任務(wù)二蓄電池構(gòu)造與技術(shù)檢測(cè)

2015年汽車電路與電子系統(tǒng)診斷檢測(cè)與修復(fù)

任務(wù)二：蓄電池構(gòu)造及技術(shù)檢測(cè)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)目標(biāo)①認(rèn)識(shí)蓄電池的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)②熟悉蓄電池技術(shù)狀況檢查的主要內(nèi)容，能正確使用萬用表、密度計(jì)和高率放電計(jì)等檢查蓄電池的技術(shù)狀況2.能力目標(biāo)①能準(zhǔn)確描述蓄電池構(gòu)造，掌握蓄電池技術(shù)狀況的檢測(cè)方法一、任務(wù)介紹一臺(tái)08款的伊蘭特轎車，在行使至橋上時(shí)因緊急剎車而熄火，多次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。二、任務(wù)分析關(guān)掉點(diǎn)火開關(guān)，檢查搭鐵及電瓶裝頭發(fā)現(xiàn)電瓶連接接頭松動(dòng)，隨機(jī)清潔并緊固連接接頭，啟動(dòng)試機(jī)啟動(dòng)正常。本車故障的真正原因是電瓶連接接頭接觸不良。首先要查電源供電是否正常（12V的電源電池電壓應(yīng)達(dá)12.3V以上，保險(xiǎn)完好）。啟動(dòng)電路出現(xiàn)故障，電池電壓、啟動(dòng)電流、電瓶線徑、搭鐵、接頭接觸等都是必須要檢查的。三、相關(guān)知識(shí)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，蓄電池在5～10S內(nèi)，要向啟動(dòng)機(jī)連續(xù)供給強(qiáng)大電流（100～150A），因此，對(duì)蓄電池的要求是：容量大、內(nèi)阻小、有足夠的啟動(dòng)能力1、蓄電池概述蓄電池是一種可逆的低壓直流電源，它既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，也能將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能汽車上一般采用鉛酸蓄電池，其主要目的是啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。車上裝有蓄電池與發(fā)電機(jī)兩個(gè)直流電源且以并聯(lián)形式相連，全車用電設(shè)備均與直流電源并聯(lián)連接。蓄電池的作用:1.在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，向起動(dòng)機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)等供電。2.在發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓較低的情況下向用電設(shè)備供電。3.當(dāng)發(fā)電機(jī)超載時(shí)，協(xié)助發(fā)電機(jī)供電。4.蓄電池存電不足，而發(fā)電機(jī)負(fù)載又較少時(shí)，它可將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來（即充電）。5.蓄電池相當(dāng)于一個(gè)大容量電容器（起到了穩(wěn)定整車系統(tǒng)電壓的作用）。蓄電池的分類鉛酸蓄電池鎳堿蓄電池普通干封干荷濕荷免維護(hù)汽車用蓄電池電動(dòng)車蓄電池蓄電池的結(jié)構(gòu)一、鉛酸蓄電池的構(gòu)造汽車蓄電池是由3—6個(gè)單格電池串聯(lián)組成組成部件：

1、極板

2、隔板

3、電解液4、外殼

5、聯(lián)條極板極板極板：是蓄電池的核心部件，是帶有柵格結(jié)構(gòu)的鉛柵格板。極板分正極板和負(fù)極板兩種。正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛，呈棕紅色；負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛，呈青灰色。1、為了增大蓄電池容量將多片正極板（4-13片）和多片負(fù)極板（5-14片）分別并聯(lián)，用橫板焊接組成正、負(fù)極板組。

2、安裝時(shí)，正負(fù)極板相互嵌合，之間插入隔板，用極板連接條將所有的正極和所有的負(fù)極分別連接，如此組裝起來。

3、單格電池中負(fù)極板的數(shù)目比正極板多一塊。極板組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)隔板隔板的作用：為減少尺寸、降低內(nèi)阻，正負(fù)極板應(yīng)該盡量靠近，但為了避免相互接觸而短路，正負(fù)極板之間用絕緣的隔板隔開結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多孔性材料，化學(xué)性能穩(wěn)定，有良好的耐酸性和抗氧化性為厚度小于1mm的長(zhǎng)方形板，長(zhǎng)、寬略大于極板，一面有特制的溝槽安裝時(shí)將溝槽面豎直朝向正極板電解液說明：由密度為1.84g/cm3的純硫酸加水制成。密度一般在1.24g/cm3------

1.30g/cm3。純度是影響蓄電池性能和使用壽命的重要因素。外殼蓄電池外殼為一整體式結(jié)構(gòu)的容器，極板、隔板和電解液均裝入外殼內(nèi)，硫酸液面應(yīng)高出極板組15mm左右。蓄電池電壓一般有6V和12V兩種規(guī)格，因此，外殼內(nèi)由間壁分成3個(gè)和6個(gè)互不相通的單格。底部有突起的肋條以擱置極板組。外殼應(yīng)耐酸、耐熱、耐寒、抗震動(dòng)。聯(lián)條鉛聯(lián)接條：各單格電池為串聯(lián)連接，一個(gè)單格電池的正極樁與另一個(gè)單格電池的負(fù)極樁用聯(lián)條焊接,由鉛銻合金制成。連接方式：

1、外露式

2、跨橋式

3、穿壁式聯(lián)條（穿壁式）免維護(hù)蓄電池1.極板柵架不同，自放電少。2.外殼材料薄，體積小，重量輕。3.采用袋式隔板，可保護(hù)極板上的活性物質(zhì)不至脫落。4.通氣孔采用新型裝置，電解液消耗很少。5.常有液體密度計(jì)，自動(dòng)顯示蓄電池存電狀態(tài)。

綠色：存電充足黑色：存電不足黃色：有故障魔術(shù)眼05.2008?VSQ/TT?21/10AGM玻璃纖維蓄電池：無電眼不得打開！電解質(zhì)以液態(tài)儲(chǔ)存在玻璃纖維板上。此類蓄電池也可以稱為VRLA（閥控式密封鉛酸）蓄電池。膠體蓄電池：無電眼不得打開！以化學(xué)方式使電解質(zhì)密度增加，成膠體狀。此類蓄電池也可以稱為VRLA（閥控式密封鉛酸）蓄電池。22

蓄電池的型號(hào)

6Q105（Ah）單格數(shù)類型特征額定容量6－QA－1056－QB－1056－QW－105G6－QF－105S6－QH－105DQ-啟動(dòng)型鉛酸蓄電池G-表示高起動(dòng)功率S-表示塑料外殼D-表示低溫啟動(dòng)性能23蓄電池特征代號(hào)特征代號(hào)蓄電池特征特征代號(hào)蓄電池特征A干荷電J膠體電解液H濕荷電M密閉式W免維護(hù)B半密封式S少維護(hù)F防酸式24蓄電池的選擇蓄電池的選擇必須符合如下兩點(diǎn)要求：

1、電壓等級(jí)必須一致。

2、蓄電池的容量必須足夠。25蓄電池的工作原理充電過程：電能化學(xué)能

放電過程：化學(xué)能電能26正極板：PbO2→Pb4+——+2.0V負(fù)極板：Pb-2e→Pb2+——-0.1V電動(dòng)勢(shì)的建立27正極板：Pb4++2e→Pb2+

Pb2++SO42-→PbSO4

放電過程負(fù)極板：Pb-2e→Pb2+

Pb2++SO42-→PbSO4

PbSO4附著在正、負(fù)極板上28放電時(shí)化學(xué)反應(yīng)總方程式為：PbO2＋Pb＋2H2SO4→2PbSO4＋2H2O

電解液中：H++OH-→H2OSO4

2-→減少電解液硫酸濃度降低29正極板：PbSO4→Pb2++SO42-Pb2+-2e→Pb4+Pb4++SO42-+2H2O→PbO2+2H2SO4充電過程負(fù)極板：Pb2++2e→Pb30PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O

充電放電充放電時(shí)化學(xué)反應(yīng)總方程式結(jié)論：放電的過程中，電解液中的硫酸逐漸減少，密度下降；充電的過程中，電解液中的水分減少而硫酸增多，電解液密度上升。蓄電池放電終了特征：（1）單格電池電壓降到終止電壓（2）電解液密度下降到最小許可值蓄電池充電終了特征：（1）電解液密度和端電壓上升到最大值（2.7V），且2～3小時(shí)保持

不變（2）電解液中有大量氣泡冒出，呈沸騰狀態(tài)蓄電池的容量蓄電池在規(guī)定條件下放出的電量稱為容量單位為安·小時(shí)（Ah）C=Iftf

額定容量起動(dòng)容量?jī)?chǔ)備容量蓄電池容量的表示額定容量C2020h率額定容量國標(biāo)GB5008.1-91《啟動(dòng)用鉛蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定：將充電的新蓄電池在電解液溫度為25℃條件下，以20h率的放電電流(即額定容量的0.05倍)連續(xù)放電至單格電池平均電壓降到1.75V時(shí)，輸出的電量稱為額定容量。實(shí)際測(cè)量蓄電池容量超過20小時(shí)為合格例：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。儲(chǔ)備容量Cm儲(chǔ)備容量表示了汽車充電系統(tǒng)失效時(shí)蓄電池向汽車提供25A恒流的能力。蓄電池在電解液溫度為25℃條件下，以25A恒定電流連續(xù)放電，直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。起動(dòng)容量常溫起動(dòng)容量低溫起動(dòng)容量電解液在25℃時(shí)，以3倍額定容量的電流持續(xù)放電至終止電壓（12V蓄電池為9V，6V蓄電池為4.5V）所放出的電量稱為常溫起動(dòng)容量（持續(xù)時(shí)間應(yīng)在5min以上）。電解液在－18℃時(shí)，以3倍額定容量的電流持續(xù)放電至終止電壓（12V蓄電池為6V，6V蓄電池為3V）所放出的電量稱為低溫起動(dòng)容量（持續(xù)時(shí)間應(yīng)在2.5min以上）。常溫起動(dòng)容量低溫起動(dòng)容量起動(dòng)容量舉例3-Q-90型蓄電池在25℃以270A的電流放電5min，蓄電池的端電壓降到4.5V，其起動(dòng)容量為：270×（5/60）=22.5Ah說明：起動(dòng)容量在數(shù)值上小于額定容量；低溫起動(dòng)容量小于常溫起動(dòng)容量。影響蓄電池容量的因素1、結(jié)構(gòu)因素：極板的厚度、片數(shù)、面積2、使用因素：

1）放電電流

2）電解液溫度

3）電解液密度放電電流和容量的關(guān)系舉例電解液溫度對(duì)容量的影響溫度↓粘度↑滲入極板困難，活性物質(zhì)利用率↓→C↓；同時(shí)，粘度↑內(nèi)阻↑內(nèi)壓降↑端電壓↓→C↓電解液密度對(duì)容量的影響

電解液密度ρ↑，電動(dòng)勢(shì)E↑，電解液滲透能力↑，參加反應(yīng)的活性物質(zhì)↑→C↑ρ過高，粘度↑，內(nèi)阻↑，極板硫化↑→C↓實(shí)踐證明：電解液密度偏低有利于提高放電電流和容量。冬季使用的電解液，在不使其結(jié)冰的前提下，盡可能采用稍低的電解液密度。

1.12-1.30g/cm3蓄電池標(biāo)簽1.鉛蓄電池由哪幾部分組成？2.鉛蓄電池內(nèi)部分為幾個(gè)單格？一格的靜止電動(dòng)勢(shì)約為多少？3.正、負(fù)極