汽車蓄電池概述

22蓄電池的功蓄電池的結(jié)蓄電池的型蓄電池的工作原蓄電池的工作特蓄電池的容量及其影響因蓄電池的充蓄電池的使用與維蓄電池技術(shù)狀況的檢2.1蓄電池的常見(jiàn)故障及2.1蓄電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，屬于可逆的直流電源。它的功用是：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，向起動(dòng)機(jī)和點(diǎn)火系供電發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓較低時(shí)向用電設(shè)備供電發(fā)電機(jī)超載時(shí)，協(xié)助供電大電容器作用，能夠吸收發(fā)電機(jī)和電路中形成的過(guò)電1000A1-1蓄電池的基本結(jié)電池外殼組成（圖1-1）成為6V電池，6串聯(lián)起來(lái)成為12V電池。（ＰbO2色的海綿狀純鉛（Ｐb，如圖1-2示。圖1-2蓄電池極柵架一般由鉛銻合金鑄成，其作用是固結(jié)活性物質(zhì)。如圖1-3所采用了放射形柵架（圖1-3）右圖為桑塔納轎車蓄電池放射形柵1-3蓄電池極板柵的結(jié)構(gòu)極板的片將正、負(fù)極板各一片浸入電解液中，可獲得2V左右的電動(dòng)勢(shì)。1-4１）２）微孔橡膠性能好，壽命長(zhǎng)，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高，故３）微孔塑料其孔徑小、孔率高、薄而軟，生產(chǎn)效率高、成本袋式隔板免維護(hù)蓄電池使用較多，它將正極板裝入，起到當(dāng)正極板上的活性物質(zhì)PbO21g/cm3,硫酸的密度為1.84/cm3，兩者以不同的比例混合后形成不同密度的電解1.24～1.30g/cm3，使用中電解液密度應(yīng)根據(jù)地區(qū)、氣候條件和制造不同地區(qū)和氣候條件下電解液的相對(duì)密 表2—充足電的蓄電池在25℃時(shí)的電解液密使用地區(qū)最低溫冬季夏季＜--30～--20～-0～-作用：用于盛裝極板組和電解液材料：硬橡膠、聚丙烯塑料兩種將一個(gè)電池外殼內(nèi)分成若干個(gè)單格，即每個(gè)單格內(nèi)一組極板，所以，11-5所示。國(guó)產(chǎn)蓄電池的型號(hào)一般標(biāo)注在外殼上，分為三段5部分組成：“6”——用阿拉伯?dāng)?shù)字表示串聯(lián)的單格電池?cái)?shù)Q—起動(dòng)用蓄電池；M—摩托車用蓄電池；JC—船用蓄電池；HK—飛機(jī)用蓄電池；鉛蓄電池A”為干式荷蓄電池“B”薄型極板;“W”無(wú)需維護(hù)“105”——數(shù)字表示20h電率額定容量“D”——漢語(yǔ)拼音字母表示蓄電池的特殊性（G—高起動(dòng)率按德國(guó)DIN準(zhǔn)生產(chǎn)的鉛蓄電池其型號(hào)由5數(shù)字組成分為DIN定，3單格蓄電池的首位數(shù)字基數(shù)為“06單格蓄“5額定容量的十位數(shù)和個(gè)位數(shù)當(dāng)額定容量超過(guò)100培小時(shí)后增加100培小時(shí)，首位數(shù)字要加。如“09811”額定電壓為“6V、額定容量為98培小時(shí)；再如“13512”型蓄電池，其額定電壓為“6V、額定容量為135培小時(shí)。桑塔納轎車配用的蓄電池的型號(hào)為“55415表示額定電壓12V，額定容量54培小時(shí)。后兩位數(shù)字表示蓄電池的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu)特征按美國(guó)BCI標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鉛酸蓄電池型號(hào)由兩組數(shù)字組成中間500尺寸一致，—17.8℃時(shí)的起動(dòng)電流分別為475和500.6N2—2A、12N2A—4A、12N7—3BN”1-6蓄電池基本工作原1-6示：附著在正極板上,氧離子進(jìn)入電解液中,使正極板具有2.0V正電解液中，電子留在負(fù)極板上，使負(fù)極板具有-0.1負(fù)電位。因此，正、負(fù)極板間有2.1V電位差。；上（圖1-。圖1-7蓄電池充電放電過(guò)a)充電過(guò) b)放電過(guò)0隨著放電過(guò)程的進(jìn)行，電解液中的硫酸根離子不斷與正、負(fù)正極板上正二價(jià)鉛離子失去2電子而成為正四價(jià)鉛離子負(fù)極板上正二價(jià)鉛離子得到2電子生成一個(gè)鉛分子而附著在結(jié)論定義：蓄電池在靜止?fàn)顟B(tài)下（充電或放電后靜2～3時(shí)負(fù)極板間的電位差稱靜止電動(dòng)勢(shì)，用E0(Ej)表示．測(cè)量方法用直流電壓表或萬(wàn)用表的直流電壓檔直接測(cè)得E0:蓄電池的靜止電動(dòng)勢(shì);ρ25℃：25℃時(shí)的電解液相對(duì)密在實(shí)際使用中,蓄電池電解的溫度受環(huán)境溫度的影響,不可能總保持在2℃,這樣就必須將任意溫度時(shí)的相對(duì)密度換算成2相對(duì)密度。換算公式如下：ρt：電解液任意ρt：電解液任意溫度下的實(shí)測(cè)相對(duì)密度；：相對(duì)密度溫度數(shù)，β=0.00075;t實(shí)測(cè)相對(duì)密度時(shí)的電解液溫度。.極板電阻：正常使用條件下，極板電阻很小，只有極板生硫化故障時(shí)，極板的電阻才明顯增大電解液電阻：電解液電阻與電解液的溫度、密度有關(guān)。密.定義:在恒流充電過(guò)程中,蓄電池的端電壓V、電動(dòng)勢(shì)E電解液蓄電池的充電過(guò)程可分為以下四個(gè)階段:（圖1-且來(lái)不及向外擴(kuò)散,致使孔隙中的電解液密度增大.此階段蓄電池的1-8蓄電池充電特性曲端電壓和電動(dòng)勢(shì)迅速增2.～2.4V變化的活性物質(zhì)大多恢復(fù)為二氧化鉛和鉛,若繼續(xù)充電,則電解液中的水被電解成H2和O20.332.7V.急劇下降階段端電壓上升到2.7V應(yīng)停止充電若繼續(xù)充充電終了；解液密度上升至最大值，且2～3小時(shí)內(nèi)不再上升；單格電池的端電壓上升至最大值（2.7V）2～3時(shí)內(nèi)不再上升.蓄電池的放電特性是指恒流放電時(shí),蓄電池的端電壓、電動(dòng)勢(shì)和電解液密度隨時(shí)間變化的規(guī)律。ρ1-9蓄電池放電特性曲蓄電池的整個(gè)放電過(guò)程可分為以下4個(gè)階段:（圖1-開(kāi)始放電階段開(kāi)始放電時(shí),化學(xué)反應(yīng)在極板孔內(nèi)進(jìn)行,首先消耗的是極板孔內(nèi)的硫酸,而該范圍內(nèi)硫酸很有限,此時(shí)外圍硫酸來(lái)不及向內(nèi)補(bǔ)充,所以極板孔內(nèi)電解液密度迅速下降(電動(dòng)勢(shì)迅速下降),端電壓迅速下降。相對(duì)穩(wěn)定階段隨著極板孔隙內(nèi)電解液密度的不斷下降,孔隙內(nèi)外電解液的密度差不斷增大,在密度差的作用下,硫酸向孔隙內(nèi)的擴(kuò)散速度也隨之加快,從而使放電電壓和放電電流得以維持孔隙外補(bǔ)充的硫酸和孔隙內(nèi)部消耗的硫酸基本相等時(shí),極板孔隙內(nèi)外液密度一起下降,端電壓也按近似直線規(guī)律緩慢下降。迅速下降階段以下3個(gè)方面的原因?qū)е铝硕穗妷貉杆傧垄佼?dāng)放電接近終了時(shí),孔隙外電解液密度已大大下降,孔隙外硫酸向孔隙內(nèi)補(bǔ)充的速度減慢,離子的擴(kuò)散速度下降;②隨著放電時(shí)間的延長(zhǎng),極板表面硫酸鉛的數(shù)量增多,使孔隙變小,將極板活性物質(zhì)與電解液隔開(kāi)來(lái);③硫酸鉛本身的導(dǎo)電性能差。放電時(shí)間越長(zhǎng),硫酸鉛越多,內(nèi)阻越大。通常把端電壓急劇下降的臨界點(diǎn)(端電壓約為1.1.7V)稱為放電終了。若此時(shí)仍繼續(xù)放電壓會(huì)很快下降到0,所以必須電壓回升階段停止放電后,由于放電電流為0,故內(nèi)阻上的壓降為0;且因有足夠時(shí)間讓硫酸滲入到極板孔隙內(nèi),使電解液混合均勻,所以端電壓回升到由此時(shí)電解液密度相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)蓄電池放電終了,停止放電后,端電壓回升是一種表面現(xiàn)象,在沒(méi)有充電前,若重新接通電路繼續(xù)放電,電壓急劇下降到0的現(xiàn)放電終放電終了的特征單格電池電壓下降到放電終止電壓值(20h放電率放電時(shí)，此值1.75V);電解液的相對(duì)密度下降到最小許可值,約為（A·h完全充足電的蓄電池在電解液平均溫度為25℃的情況下20h率放電的電流連續(xù)放電至單格電壓降至1.75V所輸出的電量。如一只起動(dòng)型蓄電池，在電解液平均溫度為25℃的情況下4.5A電電流連續(xù)放電20h單格電壓降至1.75V。則它的額定容量為Q=4.5×20=90(A·h)。常溫起動(dòng)容量:電解液溫度為25℃的情況下，以5min率放電電流連續(xù)放電至規(guī)定的終止電壓時(shí)所輸出的電量（6V蓄電池4.5V,12V電池為低溫起動(dòng)容量:電解液溫度為-18℃的情況下3額定容量的電流連續(xù)放電至規(guī)定的終止電壓時(shí)所放出的電量。(6V蓄電池為3V,12V電池為6V).（1）放電電流對(duì)蓄電池容量的影響（圖1-10；放電電流越大，蓄電池的容量就越低成的硫酸鉛也附著在極板的表面阻礙硫酸滲入極板則極板內(nèi)部活性物質(zhì)得不到充分利用，蓄電池的容量減小端電壓會(huì)急劇下降,輸出容量會(huì)減小,且容易損壞.因此,起動(dòng)時(shí)應(yīng)注意,一次起動(dòng)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)515電解液的溫電解液溫度較低時(shí),粘度會(huì)增大,滲透能力下降,致使蓄電池的電解液溫度較低時(shí),電解液的溶解度和電離度也會(huì)降低,同樣加劇了蓄電池容量的下降.(3)電解液的密度（圖1-11）適當(dāng)增加電解液的密度,減小了電解液的內(nèi)阻,其滲透能力有所提高,有利于增加蓄電池的容量.但密度過(guò)高時(shí),由于電解液的粘度增(4)電解液的純（5）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7圖1-121-121-131-13定流充電特性曲足，單格電池電壓達(dá)到2.4V，開(kāi)始電解水產(chǎn)生氣泡時(shí)，轉(zhuǎn)入第二階圖1-14定壓充電時(shí)蓄電池的連值且在2～3h不再上升，蓄電池內(nèi)部劇烈冒出氣泡時(shí)為止。充電過(guò)程中,加在蓄電池兩端的電壓保持不變的充電方法,稱為定流充電。連線方式如圖1-14所示。充電電壓的選擇一般單格電池的充電電壓選擇2.5V（若脈沖快速充電(亦為分段充圖1-15快速脈沖充電過(guò)1-15示。脈沖快速充電的過(guò)程是：先用0.～1倍額定容量的大電流進(jìn)行恒流充電，使蓄電池在短時(shí)間內(nèi)充至額定容量的5％6％，當(dāng)單格電池電壓升至2.4，開(kāi)始冒氣泡時(shí)，由充電機(jī)的控制電路自動(dòng)控25m（稱為前停充（脈沖深度一般為充電電流的1.～3150100，然后再停止充電40m電特點(diǎn)（5h去硫化效果好1）初充操作步檢查蓄電池的外殼,擰下加液口按照不同的季節(jié)和氣溫選擇電解液密度,將選擇好的電解液從加液孔處緩慢加入蓄電池內(nèi),液面要高出極板上沿15mm.6～8讓電解液充分浸漬極板.(由于電解液浸入極待電解液溫度下降到30℃以下后,將充電機(jī)的正極接到蓄電選擇初充電規(guī)第一階段的充電電流約為蓄電池容量的1/15,充電至電解液中有氣泡析出,單格端電壓達(dá)到2.4V.第二階段的充電電流約為蓄電池容量的1/30.的溫度超過(guò)40℃,則應(yīng)將電流減小;如果溫度繼續(xù)上升至45℃,則應(yīng)充電接近終了時(shí),如果電解液的密度不符合規(guī)定,應(yīng)用蒸餾水或相對(duì)密度為1.400g/c3電解液調(diào)整．調(diào)整后再充電２小時(shí)．(7)充足電的標(biāo)蓄電池電解液產(chǎn)生大量氣泡,呈沸騰狀態(tài);蓄電池電解液的密及單格端電壓達(dá)到規(guī)定值,并連續(xù)3時(shí)不變.新蓄電池充足電后,應(yīng)以20h放電放電的步驟是:使充足電的蓄電池休息1～2然后20h放電。放電開(kāi)始后每隔2時(shí)測(cè)量一次單格電壓,當(dāng)單格電壓下降1.8V20min量一次電壓，單格電壓下降至1.75V蓄電池在使用過(guò)程中,若符合下列條件應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充充起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力、燈光比平時(shí)暗淡電解液密度下降至1.15g/cm3（３）單格電池電壓下降至1.75V清潔從汽車上拆下蓄電池，清除蓄電池蓋上的臟污，疏檢查電解液的密度和液面高度用高率放電計(jì)檢查各單格電池的放電情況將蓄電池的正、負(fù)極接至充電機(jī)的正、負(fù)極1/10；第二階段的充電電流約為蓄電池額定容量的1/20。端電壓達(dá)到規(guī)定值，且連續(xù)3。蓄電池使用過(guò)程中可能發(fā)生極板硫化,內(nèi)阻加大,充電時(shí)溫度上升較快,蓄電池的容量降低.對(duì)于硫化較輕的蓄電池可以通過(guò)去硫化充電法加以消除.操作步先倒出原有的電解液,并用蒸餾水清洗兩次,然后加入蒸餾水接通充電電路,將電流調(diào)到初充電的第二階段電流值充電,密度上升到1.15g/cm3時(shí)，倒出電解液，換加蒸餾水再進(jìn)行充電到電解液密度不再增加為止10h放電，當(dāng)單格電壓下降到1.7V再以補(bǔ)充充電的電流進(jìn)行充電、再放電、再充電，直到容量達(dá)到額定值80%以上.新蓄電池的儲(chǔ)①存放室溫5～30℃，干燥、清潔、通風(fēng)②不要受陽(yáng)光直射，離熱源距離不小于2m放，不得承受重壓。⑤新蓄電池的存放時(shí)間不得超過(guò)2。暫時(shí)不用的蓄電池的儲(chǔ)采用濕儲(chǔ)存方法，即先充足電，再把電解液密度調(diào)至1.24～過(guò)半年，期間應(yīng)定期檢查，如容量降低25％，應(yīng)立即補(bǔ)充充電，交長(zhǎng)期停用的蓄電池的儲(chǔ)采用干儲(chǔ)存法即先將充足電的蓄電池以20h電率放完電新蓄電池啟靜置4～6h調(diào)節(jié)液面高度到規(guī)定值按初充電規(guī)范進(jìn)行充電后即2230min蓄電池的拆拆裝、移動(dòng)蓄電池時(shí)，應(yīng)輕搬輕放，嚴(yán)禁在地上拖拽蓄電池型號(hào)和車型應(yīng)相符，電解液密度和高度應(yīng)符合規(guī)定安裝時(shí)，蓄電池固定在托架上，塞好防振墊蓄電池搭鐵極性必須與發(fā)電機(jī)一致圖1-16蓄電池殼體的清16，16，工具進(jìn)行清潔。如圖-17所示。清洗后，在電纜卡子上涂上凡士林或圖1-17蓄電池極樁的清注意：清洗蓄電池之前，要擰緊加液孔蓋，防止蘇打水進(jìn)入蓄池內(nèi)部保持加液孔蓋上通氣孔的暢通，定期疏通電超過(guò)25％，夏季放電超過(guò)50％時(shí)，應(yīng)及時(shí)將蓄電池從車上拆下進(jìn)入適量的密度為1.40g/cm3電解液以調(diào)高電解液的密（一般比夏季高0.02～0.04g/cm3。充足放電放電放電放電密度 密度 點(diǎn)度 密度 點(diǎn)度冰點(diǎn)（g/cm3）（℃）（g/cm3）（℃）（g/cm3）充足放電放電放電放電密度 密度 點(diǎn)度 密度 點(diǎn)度冰點(diǎn)（g/cm3）（℃）（g/cm3）（℃）（g/cm3）（℃）（g/cm3）（℃）（g/cm3點(diǎn)9無(wú)泄露，否則應(yīng)修理或者更換疏通加液孔蓋的通氣孔電解液液面高度的檢汽車每行駛1000km冬季行駛10～15，夏季行駛5～6，(1)玻璃試管測(cè)量法（圖1-1-18蓄電池液面高度的檢用長(zhǎng)度為150～200mm、內(nèi)徑約4～6mm玻璃試管，對(duì)蓄電池所將試管插至蓄電池單格內(nèi)極板的上平面上,用拇指壓住玻璃管上端，使管口密封后提起試管，此時(shí)試管中液體的高度即蓄電池電解液液面的高度，其標(biāo)準(zhǔn)高度值應(yīng)為10～15mm。低于此值時(shí)，應(yīng)加注液面高度示線觀察法（圖1-1-19蓄電池電解液液面高度和下限線標(biāo)準(zhǔn)的電解液高度應(yīng)介于兩條指示線之間否則應(yīng)進(jìn)行圖標(biāo)標(biāo)記觀察法（圖1-1-21蓄電池電解液密度檢.電解液密度與放電程度的關(guān)系：電解液相對(duì)密度每下降0.01g/cm3,相當(dāng)于蓄電池放電6%。由此，根據(jù)電解液密度可以確定蓄電池的放電程度。一般規(guī)定，蓄電池冬季放電達(dá)25%，夏季放電50%廢，如圖1-21測(cè)量方的部分空氣后;下端橡皮管插入電池電解液中;的電解液不要過(guò)多或過(guò)少使密度計(jì)芯管既能被浮起，又不要被上，將測(cè)量換算后的電解液密度值與上次充電終了的電解密度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)兩次的密度差來(lái)判斷蓄電池的放電程度。.圖1- 2.5V高率放電單格外露式蓄電池單格電壓的測(cè)單格外露式蓄電池可用2.5V率放電計(jì)進(jìn)行測(cè)量，如圖1-225Ｓ之內(nèi)觀察放電計(jì)的電壓，并記錄電壓值各單格電壓應(yīng)為1.5V上，并在5Ｓ之內(nèi)保持穩(wěn)如果各單格電壓低于1.5V，但在5Ｓ之內(nèi)保持穩(wěn)定說(shuō)明放電過(guò)1.5V單格鏈條不外露式蓄電池端電壓的測(cè)對(duì)于單格鏈條不外露的蓄電池只能測(cè)量整個(gè)蓄