蓄電池的功用結(jié)構(gòu)及工作原理多媒體教案

上學(xué)期我們學(xué)了《汽車電路分析》，主要研究一個(gè)完整電路的工作過程及故障排除；我們在診斷與排除汽車電氣故障時(shí)，通常碰到的故障就是：線路故障（短路、斷路、漏電）、部件故障；對于線路故障的排除，我們用汽車的常用檢測工具（試燈、跨接線等）很容易就可以診斷出線路的故障地點(diǎn)；但當(dāng)我們檢測到汽車電器部件不工作時(shí)，我們必須了解汽車電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，才能夠準(zhǔn)確、快速的排除部件故障。這就是我們這個(gè)學(xué)期要學(xué)習(xí)的內(nèi)容《汽車電器設(shè)備構(gòu)造與維修》，通過這門課程的學(xué)習(xí)，我們可以理解汽車電器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、掌握汽車電器部件常見故障排除的方法。如果我們要排除電器部件的某個(gè)故障，那么我們應(yīng)該要知道正常的部件工作原理及要求。緒論12/9/20241課題1蓄電池的功用、結(jié)構(gòu)及工作原理一、了解蓄電池有哪些功用、分類及要求二、理解蓄電池的構(gòu)造與型號三、理解蓄電池的工作原理四、了解蓄電池的工作特性模塊一蓄電池12/9/20242一、蓄電池的功用、分類及要求12/9/202431、蓄電池的在整個(gè)汽車電路中的功用？（1）發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)向起動(dòng)機(jī)提供強(qiáng)大的啟動(dòng)電流，給點(diǎn)火系、儀表、電子控制系統(tǒng)等用電設(shè)備供電；（2）發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，向一切用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)激磁繞組供電;（3）發(fā)動(dòng)機(jī)中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將發(fā)電機(jī)剩余電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲起來；（4）發(fā)電機(jī)過載時(shí)，協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電；（5）同時(shí)起到電源電壓、保護(hù)電器部件的功能。它能吸收電路中出現(xiàn)的瞬時(shí)過電壓，保護(hù)電子元件和集成電路不被擊穿，延長其使用壽命。一、蓄電池的功用、分類及要求12/9/202442、蓄電池的分類？堿性蓄電池酸性蓄電池：NaOH或KOH溶液：H2SO4溶液濕荷電蓄電池干荷電蓄電池少維護(hù)蓄電池免維護(hù)蓄電池根據(jù)電解液的不同根據(jù)加工工藝的不同一、蓄電池的功用、分類及要求12/9/202453、對蓄電池的要求起動(dòng)時(shí),短時(shí)(5-10S)內(nèi)，向起動(dòng)機(jī)連續(xù)供給強(qiáng)大電流汽油車：柴油車：容量大內(nèi)阻小足夠的強(qiáng)度壽命長成本低要求一、蓄電池的功用、分類及要求足夠啟動(dòng)能力200-600A800-1000A12/9/20246二、蓄電池的構(gòu)造與型號由3個(gè)或6個(gè)單格電池串聯(lián)而成每個(gè)單格電池的電壓約為2伏1、蓄電池的構(gòu)造(2)隔板(3)電解液(4)外殼(1)極板蓄電池(5)聯(lián)條和極柱12/9/20247二、蓄電池的構(gòu)造與型號1、蓄電池的構(gòu)造5211-外殼2-正極柱3-加液孔螺塞4-電池蓋5-負(fù)極柱6-負(fù)極板組7-正極板組8-隔板9-負(fù)極板10-正極板我們可以這樣描述蓄電池：隔板裝在正負(fù)極板間，一起泡在電解液里，由外殼裝起來，用聯(lián)條串聯(lián)每個(gè)單格電池，極柱與外部電路接線。12/9/20248(1)極板：是蓄電池的核心部分極板柵架二、蓄電池的構(gòu)造與型號12/9/20249(1)極板：是蓄電池的核心部分柵架活性物質(zhì)組成①材料：鉛銻合金②作用：導(dǎo)電和支撐活性物質(zhì)③加銻：提高機(jī)械性能和澆鑄性能鉛粉硫酸溶液添加劑膏狀，涂敷在極板上二、蓄電池的構(gòu)造與型號正極板：PbO2

深棕色負(fù)極板：海綿狀純Pb

深灰色12/9/202410二、蓄電池的構(gòu)造與型號正極板負(fù)極板注意：負(fù)極板比正極板多一塊極板組,目的是：為了增加蓄電池的容量12/9/202411

二、蓄電池的構(gòu)造與型號問題：如何計(jì)算容量？A、

容量以正極板片數(shù)計(jì)算每片標(biāo)準(zhǔn)正極板額定容量Cs=15Ah蓄電池額定容量C20=Cs·n

B、正負(fù)極板組交叉組成一個(gè)單格U=2V

a

、單格串聯(lián)，電壓上升，額定容量不變；

b、單格并聯(lián)，電壓不變，額定容量增大。12/9/202412（2）隔板多孔性、滲透性①作用：在正負(fù)極板間起絕緣作用，可使電池結(jié)構(gòu)緊湊②要求耐酸性抗氧化性木隔板③材料微孔橡膠隔板微孔塑料隔板袋式隔板價(jià)格低，耐酸性差工藝復(fù)雜，成本高廣泛采用二、蓄電池的構(gòu)造與型號12/9/202413④安裝方法：隔板一面平整，一面有溝槽；溝槽面對著正極板。①

充電時(shí)，電解液能通過溝槽及時(shí)供給正極板②氣泡沿槽上升③脫落物質(zhì)PbO2沿槽下沉到容器底部二、蓄電池的構(gòu)造與型號目的12/9/202414（3）電解液:與極板上的活性物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換。純硫酸+蒸餾水按一定比例配制而成的混合液②正確調(diào)整液面高度①正確選用電解液密度季節(jié)、地區(qū)1.24~1.31g/cm：高出隔板10~15mm3二、蓄電池的構(gòu)造與型號1.84g/cm3注意：絕對不能將一般工業(yè)用硫酸和普通加入到蓄電池中，因其含有鐵、銅等有害雜質(zhì)，否則容易自行放電；配制電解液必須使用耐酸的器皿，切記只能將硫酸慢慢倒入蒸餾水中并不斷攪拌；電解液的腐蝕極強(qiáng)，如果接觸了電解液，要立即用蘇打水沖洗，濺到眼睛要立即用涼水或醫(yī)用沖眼器沖洗，然后請醫(yī)生處理。12/9/202415二、蓄電池的構(gòu)造與型號（4）外殼②要求①材料橡膠塑料:現(xiàn)普遍采用耐酸、耐熱、耐振動(dòng)沖擊（5）聯(lián)條：串聯(lián)各單格電池，材料為鉛。

極柱:與外部電路連接

加液孔蓋：（注意孔蓋上小孔的作用）蓄電池的每一個(gè)單格都有一個(gè)加液孔，為加注電解液和檢測電解液密度所用，孔蓋上有通氣孔，該小孔應(yīng)經(jīng)常保持暢通，一便隨時(shí)排除蓄電池化學(xué)反應(yīng)放出的氫氣和氧氣，防止外殼漲列和發(fā)生事故12/9/2024162、蓄電池的型號舉例：①EQ1090型汽車

6-Q-1056-Q-105D②BJ2020型汽車6-QA-60③CA1090型汽車6-Q-100二、蓄電池的構(gòu)造與型號（1）（2）蓄電池的選擇：先選“型”再選“號”的原則

①電壓與汽車電系的額定電壓一致；②足夠大的容量，以保證可靠起動(dòng)。12/9/202417蓄電池充放電時(shí)化學(xué)反應(yīng)總方程式為：PbO2＋Pb

＋2H2SO4→2PbSO4＋

2H2O

化學(xué)反應(yīng)是逆向的。放電過程，消耗硫酸，生成水，電解液密度不斷下降；

充電過程，消耗水，生成硫酸，電解液密度不斷升高。

三、蓄電池的工作原理12/9/202418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三、蓄電池的工作原理12/9/202419蓄電池充電終了特征：（1）電解液中有大量氣泡冒出，呈沸騰狀態(tài)（2）電解液密度和端電壓上升到規(guī)定值，且2～3小時(shí)保持不變?nèi)?、蓄電池的工作原?2/9/202420靜止電動(dòng)勢內(nèi)阻放電特性充電特性四、蓄電池的工作特性12/9/2024211、靜止電動(dòng)勢：蓄電池在不充電、不放電的情況下，正負(fù)極板間的電位差?？捎弥绷麟妷罕砘蛉f用表（直流電壓檔）直接測得，也可測出電解液密度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式換算取得：

Ej=0.85+p25

2、內(nèi)阻極板電阻：電阻很小，且與活性物質(zhì)變化而變化。電解液電阻：與其溫度和密度有關(guān)。見圖2.8隔板：其材料的通透性影響電解液的電阻。連接條：鉛質(zhì)，電阻很小。四、蓄電池的工作特性12/9/2024223、放電特性概念：蓄電池的放電特性是指在恒流放電過程中，蓄電池的端電壓Uf和電解液密度ρ25℃隨時(shí)間ｔf而變化的規(guī)律。蓄電池在恒流放電過程中，端電壓的變化規(guī)律:開始放電階段相對穩(wěn)定階段迅速下降階段蓄電池放電終了的特征是:１、單個(gè)電壓降到放電終止電壓(單池終止電壓和放電電流有關(guān))２、電解液密度降到最小終止值但應(yīng)注意：放電終止電壓和放電電流有關(guān)

.當(dāng)蓄電池放電終了，必須停止放電。過放電對蓄電池是有害的。四、蓄電池的工作特性12/9/2024234、充電特性

概念：蓄電池的充電特性是指在恒流充電過程中，蓄電池的端電壓Uf和電解液密度ρ25℃隨時(shí)間ｔf而變化的規(guī)律。蓄電池充電終了的特征是:１、端電壓和電解液密度上升到最大（2.7V），且在2h小時(shí)內(nèi)不上升。２、電解液中劇烈冒汽泡，呈沸騰現(xiàn)象。(電解水)四、蓄電池的工作特性12/9/2024245、蓄電池的容量及影響因素（1）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)（A.h）

C=Iftf

蓄電池容量的表示額定容量起動(dòng)容量儲備容量四、蓄電池的工作特性12/9/202425

蓄電池的額定容量用20h放電率容量表示：即將充足電的蓄電池在電解液溫度為25℃條件下，以20h率放電電流連續(xù)放電，直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。①額定容量四、蓄電池的工作特性12/9/202426儲備容量表示了汽車充電系統(tǒng)失效時(shí)蓄電池向汽車照明及點(diǎn)火系統(tǒng)等用電設(shè)備而提供25A恒流的能力。蓄電池在電解液溫度為25℃條件下，以25A恒流放電電流連續(xù)放電，直至單池平均電壓降到1.75V時(shí)的放電時(shí)間稱為蓄電池的儲備容量。

四、蓄電池的工作特性②儲備容量12/9/202427③起動(dòng)容量四、蓄電池的工作特性常溫起動(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)放電至單格電壓下降至1.5V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)放電至單格電壓為1V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。12/9/202428①構(gòu)造因素：極板的面積、片數(shù)、厚度、極板中心距、極板上活性物質(zhì)的數(shù)量等。②使用因素：a.放電電流b.電解液溫度c.電解液密度

圖2.11四、蓄電池的工作特性(2)蓄電池容量的影響因素12