汽車蓄電池課件.ppt

1、第一章 蓄 電 池,第一節(jié) 概 述,一、蓄電池的作用,在發(fā)動機(jī)起動時，為起動系和其它電氣設(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、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，為電氣設(shè)備供電； 蓄電池存電不足，發(fā)電機(jī)負(fù)荷又較少時，可將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存起來。,二、對蓄電池的基本要求,在發(fā)動機(jī)起動時，蓄電池能給起動機(jī)提供200A600A的電流（有的柴油發(fā)動機(jī)最大起動電流超過1000A），并且要能持續(xù)一定的時間（一般要求5s10s以上）；在發(fā)電機(jī)發(fā)生故障不能發(fā)電時，蓄電池的容量應(yīng)能維持車輛行駛一定的時間。,三、起動用鉛酸蓄電池特點

2、,起動用鉛酸蓄電池具有內(nèi)阻小、電壓穩(wěn)定、在短時間內(nèi)能提供較大的電流，并且結(jié)構(gòu)簡單、原料豐富。,一、蓄電池的組成,由極板、隔板 電解液和外殼 等組成。 l,第二節(jié) 蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,二、蓄電池的構(gòu)造,1、正、負(fù)極板組 極板由柵架和活性物質(zhì)組成,極板分為正極板和負(fù)極板兩種。充電狀態(tài)下，正極板上的活性物質(zhì)為二氧化鉛(PbO2)，呈深棕色；負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛 (Pb)，呈深灰色。,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。安裝時各片正、負(fù)極板相互嵌合，中間插入隔板后裝入蓄電池單格內(nèi)，便形成單格電池。,每個單個

3、電池中負(fù)極板比正極板多一片。 每個單個電池的電壓是2V。,2、隔板 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。,3、電解液,電解液由純硫酸與蒸餾水按一定比例配制而成。充足電后，電解液密度一般在1.26 g/cm31.30g/cm3之間。,4、外殼 蓄電池的外殼用來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個或6個相同大小的單格，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的活性物質(zhì)。,各單格電池串聯(lián)后，兩端的正負(fù)極柱穿出電池蓋，分別形成蓄電池的正負(fù)極樁

4、。正極樁標(biāo)有“+”號或涂紅色；負(fù)極樁標(biāo)有“-”號或涂蘭色、綠色等。,三、蓄電池的型號 鉛蓄電池的型號由四部分組成 6-QAW-l00：由6個單體電池組成，額定電壓l2V，額定容量為100A.h的起動用干荷電免維護(hù)鉛蓄電池。,第三節(jié) 蓄電池的工作原理和特性,一、鉛蓄電池的工作原理 電化學(xué)反應(yīng)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 充電,蓄電池放電過程具有以下特征： 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

5、PbSO4的增多，蓄電池內(nèi)阻增大。同時，由于PbSO4附著于極板表面，使電解液與PbO2和Pb接觸面越來越少，蓄電池的供電能力逐漸下降。,蓄電池充電過程具有以下特征： 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，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，PbSO4的減少及PbO2和Pb的增多，蓄電池內(nèi)阻減??；同時，蓄電池的供電能力逐漸恢復(fù)。,二、鉛蓄電池的工作特性,1、蓄電池的電動勢 2、蓄電池的內(nèi)電阻,3、放電特性,指恒流連續(xù)放電過程中，U和 隨放電時間的變化規(guī)律。 采用20h放電率，放電電流為額定容量的1/20，即0.05 。,放

6、電特性曲線,1. ； 2.放電過程中，電解液密度逐漸下降， 每下降 0.04 g/cm3 ，相當(dāng)于放電25%； 蓄電池放電極限冬季為額定容量的25%，夏季為額定容量的50%； 放電過程中，內(nèi)阻逐漸增大（生成物體積大，導(dǎo)電性差，）； 放電終了時，電解液密度下降到最小許可值，電壓降至放電終止電壓；,4、充電特性,指恒流連續(xù)充電過程中，U和 隨充電時間的變化規(guī)律。 初充電電流為額定容量的1/15，平常充電電流為額定容量的1/10。,充電特性曲線,1. ； 2.氫過電位； 3.充電終了的標(biāo)志： 產(chǎn)生大量氣泡，所謂“沸騰”； U與 上升至最大值，23h內(nèi)不在變化。,第四節(jié) 蓄電池的容量及影響因素,一、蓄

7、電池容量的概念 蓄電池的容量是標(biāo)志蓄電池對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)稱容量有額定容量和儲備容量兩種。,額定容量指充足電的新蓄電池在電解液平均溫度為255C條件下，以20h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時輸出電量的最小允許值。 儲備容量Cm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蓄電池端電壓下降至10.500.05V，6V蓄電池端電壓下降至5.250.02V，放電所持續(xù)的時間，單位為min。,二、影響容量的因素 影響蓄電池容量的因素有制造因素和使用因素兩個方面。 制造因素主要包

8、括：極板厚度、表面積以及其它影響蓄電池內(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。,放電電流越大，其容量越小。應(yīng)嚴(yán)格控制起動時間； 電解液溫度越低，其容量越小。冬季應(yīng)加強保溫，合理化使用； 電解液密度在充滿電時為1.261.30 g/cm3 ， 過高過低都會使容量降低。,第五節(jié) 蓄電池的使用與維護(hù),為了保證蓄電池的使用性能、延長蓄電池的使用壽命，必須正確使用蓄電池，并及時對蓄電池進(jìn)行檢查和維護(hù)。,一、蓄電池的正確使用和維護(hù) 應(yīng)盡量避免： (1)長時間過充電或充電電流過大； (2)過度放電； (3)電解液液面過低或過高； (4)電解液密度過高； (5)電解液內(nèi)混入雜質(zhì)。,二、

9、蓄電池技術(shù)狀況的檢查 為了保證蓄電池合理使用和正確維護(hù)，及時檢查電解液液面高度、確定蓄電池的充放電程度非常重要。,對于塑料殼體的蓄電池，可以直接通過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。,1.電解液液面高度的檢查,對于橡膠殼體的蓄電池，可以用孔徑為35mm的透明玻璃管測量電解液高出隔板的高度來檢查。,當(dāng)電解液液面偏低時，應(yīng)補充蒸餾水。除非確知液面降低是由電解液濺出或滲漏所致，否則不允許補充硫酸溶液。,2.蓄電池放電程度的檢查 蓄電池的放電程度可根據(jù)電解液密度判斷和用高率放電計或蓄電池測試器檢查。,1）根據(jù)電解液密度判斷 電解液密度可用吸式密度計或電解液密度檢測儀檢測。,結(jié)果分

10、析：根據(jù)實際經(jīng)驗，電解液密度每下降0.04g/cm3約相當(dāng)于蓄電池放電25%，所以從測得的電解液密度就可以粗略估算出蓄電池的放電程度。,測量電解液密度時注意：必須同時測量電解液溫度，以便將測得的電解液密度進(jìn)行修正，得到對應(yīng)25時的電解液密度；在大電流放電或加注蒸餾水后，不能立即測量電解液密度。,2)用高率放電計檢查 高率放電計是模擬接入起動機(jī)負(fù)荷，通過測量蓄電池在大電流(接近起動機(jī)起動電流)放電時的端電壓，判斷蓄電池的技術(shù)狀況和起動能力。,第六節(jié) 蓄電池的常見故障 蓄電池的常見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、封膠干裂等， 可以直接通過外觀檢查發(fā)現(xiàn)，并根據(jù)具體情況

11、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)過程中的現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)分析，確定原因，視情處理。,第七節(jié) 典型蓄電池介紹,1.干荷電鉛蓄電池的加工特點 干荷電鉛蓄電池與普通鉛蓄電池相比，其結(jié)構(gòu)基本相同，不同點主要在于負(fù)極板的制造工藝要求較高。在負(fù)極板的鉛膏中加大了松香、油酸、硬脂酸等防氧化劑，并在化成過程中有一次深放電循環(huán)或進(jìn)行反復(fù)充、放電，以便活性物質(zhì)達(dá)到深化。,一、干荷電鉛蓄電池,2.干荷電鉛蓄電池的優(yōu)點 （1）儲存時間長，極板組在干燥狀態(tài)下能夠較長期（一般為2年）地保存制造過程中所得到的電荷，使其有效儲存時間比一般蓄電池長一年左右。 （2）使用方便，在規(guī)定

12、的保存期(兩年)內(nèi)如需使用，只要灌注規(guī)定密度的電解液，擱置l5min、調(diào)整液面高度至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后，不需進(jìn)行初充電即可使用。,二、免維護(hù)鉛蓄電池,1.免維護(hù)鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)特點: (1)極板柵架采用鉛鈣合金或低銻合金(含銻2%3%)，減少了析氣量，耗水量。同時自行放電也大大減少，使用壽命延長。,(2)隔板采用袋式聚氯乙烯隔板，將正極板包住，可保護(hù)正極板活性物質(zhì)不致脫落，并防止極板短路。,(3)有的通氣孔采用新型安全通氣裝置，可保持蓄電池內(nèi)的酸氣，避免與外部火花直接接觸，以防爆炸。通氣塞中還裝有催化劑鈀，幫助排出的氫氧離子結(jié)合生成水再回到蓄電池中去，減少了水的消耗。這種新型通氣裝置還可使蓄電池頂部和接線柱保持清潔，減少了接頭的腐蝕。,(4)單格電池間采用穿壁式連接，減小了內(nèi)阻，提高了起動性能。,(5)外殼為聚丙烯塑料熱壓而成，殼底沒有凸肋，極板組直接座落在蓄電池底部，這樣可使極板上部