及特性蓄電池放電過(guò)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(ni z)增大。同時(shí)，由于PbSO4附著于極板表面，使電解液與PbO2和Pb接觸面越來(lái)越少，蓄電池的供電能力逐漸下降。 第12頁(yè)/共33頁(yè)第十二頁(yè)，共33頁(yè)。四、蓄電池的工作原理(yunl)及特性2.充電過(guò)程: 蓄電池將外接電源的電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為蓄電池的充電過(guò)程。充電時(shí)，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

8、是并聯(lián)而不是串聯(lián)(chunlin)）。當(dāng)電源電壓高于蓄電池的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，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(kāi)時(shí)，充電過(guò)程即被終止，正負(fù)極與電解液之間達(dá)到新的電離平衡狀態(tài)；只有當(dāng)正負(fù)極板上的PbSO4全部轉(zhuǎn)變?yōu)镻bO2和Pb時(shí)，充電過(guò)程才完全結(jié)束。 第13頁(yè)/共33頁(yè)第十三頁(yè)，共33頁(yè)。四、蓄電池的工作原理(yunl)及特性蓄電池充電過(guò)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(jnxng)，電解液中的水減少、H2SO4增多，電解液密度上升。 隨著充電的進(jìn)行(jnxng)，PbSO4的減少及PbO2和Pb的增多，蓄電池

9、內(nèi)阻減??；同時(shí)，蓄電池的供電能力逐漸恢復(fù)。第14頁(yè)/共33頁(yè)第十四頁(yè)，共33頁(yè)。四、蓄電池的工作原理(yunl)及特性 為了使蓄電池保持一定容量和延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，新蓄電池和修復(fù)(xif)后的蓄電池在使用前必須進(jìn)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(shí)進(jìn)行去硫化充電。第15頁(yè)/共33頁(yè)第十五頁(yè)，共33頁(yè)。四、蓄電池的工作(gngzu)原理及特性 1.初充電 ： 對(duì)新蓄電池或更換極板后的蓄電池進(jìn)行的首次充電，稱(chēng)為初充電。初充電過(guò)程分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段的充電電流約為額定容量的1/15，充電至單格電池端電壓達(dá)2.4V，而且電解液中放出氣泡(qpo)，再進(jìn)行第二階段的充電。第二階段

10、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(qpo)(沸騰)，電壓和電解液密度在3h內(nèi)穩(wěn)定不變?yōu)橹埂?第16頁(yè)/共33頁(yè)第十六頁(yè)，共33頁(yè)。四、蓄電池的工作(gngzu)原理及特性 2.補(bǔ)充充電： 蓄電池在使用過(guò)程中，常有充電不足的現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行(jnxng)補(bǔ)充充電。一般每月至少一次。如發(fā)現(xiàn)有下列情況之一者，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行(jnxng)補(bǔ)充充電。 (1)電解液密度降到1.l50 g/cm3以下時(shí)； (2)冬季放電超過(guò)額定容量的25%，夏季超過(guò)50%時(shí)； (3)單格電池電壓降到1.7V以下時(shí)； (4)起動(dòng)無(wú)力或燈光暗淡等表明電力不足時(shí)； (5)充電后若不用，每?jī)蓚€(gè)月需進(jìn)行(jnx

11、ng)一次補(bǔ)充充電。第17頁(yè)/共33頁(yè)第十七頁(yè)，共33頁(yè)。四、蓄電池的工作原理(yunl)及特性 補(bǔ)充充電分兩個(gè)階段進(jìn)行(jnxng)。 第一階段電流值一般為蓄電池額定容量的1/10，充電至單格電池端電壓達(dá)2.4V，而且電解液中放出氣泡，再進(jìn)行(jnxng)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?第18頁(yè)/共33頁(yè)第十八頁(yè)，共33頁(yè)。五、蓄電池的容量及影響(yngxing)(yngxing)因素 蓄電池的容量(rngling)是標(biāo)志蓄電池對(duì)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(chēng)容量(rngling)可分為額定

12、容量(rngling)和儲(chǔ)備容量(rngling)兩種。 第19頁(yè)/共33頁(yè)第十九頁(yè)，共33頁(yè)。五、蓄電池的容量(rngling)(rngling)及影響因素 額定容量用20 h放電率容量表示，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放電率放電電流（即0.05C20安培）連續(xù)放電至各單格電池的平均電壓降到1.75V時(shí)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(chǔ)備容量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蓄電池端電壓降至10.500.05V，6V蓄電池端電壓降

13、至5.250.02V，放電所持續(xù)的時(shí)間，單位為min。它表征當(dāng)汽車(chē)充電系失效時(shí)，蓄電池尚能持續(xù)提供(tgng)25A電流的能力。 第20頁(yè)/共33頁(yè)第二十頁(yè)，共33頁(yè)。五、蓄電池的容量及影響(yngxing)(yngxing)因素 影響蓄電池容量(rngling)的因素： 包括制造因素和使用因素兩個(gè)方面。 制造因素主要包括：極板厚度、表面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。第21頁(yè)/共33頁(yè)第二十一頁(yè)，共33頁(yè)。六、蓄電池的使用(shyng)(shyng)與維護(hù) 為了(wi le)保證蓄電池的使用性能、延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，必須正確使用蓄電池，并

14、及時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行檢查和維護(hù)。第22頁(yè)/共33頁(yè)第二十二頁(yè)，共33頁(yè)。六、蓄電池的使用(shyng)(shyng)與維護(hù)在蓄電池的日常使用和維護(hù)中努力做到： (1)及時(shí)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?jī)稍轮辽賾?yīng)補(bǔ)充充電一次。 (2) 不連續(xù)使用起動(dòng)機(jī)，每次起動(dòng)的時(shí)間不得超過(guò)5s，如果一次未能起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)休息15s以上再作第二次起動(dòng)，連續(xù)三次起動(dòng)不成功，應(yīng)查明原因，排除故障后再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 (3)應(yīng)經(jīng)常清除蓄電池表面的灰塵污物，保持蓄電池表面清潔(qngji)、干燥。 (4)經(jīng)常檢查電解液液面高度，必要時(shí)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)。第23頁(yè)/共33頁(yè)第二

15、十三頁(yè)，共33頁(yè)。七、蓄電池技術(shù)(jsh)(jsh)狀況的檢查 為了保證蓄電池合理使用和正確維護(hù)，及時(shí)檢查電解液液面高度(god)、確定蓄電池的充放電程度非常重要。第24頁(yè)/共33頁(yè)第二十四頁(yè)，共33頁(yè)。七、蓄電池技術(shù)狀況(zhungkung)(zhungkung)的檢查 1. 電解液液面高度的檢查 對(duì)于塑料殼體的蓄電池，可以直接通過(guò)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(duì)于橡膠殼體的蓄電池，可以用孔徑為35mm的透明玻璃管測(cè)量(cling)電解液高出隔板的高度來(lái)檢查。 第25頁(yè)/共33頁(yè)第二十五頁(yè)，共33頁(yè)。七、蓄電池技術(shù)狀況(zhungkung)(zhungkung)的檢

16、查1. 電解液液面高度的檢查(jinch) 對(duì)于橡膠殼體的蓄電池，可以用孔徑為35mm的透明玻璃管測(cè)量電解液高出隔板的高度來(lái)檢查(jinch)。第26頁(yè)/共33頁(yè)第二十六頁(yè)，共33頁(yè)。七、蓄電池技術(shù)(jsh)(jsh)狀況的檢查 當(dāng)電解液液面偏低時(shí)，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，否則(fuz)不允許補(bǔ)充硫酸溶液。第27頁(yè)/共33頁(yè)第二十七頁(yè)，共33頁(yè)。七、蓄電池技術(shù)(jsh)(jsh)狀況的檢查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(md)判斷或用高率放電計(jì)和蓄電池測(cè)試器檢查。 （1）根據(jù)電解液密度(md)判斷 電解液密度(md)可用吸式密度(m

17、d)計(jì)或電解液密度(md)檢測(cè)儀檢測(cè)。第28頁(yè)/共33頁(yè)第二十八頁(yè)，共33頁(yè)。七、蓄電池技術(shù)(jsh)(jsh)狀況的檢查 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，電解液密度每下降0.04g/cm3約相當(dāng)于蓄電池放電25%，所以從測(cè)得的電解液密度就可以粗略估算出蓄電池的放電程度。 測(cè)量電解液密度時(shí)注意(zh y)：必須同時(shí)測(cè)量電解液溫度，以便將測(cè)得的電解液密度按公式進(jìn)行修正，得到對(duì)應(yīng)25時(shí)的電解液密度；在大電流放電或加注蒸餾水后，不能立即測(cè)量電解液密度，應(yīng)等電解液充分混合均勻后再測(cè)，一般在半小時(shí)以后即可。 第29頁(yè)/共33頁(yè)第二十九頁(yè)，共33頁(yè)。七、蓄電池技術(shù)狀況(zhungkung)(zhungkung)的檢查（2)用高率放電計(jì)檢