單元二 蓄電池

課題一蓄電池導(dǎo)引發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)：驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電機(jī)、照明系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、電子燃油噴射系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的其他電氣設(shè)備。發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或低怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，蓄電池給汽車電器附件供電。當(dāng)用電功率大于發(fā)電機(jī)輸出功率時(shí)，蓄電池和發(fā)電機(jī)一同供電；當(dāng)用電功率小于發(fā)電機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)向蓄電池和用電設(shè)備供電。整車電氣系統(tǒng)的電壓穩(wěn)壓器作用。提供汽車起動(dòng)的電能和調(diào)整發(fā)電機(jī)輸出和負(fù)荷之間不平衡的狀態(tài)電池分類：簡單的不可充電電池電池分類：簡單的可充電電池課題一蓄電池概述汽車電源：（啟動(dòng)型、驅(qū)動(dòng)型）蓄電池、發(fā)電機(jī)蓄電池的可逆性放電充電蓄電池的種類酸性堿性課題一蓄電池構(gòu)造（圖）極板（組）柵架:容納活性物質(zhì)并使極板成型?；钚晕镔|(zhì)：鉛粉＋添加劑＋硫酸溶液正極：PbO2

深棕色負(fù)極：Pb青灰色隔板作用：避免正負(fù)極板短路。材料：木質(zhì)、微孔塑料、玻璃纖維和紙板。外殼：耐酸、耐熱、耐震、絕緣好。硬橡膠、塑料。課題一蓄電池構(gòu)造（續(xù)）連條：外露式、內(nèi)部穿壁式和跨越式。電解液：純硫酸＋蒸餾水＝（1.24－1.30）國產(chǎn)蓄電池規(guī)格型號(hào)例：6-QA-60

按機(jī)械工業(yè)部JB2599－85《鉛蓄電池產(chǎn)品型號(hào)編制方法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鉛蓄電池的型號(hào)分為三部分：如型號(hào)6－QA－60代表額定電壓12V、額定容量60A·h的起動(dòng)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?cái)?shù)蓄電池的類型蓄電池的特征蓄電池的額定容量

蓄電池的特殊性能

用阿拉伯?dāng)?shù)字表示用大寫的漢語拼音字母表示如：Q--起動(dòng)用鉛蓄電池N--內(nèi)燃機(jī)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(hù)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A·h，單位略去不寫。

用大寫的漢語拼音字母表示如：G--高起動(dòng)率D--低溫性能好S--塑料槽蓄電池

課題一蓄電池國產(chǎn)蓄電池規(guī)格型號(hào)含義課題一蓄電池工作原理靜態(tài)時(shí)正極：PbO2+H2OPb(OH)4

Pb(OH)4Pb4++4(OH)-

(2.0V)負(fù)極：少量Pb2＋

、2e(-0.1V)電解液：H2SO4+H2O

正、負(fù)極電位差：2.1v工作原理（續(xù)）放電時(shí)(圖)正極：Pb4++2e-→Pb2＋

Pb2＋+SO42-→PbSO4負(fù)極：Pb+SO42-

→PbSO4+2e-電解液：H2SO4減少，H2O增加，密度↓總反應(yīng)：

PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O課題一蓄電池

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(shí)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）0.05C200.1C200.25C20C203C20放電時(shí)間20h10h3h25min5min單格電池終止電壓（V）1.751.701.651.551.50課題一蓄電池工作原理（續(xù)）充電時(shí)（圖）正極:PbSO4-2e+2H2O+SO42-→PbO2+H2SO4負(fù)極：PbSO4+2e-

+2H+→

Pb+H2SO4電解液：H2SO4增加，H2O減少，密度↑總反應(yīng)：

2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4過充電：H2O分解為H2和O2課題一蓄電池工作特性靜態(tài)電動(dòng)勢：靜止時(shí)，正負(fù)極板間電位差。（1.95~2.1)v溶液密度：1.12~1.30之間波動(dòng)內(nèi)阻：內(nèi)阻小電流大負(fù)載能力強(qiáng)充電特性（圖）條件：恒定電流電壓與電動(dòng)勢的關(guān)系：UC=E

+ICR0電壓的變化密度的變化課題一蓄電池內(nèi)阻產(chǎn)生的電壓降蓄電池電動(dòng)勢工作特性（續(xù)）放電特性（圖）條件：恒定電流電壓與電動(dòng)勢的關(guān)系：Uf=E

－

IfR0電壓的變化密度的變化終止電壓：與放電率有關(guān)（圖）課題一蓄電池蓄電池的容量

蓄電池容量C等于放電電流If與放電時(shí)間tf的乘積：

C＝If·tf

額定容量據(jù)國標(biāo)GB5008.1－91《起動(dòng)用鉛酸蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定，將充足電的新蓄電池，在電解液溫度為25±5℃的條件下，以20小時(shí)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(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＝0.05×90＝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·tf≥90A·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。課題一蓄電池儲(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℃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。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。（1）低溫起動(dòng)容量：電解液在－18℃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1V時(shí)所放出的電量。持續(xù)時(shí)間應(yīng)在2.5min以上。（2）常溫起動(dòng)容量：電解液在30℃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。課題一蓄電池蓄電池的容量影響容量的因素極板結(jié)構(gòu)電解液溫度:低黏度大滲入困難容量減小密度:增加提高滲透速度容量增加放電電流（下表）課題一蓄電池放電電流（A）6.7512.671400放電時(shí)間（h）201010.083(5min)終止電壓（v）1.751.71.61.5實(shí)際容量（Ah)1351267133.3課題一蓄電池充電方法按過程分類定流充電:充電電流保持不變的充電方法。特點(diǎn):適應(yīng)性大，經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電壓，充電時(shí)間長。定壓充電:直流電源電壓保持不變的充電方法。特點(diǎn):充電時(shí)間短，只適用補(bǔ)充充電?？焖俪潆?初充電不超過5小時(shí)，補(bǔ)充充電只需0.5－

1.5小時(shí)。特點(diǎn):充電時(shí)間短，空氣污染小，省電節(jié)能。方法（圖）課題一蓄電池充電方法（續(xù)）按作業(yè)分類初充電補(bǔ)充充電防硫化充電（間歇過充電）鍛煉循環(huán)充電（大充大放）去硫充電（水沖洗）課題一蓄電池使用維護(hù)安裝牢固接觸電阻影響保持清潔漏電問題檢查溶液密度補(bǔ)充蒸餾水……課題一蓄電池常見故障容量降低現(xiàn)象：起動(dòng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)無力原因：新蓄電池初充電不足溶液密度不對(duì)過度放電，活性物質(zhì)脫落課題一蓄電池常見故障（續(xù)）自行放電現(xiàn)象：每日放電原因電解液不純局部有短路充電困難現(xiàn)象：充不上電原因內(nèi)部有短路或極板變形課題一蓄電池新型蓄電池免維護(hù)蓄電池結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：柵架、孔塞、隔板性能特點(diǎn)：免維護(hù)或極少維護(hù)壽命長內(nèi)阻小，起動(dòng)性能好干荷電蓄電池特點(diǎn)課題一蓄電池新型蓄電池（續(xù)）堿性蓄電池鎘鎳蓄電池正極：Ni(OH)3負(fù)極：Cd電解液：KOH鐵鎳蓄電池：正極：氧化鎳

負(fù)極：鐵

電解液：氫氧化鉀銀鋅蓄電池：正極為氧化銀，負(fù)極為鋅，電解液為氫氧化鉀溶液

課題一蓄電池新型蓄電池（續(xù)）燃料電池（圖）正極：O2負(fù)極：H2電解液：KOH反應(yīng)過程：2H2+O2→2H2O（需有催化劑作用）

(與電解水的過程相反)課題一蓄電池思考題與練習(xí)題1、說明蓄電池正、負(fù)極板的主要材料，以及電解液的主要成分。2、分別說明蓄電池在充、放電過程中正、負(fù)極板各自生成什么物質(zhì)？充、放電過程中溶液的密度有什么變化？3、說明定流充電與定壓充電各自的優(yōu)缺點(diǎn)。課題一蓄電池思考題與練習(xí)題（續(xù)）4、某蓄電池使用中發(fā)現(xiàn)容量降低、起動(dòng)無力，分析可能的故障原因。5、國產(chǎn)6-Q-135型蓄電池若以20h放電率放電，其放電電流是多少？實(shí)際容量是多少？若以1h放電率放電，其放電電流是多少？實(shí)際容量又是多少？6、說明蓄電池使用維護(hù)中需要注意的主要問題。7、說明免維護(hù)蓄電池的優(yōu)點(diǎn)。課題一蓄電池汽車蓄電池的作用在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間，由它驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電機(jī)、照明系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、電子燃油噴射系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)