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文檔簡介
1、汽車電源系統(tǒng),功用:向整車用電設(shè)備提供電流。 組成:蓄電池、發(fā)電機和調(diào)節(jié)器。 蓄電池是輔助電源,發(fā)電機是主要電源,調(diào)節(jié)器是電壓調(diào)節(jié)裝置,在發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化時自動調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓并使其保持穩(wěn)定。,汽車電源系統(tǒng),汽車電源系統(tǒng),汽車電源系統(tǒng),2.1.1 蓄電池的分類 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。 蓄電池可分為堿性蓄電池和酸性蓄電池兩大類。 汽車上一般采用鉛酸蓄電池,其主要目的是起動發(fā)動機。車用蓄電池可分為以下4種:濕荷電蓄電池、干荷電蓄電池、普通蓄電池和免維護蓄電池。,第2章 蓄電池 2.1 蓄電池的分類及功用,第2章 蓄電池 2.1 蓄電池的
2、分類及功用,2.1.2 蓄電池的功用 汽車上裝有蓄電池與發(fā)電機兩個直流電源,全車用電設(shè)備均與直流電源并聯(lián)連接,電路如下圖。,b)外搭鐵式,a)內(nèi)搭鐵式,蓄電池功用有: 1、啟動發(fā)動機:發(fā)動機起動時,向起動機和點火系統(tǒng)供電; 2、備用供電:發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時,向用電設(shè)備和發(fā)電機勵磁繞組供電; 3、存儲電能:發(fā)動機中、高速運轉(zhuǎn)時,將發(fā)電機剩余電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來; 4、協(xié)同供電:發(fā)電機過載時,協(xié)助發(fā)電機向用電設(shè)備供電; 5、穩(wěn)定電源電壓,保護電子設(shè)備:蓄電池相當于一個大電容器,能吸收電路中出現(xiàn)的瞬時過電壓,保護電子元件,保持汽車電氣系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。,第2章 蓄電池 2.1 蓄電池的分類及功用,第2
3、章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,2.2.1 普通鉛蓄電池的構(gòu)造 汽車上廣泛采用的蓄電池是鉛酸蓄電池,汽車上的蓄電池主要用于起動發(fā)動機,又稱起動型鉛酸蓄電池,簡稱蓄電池,俗稱“電瓶”。目前汽車上采用的蓄電池可以分為普通鉛蓄電池、干荷電蓄電池和免維護蓄電池等。 普通鉛蓄電池由極板、隔板、電解液、外殼等組成。,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,1、極板 蓄電池的核心,在蓄電池充、放電過程中,電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)換就是通過正、負極板上的活性物質(zhì)與電解液中的硫酸進行電化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)的。 蓄電池極板分正、負極板,由柵架和活性物質(zhì)組成。活性物質(zhì)
4、填充在鉛銻合金鑄成的柵架上,正極板上的活性物質(zhì)是深棕色的二氧化鉛(PbO2),負極板上的活性物質(zhì)是深灰色海棉狀鉛(Pb)。國內(nèi)產(chǎn)蓄電池極板厚度在1.11.5mm之間。,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,2、極板組 由于單片極板上的活性物質(zhì)數(shù)量少,所存儲的電量少,為了增大蓄電池的容量,通常將多片正、負極板分別并聯(lián),用橫板焊接。安裝時,正負極板相互嵌合,中間插入隔板,組成正、負極板組。同時,橫板上濤有極樁,以便連接各個單格電池。 在每個單格電池中,負極板的數(shù)量總比正極板多一片。這是因為正極板在進行電化學(xué)反應(yīng)時比負極板強烈,且正極板上的活性物質(zhì)比較疏松,為防止正極板放電不均勻造成極板拱曲
5、而使活性物質(zhì)脫落,因此在制造時使正極板處于負極板之間。,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,3、隔板 為避免正、負兩極板彼此接觸而導(dǎo)致短路,正負極板間用絕緣的隔板隔開。隔板具有多孔性,以利電解液滲透,減小蓄電池內(nèi)阻。 常用隔板的材料有木質(zhì)、微孔橡膠、微孔塑料(聚氯乙烯、酚醛樹脂)、玻璃纖維等,隔板厚度為1mm左右。 隔板安裝時,帶槽的一面應(yīng)面向正極板,且溝槽必須與外殼底部垂直。因為正極板在充、放電過程中化學(xué)反應(yīng)劇烈,溝槽既能使電解液上下流通,也能使氣泡沿槽上升,還能使脫落的活性物質(zhì)沿槽下沉。 近年來,出現(xiàn)了袋式的微孔塑料隔板,它將正極板緊
6、緊套在里面,起到了良好的分隔作用,既減小了蓄電池尺寸,又增大了極板面積,使蓄電池容量增大。,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,4、電解液 電解液的作用是與極板上的活性物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),進行電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換。由密度為1.84g/cm3的化學(xué)純硫酸和密度為1g/cm3的蒸餾水按一定比例配制而成。 電解液的密度一般為1.231.30gcm3,使用時密度應(yīng)根據(jù)地區(qū)、氣候條件和制造廠的要求而定,見表2-l。 使用中應(yīng)注意,電解液的腐蝕性極強,濺到皮膚上或眼睛里會受傷。如果接觸了蓄電池電解液要立即用蘇打水沖洗,酸液濺到眼睛里應(yīng)立即用涼水或醫(yī)用眼睛沖洗器沖洗,然后進行處置。,第2章 蓄電
7、池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,適應(yīng)不同氣溫的電解液密度 表2-1,5、外殼 蓄電池外殼用于盛放電解液和極板組,早期生產(chǎn)的蓄電池大都采用耐酸、耐熱、耐震、絕緣性能好的硬橡膠制成,但由于近年來發(fā)展的聚丙烯塑料其韌性、強度、耐酸、耐熱等方面的性能優(yōu)于硬橡膠,且制作工藝簡單,生產(chǎn)效率高,外形美觀、透明、成本低,又便于觀察液面高度,因此,現(xiàn)已逐步取代硬橡膠。 一組蓄電池正負極板產(chǎn)生的電動勢為2V,為獲得6V或12V電動勢,蓄電池需要將三組或六組極板串聯(lián)起來,因此在制造蓄電池外殼時,將整個殼體制成三個或六個互不相通的單格,安裝三組或六組極板,形成6V或12
8、V的蓄電池。 為防止極板上的活性物質(zhì)脫落后造成短路,在每個單格的底部有突起的肋條以擱置極板組。肋條間的空隙用來積存脫落下來的活性物質(zhì)。,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,6、蓄電池蓋 蓄電池蓋用來封閉蓄電池。蓄電池蓋有硬質(zhì)橡膠的或聚丙烯塑料壓制而成的。硬質(zhì)橡膠蓋用于每個單格一個電池蓋的蓄電池,聚丙烯塑料蓋用于整體式蓄電池。整體式蓄電池蓋的結(jié)構(gòu)形式雖多,但一般都只留一對極樁孔和與單格數(shù)相等的注液口。蓄電池蓋與外殼配合嚴密,使各單格完全隔開。整體式電池蓋的可拆修性較差。 7、聯(lián)條 聯(lián)條用于連接蓄電池各單格。傳統(tǒng)的聯(lián)條安裝在蓄電池外殼之外,不僅浪費材料、容易損壞,還導(dǎo)致蓄電池自放電,所以
9、這種連接方式正被穿壁式聯(lián)條所取代。采用穿壁式聯(lián)條連接單格電池時,所用聯(lián)條尺寸很小,并設(shè)在蓄電池內(nèi)部。,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,8、極樁 蓄電池各單格電池串聯(lián)后,兩端的正負極樁穿出電池蓋,用于連接外電路。 正極樁標“”號或涂紅色,負極樁標“”號或涂藍色、綠色等。蓄電池極樁用鉛銻合金澆鑄。 9、防護板 通常由一片布滿小孔的lmm厚橡膠板或塑料板制成,蓋在極板組的上面,保護極板不被碰傷,還能防止落入異物使極板短路。,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,10、加液孔蓋 加液孔蓋可以防止電解液濺出和方便加注電解液。加液孔蓋上有
10、通氣孔,便于排出蓄電池內(nèi)因化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的H2和O2,以免發(fā)生事故,如果在孔蓋上安裝氧過濾器,還可避免水蒸氣的溢出,減少水的消耗。 11、封口料 填充在蓄電池蓋與外殼之間縫隙里的易熔材料就是封口料。其作用是密封間隙,防止電解液溢出。封口料必須耐酸、耐溫、耐寒、具有粘性,軟化點應(yīng)高于100,在零下60時也不開裂。 聚丙烯塑料外殼與整體式蓋之間,可以直接加熱熔合,不必使用封口料。,2.2.2 蓄電池的型號 按JB2599-85起動型鉛蓄電池標準規(guī)定,國產(chǎn)蓄電池的型號共分為3段5部分,其排列及含義如下: 第1部分表示串聯(lián)的單格電池數(shù),用阿拉伯數(shù)字表示。3表示3個單格,額定電壓為6V;6表示6個單格,額
11、定電壓為12V。 第2部分表示蓄電池的類型,用漢語拼音字母表示。Q表示起動用蓄電池;M表示摩托車用鉛蓄電池;JC表示艦船用鉛蓄電池;HK表示航空用鉛蓄電池。 第3部分表示蓄電池特征,用漢語拼音字母表示(無字為干封普通極板鉛蓄電池)。有兩種特征時順序?qū)蓚€代號并列標示,各代號含義見表1-2。,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,鉛蓄電池特征代號 表1-2,第4部分表示蓄電池的額定容量,我國目前規(guī)定采用20h放電率的額定容量,不帶容量單位。 第5部分表示蓄電池的特殊性能,用漢語拼音字母表示。G表示高起動率;S表示塑料槽;D表示低溫起動性好。 2.2.3 蓄電池的選用 蓄電池在先用時必須注
12、意: 1、電壓必須和汽車電氣系統(tǒng)的額定電壓一致。 2、容量必須滿足汽車起動的要求。 可根據(jù)表1-2上所列技術(shù)參數(shù)進行選擇。,第2章 蓄電池 2.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號,總結(jié),1、蓄電池的功用(5個) 2、蓄電池的結(jié)構(gòu) 3、蓄電池的型號,作業(yè),思考題79頁 3、蓄電池的功用有哪些?其主要功用是什么? 5、汽車用蓄電池由哪幾部分組成? 預(yù)習: 1、蓄電池的工作原理? 2、蓄電池的特性?,2.3.1 鉛蓄電池的工作原理 鉛蓄電池的工作原理就是化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化過程。 鉛蓄電池由浸漬在電解液中的正極板(二氧化鉛PbO2)和負極板(海綿狀純鉛Pb)組成,電解液是硫酸(H2SO4)的水溶液。 一般認
13、為1882年格拉斯頓和特拉普提出的雙極(或雙重)硫酸鹽化理論(簡稱雙硫化理論)能較確切地說明蓄電池中的電化學(xué)反應(yīng)過程。該理論認為:蓄電池和負載接通放電時,正極板上的PbO2和負極板上的Pb都變成PbSO4,電解液中的H2SO4減少,相對密度下降。 充電時按相反的方向變化,正負極板上的PbSO4分別恢復(fù)成原來的PbO2和Pb,電解液中的硫酸增加,相對密度變大。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,PbO2 2H2SO4Pb 2PbSO42H2O,放電,充電,1、電動勢的建立 當極板浸入電解液后,由于少量的活性物質(zhì)溶解于電解液,產(chǎn)生了電極電位,并且由于正負極板的電極電位不同形成了蓄電
14、池的電動勢。 正極板處,少量PbO2溶入電解液,與水生成Pb(OH)4,再分離成四價鉛離子和氫氧根離子。即 PbO2+2H2OPb(OH)4 Pb(OH)4Pb4+4OH- 其中,溶液中的 Pb4+有沉附于正極板的傾向,使正極板呈正電位,同時由于正、負電荷的吸引,極板上 Pb4+有與溶液中OH-結(jié)合,生成 Pb(OH)4的傾向,當兩者達到動態(tài)平衡時,正極板的電極電位約為+2.0 V。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,在負極板處,金屬鉛受到兩方面的作用,一方面它有溶解于電解液的傾向,因而有少量鉛進入溶液,生成Pb2+,在負極板上
15、留下兩個電子2e,使負極板帶負電;另一方面,由于正、負電荷的相互吸引,Pb2+有沉附于極板表面的傾向。當兩者達到平衡時,溶解便停止,此時極板具有負電位,約為-0.1V。 因此,當外電路未接通,一個充足電的蓄電池,反應(yīng)達到相對平衡狀態(tài)時,在靜止狀態(tài)下的電動勢Ej: Ej2.0-(-0.1)2.1(V) 實際測定的結(jié)果是 Ej 2.044V。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,正極板:PbO2 Pb4+ 2.0V,負極板: Pb-2ePb2+ -0.1V,2、鉛蓄電池的放電 將蓄電池與電路上的負載接通時,在電動勢的作用下,電流If從正極經(jīng)過負載流往負極,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄
16、電池的工作原理及特性,圖2-4 蓄電池的放電過程,(電子從蓄電池負極經(jīng)外電路流向正極),使正極電位降低,負極電位升高,破壞了原有的平衡。放電時的化學(xué)反應(yīng)過程,如圖2-4所示。,正極板得到2e,與Pb4+結(jié)合生成Pb2+, Pb2+與電解液中SO4 2-結(jié)合生成了PbSO4,沉附在正極板上,使得正極板的電位降低,其化學(xué)方程式為 Pb4+2ePb2+ Pb2+ + SO4 2PbSO4 負極板Pb2+與電解液中SO4 2-結(jié)合生成了PbSO4,沉附在負極板上,而極板上的金屬鉛繼續(xù)溶解,生成Pb2+ ,留下兩個電子。 在外部電路的電流繼續(xù)流通時,使正極板上的PbO2和負極板上的Pb都逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镻bS
17、O4,電解液中H2SO4逐漸減少而水增多,電解液相對密度下降??偟幕瘜W(xué)反應(yīng)式如下: PbO2 2H2SO4Pb2PbSO42H2O,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,3、鉛蓄電池的充電 充電時將蓄電池的正負極與直流電源的正負極對應(yīng)相接,當電源電壓高于蓄電池的電動勢時,在電源力的作用下,電流從蓄電池正極流入,,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,圖2-5 蓄電池的充電過程,負極流出(電源驅(qū)使電子從蓄電池正極經(jīng)外電路流向負極)。這時,正負極板上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與放電過程正好相反,充電時的化學(xué)反應(yīng)過程,如圖2-5所示。,正極板處有少量PbSO4溶于電解液中,產(chǎn)生Pb2+和
18、SO4 2- ,由于直流充電電源的作用,使得沉附在正極板處的Pb2+失去兩個電子轉(zhuǎn)變成Pb4+回到溶液中,即 PbSO4 Pb2+ + SO4 2 Pb2+-2ePb4+ Pb4+與SO4 2結(jié)合生成PbSO4 ,再與水作用生成PbO2和H2SO4 , PbO2到沉附在正極板上,即 Pb4+ + 2 SO4 2 PbSO4 PbSO4 +2H2OPbO22H2SO4 負極板也有少量PbSO4溶于電解液中,產(chǎn)生Pb2+和SO4 2- ,由于電流的作用,使得沉附于負極板處的Pb2+獲得電子變成Pb,即Pb2+ + 2ePb,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第2章 蓄電池 2.3
19、鉛蓄電池的工作原理及特性,在充電過程中,正負極板上的PbSO4將逐漸恢復(fù)為PbO2和Pb,電解液中H2SO4逐漸增多而水減少,電解液相對密度上升??偟幕瘜W(xué)反應(yīng)式如下: 2PbSO42H2OPbO2 2H2SO4Pb 由蓄電池充放電時的化學(xué)反應(yīng)過程,可以得出如下幾點結(jié)論。 1)蓄電池在放電時,電解液中的硫酸逐漸減少,水逐漸增多,電解液密度下降;蓄電池在充電時,電解液中的硫酸將逐漸增多,而水將逐漸減少,電解液密度增加。因此,可以通過測量電解液密度的方法定性地判斷蓄電池充放電程度。,2)在充放電時,電解液密度發(fā)生變化,主要是由于正極板的活性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,因此要求正極板處的電解液流動性要好。
20、所以在裝配蓄電池時,應(yīng)將隔板有溝槽的一面對著正極板,以便電解液流通。 3)蓄電池放電終了時,極板上尚余有7080的活性物質(zhì)沒有起作用。因此,要減輕鉛蓄電池的質(zhì)量,提高供電能力,應(yīng)該充分提高極板活性物質(zhì)的利用率,在結(jié)構(gòu)上提高極板的多孔性,減少極板的厚度。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,2.3.2蓄電池的工作特性 要正確使用蓄電池,必須掌握它的工作特性,即蓄電池的靜止電動勢、內(nèi)阻和充放電特性的變化規(guī)律。 1、靜止電動勢和內(nèi)阻 1)靜止電動勢 在蓄電池內(nèi)部工作物質(zhì)的運動處于靜止狀態(tài)(不充電也不放電)時,蓄電池的電動勢稱為靜止電動勢。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特
21、性,靜止電動勢可用直流電壓表或萬用表直接測量,靜止電動勢的大小取決于電解液的密度和溫度,在電解液密度為1.0501.300 g/cm3的范圍內(nèi),蓄電池的靜止電動勢可用下面的經(jīng)驗公式計算:,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,Ej0.85 25 式中,Ej蓄電池的靜止電動勢,單位為V; 2525時電解液的密度。 如果測量電解液密度時的電解液溫度不是標準溫度25,則需要進行換算,公式為: 25 t(t25) 式中,t實測的電解液密度; t測量時電解液溫度,單位為; 密度溫度系數(shù),取 0.0007,2)內(nèi)阻 蓄電池的內(nèi)阻大小反映了蓄電池帶負載的能力。在相同條件下,內(nèi)阻越小,輸出電流越大
22、,帶負載能力越強。蓄電池內(nèi)阻包括極板電阻、隔板電阻、電解液電阻、鉛連接條和極樁的電阻等。在正常的使用中,蓄電池的內(nèi)阻很小,約為0.0l1。 極板電阻一般很小,并隨著極板上活性物質(zhì)的變化而變化。充電后電阻減小,放電后電阻增大。 隔板電阻主要取決于隔板的材料、厚度及多孔性,在常用的隔板中,微孔塑料隔板的電阻較小。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,電解液的電阻與電解液的溫度和密度有關(guān)。 內(nèi)阻隨溫度的降低而增大。 例:6-Q-75型蓄電池,在溫度為40時,內(nèi)阻為0.01,溫度為-20 時,內(nèi)阻為0.019。,電解液密度為1.20時,硫
23、酸的離解度最好,粘度較小,電阻最小。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,總之,鉛蓄電池的內(nèi)阻是很小的,如美國標準SAEJ546明確規(guī)定,12V蓄電池在標準負荷時的內(nèi)阻為0.014。因此,鉛蓄電池可以獲得較大的輸出電流,以適應(yīng)起動需要。 完全充足電的蓄電池在溫度為20時的內(nèi)阻R0可按下述經(jīng)驗公式計算: 式中:Ue蓄電池額定電壓,V; C20蓄電池額定容量,Ah。,R0,2、蓄電池的放電特性 蓄電池的放電特性是指恒流放電時,蓄電池端電壓Uf、電動勢E和電解液密度25隨放電時間變化的規(guī)律。完全充足電的蓄電池以20h放電率恒流放電的特性曲線如圖所示。 由于采用恒(定電)流充電,單位時間
24、內(nèi)消耗的硫酸量相同。所以,電解液的密度25呈直線下降。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第一階段是開始放電階段(2.112.0V)。這時,蓄電池端電壓Uf從2.11V迅速下降,這是由于放電之初極板孔隙內(nèi)的H2SO4迅速消耗,密度迅速下降的緣故。 第二階段是相對穩(wěn)定階段(2.01.85V)。這一階段,孔隙中新滲入的電解液完全補償了放電時化學(xué)反應(yīng)消耗硫酸,端電壓將隨整個容器內(nèi)的電解液密度降低而緩慢下降到1.85 V。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第三階段是迅速下降階段(1.851.75V)。這時由于放電接近終
25、了時,化學(xué)反應(yīng)滲入到極板內(nèi)層,而放電時生成的硫酸鉛較原來的活性物質(zhì)的體積大(是PbO2的1.86倍,Pb的2.68倍),硫酸鉛聚集在極板孔隙內(nèi),縮小了孔隙的截面積,使電解液滲入困難,因而極板孔隙內(nèi)消耗的硫酸難以補充,孔隙內(nèi)的電解液密度便迅速下降,端電壓也隨之急劇下降。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第四階段是過度放電階段(1.75V)。蓄電池單格的端電壓下降至一定值時(20h放電率降至 1.75V),再繼續(xù)放電即為過度放電。過度放電對蓄電池十分有害,易使極板損壞。,如果切斷電源,讓蓄電池“休息”一下,由于極板孔隙中的電解液和容器中的電解液相互滲透,趨于平衡,蓄電池的端電壓將
26、會有所回升。,由此可見,蓄電池放電終了的特征是: (1)單格電壓放電至終止電壓(以20h放電率放電,單格電壓降至1.75V)。 (2)電解液密度降至最小許可值(約1.11gcm3)。 蓄電池允許的放電終止電壓與放電電流強度有關(guān),放電電流越大,則放完電的時間越短,而允許的放電終止電壓越低。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,3、蓄電池的充電特性 蓄電池的充電特性是指恒流充電時,蓄電池充電電壓UC、電動勢E及電解液密度25等隨充電時間變化的規(guī)律。蓄電池以20h充電率恒電流充電時的特性曲線如圖2-7。 由于采用恒(定電)流充電,單位時間內(nèi)生成的硫酸量相同。所以,電解液的密度25呈直線
27、上升,靜止電動勢也隨之上升。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,圖2-7 蓄電池的充電特性,從充電特性曲線可看出,蓄電池單格端電壓的變化規(guī)律也可分為四個階段: 第一階段是開始充電階段(2.02.11V)。開始接通充電電源時,極板孔隙內(nèi)表層迅速生成硫酸,使孔隙中電解液的密度增大,因此,蓄電池單格端電壓迅速上升。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第二階段是穩(wěn)定上升階段(21123V)。蓄電池單格端電壓上升到2.1V以后,孔隙內(nèi)硫酸向外擴散,繼續(xù)充電至孔隙內(nèi)產(chǎn)生硫酸的速度和向外擴散的速度達到平衡時,蓄電池的端電壓就不
28、再上升,而是隨著整個容器內(nèi)電解液密度的上升而相應(yīng)提高。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第三階段是迅速上升階段(2.32.7V)。蓄電池單格電壓達到2.32.4V時,極板外層的活性物質(zhì)基本都恢復(fù)為PbO2和Pb了,繼續(xù)通電,使電解液中的水電解,產(chǎn)生H2和O2,以氣泡形式出現(xiàn),形成“沸騰”現(xiàn)象。由于產(chǎn)生的H2以離子狀態(tài)H+ 集結(jié)在溶液中負極板處,來不及立即全部變成氣泡放出,使得溶液與極板之間產(chǎn)生約0.33V的附加電壓,因而使得蓄電池單格端電壓U上升至2.7V左右。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第四階段是過充電階段(2.7V)。蓄電池單格端電壓U上升至2.7
29、V時應(yīng)切斷電源,停止充電,否則將會造成“過充電”。長時間過充電易加速極板活性物質(zhì)的脫落,使極板過早損壞,因此必須避免。,為保證將蓄電池充足電, 在出現(xiàn)“沸騰”之后,再繼續(xù)充電23h,注意測量端電壓和電解液密度,如果不再增加,才停止充電。充電停止后由于充電電流為零,端電壓迅速回落,極板孔隙內(nèi)電解液和容器中的電解液密度趨于平衡,因而蓄電池端電壓又降至 2.11V左右。,可見,蓄電池在充電終了時(充足電)有如下特征: (l)蓄電池內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡,即出現(xiàn)“沸騰”現(xiàn)象。 (2)端電壓上升至最大值,且2h內(nèi)不再增加。 (3)電解液密度上升至最大值,且23h內(nèi)不再增加。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工
30、作原理及特性,2.3.3蓄電池容量及其影響因素 1、蓄電池的容量 蓄電池的容量是指在規(guī)定的放電條件下,完全充足電的蓄電池所能提供的電量,用C表示。蓄電池的容量是衡量蓄電池對外放電能力、質(zhì)量優(yōu)劣以及選用蓄電池的最重要指標。 蓄電池的容量等于放電電流與持續(xù)放電時間的乘積,用下式表示: C 式中: C蓄電池容量,A.h; 放電電流,A; f放電持續(xù)時間,。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,蓄電池的容量與放電電流、放電持續(xù)時間及電解液溫度有關(guān)。因此,蓄電池出廠時規(guī)定的額定容量是在一定的放電電流、一定的終止電壓和一定的電解液溫度下取得的
31、。我國國家標準GB 5008.1-91起動用鉛酸蓄電池技術(shù)要求和試驗方法規(guī)定以 20 h放電率額定容量,作為起動型蓄電池的額定容量。,1)20 h放電率額定容量 20 h放電率額定容量是指完全充電的蓄電池,在電解液溫度為25時,以20h放電率的電流(即0.05C20安培電流)連續(xù)放電到6V蓄電池端電壓降到5.25V0.02V;12V蓄電池端電壓降到10.50V0.05V時所輸出的電量。用C20表示。 額定容量是檢驗蓄電池質(zhì)量的重要指標。 例如,6-Q-105型蓄電池,在電解液平均溫度為25時,以 5.25 A的電流連續(xù)放電20h后,端電壓降至10.50V,其20h率額定容量則為:C 5.252
32、0h105A.h。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,2)儲備容量 由國際蓄電池協(xié)會和美國汽車工程師協(xié)會(SAE)規(guī)定了另外一種蓄電池容量表示法,即儲備容量表示法,我國GB 5008.1-1991標準也對儲備容量的定義和試驗方法做了有關(guān)規(guī)定。 蓄電池的額定儲備容量是指完全充足電的蓄電池,在電解液溫度為252時,以25A電流放電至6V蓄電池端電壓達5.25V0.02V;12V蓄電池端電壓達10.50 V0.05V時,放電所持續(xù)的時間,用C表示,單位為min(分鐘)。它說明當汽車充電系統(tǒng)失效時,汽車尚能持續(xù)提供25A電流的能力。,3
33、)起動容量 起動容量表示蓄電池在發(fā)動機電力起動時的供電能力。起動容量有兩種規(guī)定:常溫起動容量和低溫起動容量。 (1)常溫起動容量 常溫起動容量為電解液初始溫度25時,以5min放電率的電流(即3C20的電流)放電,放電5min至單格電池電壓降至1.5V時所輸出的電量。 例如,6-Q-100型蓄電池,其C20100Ah,在電解液初始溫度為25時,以3C203100300A的電流放電5min,單格電池電壓下降至1.5V,其起動容量為(3005/60)Ah25A.h。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,(2)低溫起動容量 低溫起動容量
34、為電解液初始溫度為-18時,以5min放電率的電流(即3C20的電流)放電,放電2.5min至單格電池電壓下降至1V時所輸出的電量。,例如,6-Q-105型蓄電池,以3C203105315A的電流放電2.5min,單格電池電壓下降至1V,其起動容量為(3152.5/60)Ah13.125A.h。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,2、影響蓄電池容量的因素 蓄電池的容量不是一個固定不變的常數(shù),而與很多因素有關(guān),歸納起來可分為兩類:,1)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)因素 (1)極板上活性物質(zhì)的數(shù)量越多,容量越大 (2)極板的厚度 越薄,容量越大 (3)活性物質(zhì)的孔率越好,容量越大 (4)活性物質(zhì)的真實
35、表面積越大,容量越大 (5)極板中心距越小,容量越大,2)使用條件對蓄電池容量的影響 (1)放電電流的影響,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,放電電流越大,蓄電池輸出的容量越小。,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,注意 在使用起動機時,必須嚴格控制起動時間,每次接入起動機的時間不得超過5s,兩次起動應(yīng)間隔15s以上,(2)電解液溫度的影響,第2章 蓄電池 2.3 鉛蓄電池的工作原理及特性,電解液溫度降低,蓄電池輸出的容量減小,溫度粘度滲入極板困難,活性物質(zhì)利用率C;同時,粘度內(nèi)阻內(nèi)壓降端電壓允許放電時間 C。,注意 冬季應(yīng)注意對蓄電池的保溫,第2章 蓄電池 2.
36、3 鉛蓄電池的工作原理及特性,(3)電解液密度的影響,但是,電解液增大超過一定值,粘度滲透能力內(nèi)阻和極板硫化程度C 一般情況下,盡量選擇密度偏低些,有利于提高放電電流和容量,冬季,在不致結(jié)冰的前提下,應(yīng)盡量采用稍低密度的電解液。,電解液相對密度電解液的滲透速度和電動勢C ,2.4.1 充電設(shè)備,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,車上的充電設(shè)備為交流發(fā)電機。 充電專用設(shè)備:可控硅整流充電機、硅整流充電機、智能充電機 。如圖所示。,可控硅整流充電機,硅 整 流 充電 機,硅整流 充 電 機,智能充電機,2.4.2 充電方法 1、定電壓充電 在充電過程中,加在蓄電池兩端的充電電壓保持恒定不變的充
37、電方法,稱為定電壓充電。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,是蓄電池在汽車上由發(fā)電機對其充電的方法。優(yōu)點為:充電速度快,充電時間短,充電電流IC會隨著電動勢E的上升,而逐漸減小到零,使充電自動停止,不必人工調(diào)整和照管。缺點是:充電電流大小不能調(diào)整,所以不能保證蓄電池徹底充足電,也不能用于初充電和去硫化充電。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,定電壓充電,被充蓄電池常采用并聯(lián)連接法,如圖所示。要求各并聯(lián)支路的單格電壓總數(shù)相等,但各蓄電池的型號、容量以及放電程度則可不同。 注意:并聯(lián)蓄電池的數(shù)目必須按充電設(shè)備的最大輸出電流來決定。定電壓充電電源電壓調(diào)在蓄電池的總單格數(shù)乘2.5(V)為宜。
38、對于12V的蓄電池, 電源電壓調(diào)在2.5615V為宜。,2、定電流充電 蓄電池在充電過程中,其充電電流保持恒定不變,隨著蓄電池電動勢的逐步提高,逐步增加充電電壓的方法叫定電流充電。在充電工作間使用充電機對蓄電池進行充電時,常采用這種定電流充電法。 充電過程分兩個階段: 第一階段是從當充到 蓄電池單格電壓升到2.4V (電解液開始冒氣泡)時, 第二階段是將充電電流減小 一半后保持恒定,直到 蓄電池完全充足。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,優(yōu)點:適用性廣,可任意選擇和調(diào)整電流,適用各種不同條件(新蓄電池的初充電,使用中的蓄電池補充充電以及去硫充電等)下
39、的蓄電池充電,充電效果好。 缺點:充電時間長,需經(jīng)常人工調(diào)節(jié)充電電流。,定電流充電時,被充蓄電池常采用串聯(lián)法,如圖所示,即把同容量的蓄電池串聯(lián)起來接入充電電源。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,連接后,由于充電時每個單格電池充足電需要提供2.72.8V電壓,故可按下列公式計算出串聯(lián)的蓄電池單格總數(shù)和電池只數(shù),即:,蓄電池單格總數(shù)=充電機的額定充電電壓/2.7 串聯(lián)12V蓄電池數(shù)=充電機的額定充電電壓/(2.7 6),注意 所有串聯(lián)支路的蓄電池,其容量最好相同,否則充電電流必須按容量最小的電池來選定,3、脈沖快速充電法 以脈沖大電流充電來實現(xiàn)快速充電的方法。大電流恒流充電 I=(0.81)
40、C20 至單池電壓升至2.4V;前停充1525ms; 反向脈沖充電 IC=(1.52.0)C20 t=1501000us;后停充2540ms, 如此循環(huán),直至充足電,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,優(yōu)點:充電速度快,即充電時間大大縮短。 缺點:由于充電速度快,析出的氣體總量雖減少,但出氣率高,對極板活性物質(zhì)的沖刷力強,故使活性物質(zhì)易脫落,因而對極板的使用壽命有一定影響。 下列蓄電池不能進行快速脈沖充電: 1)未經(jīng)使用過的新蓄電池。 2)液面高度不正確的蓄電池。 3)各單格電解液密度不均勻的蓄電池,各單格電壓差大于 0.2V。 4)電解液混濁并帶褐色(
41、極板活性物質(zhì)脫落)。 5)極板硫化。 6)充電時電解液溫度超過50的蓄電池。,2.4.3 充電種類 1、初充電 新蓄電池或修復(fù)后的蓄電池(更換極板)在使用之前的首次充電為初充電。具體操作步驟如下: 1)檢查蓄電池外殼和通氣孔:外殼有無破裂,擰下加液口蓋的螺塞,檢查通氣孔是否暢通。 2)加注電解液: 加電解液前,電解液溫度不得超過30。 加入電解液后,要靜止36h。 電解液從加液孔處緩緩加入蓄電池內(nèi),液面要高出極板上沿1015mm。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,3)開始充電 將蓄電池正接充電機正,蓄電池負接充電機負。 充電過程分兩個階段。第一階段的充電電流約為蓄電池額定容量的1/15,
42、充電至電解液中有氣泡析出,蓄電池單格端電壓達到2.4V。第二階段充電電流約為蓄電池額定容量的1/30。 充電過程中,應(yīng)經(jīng)常測量電解液的溫度。如溫升到40 時,應(yīng)將電流減半,如溫度還在上升至40 ,應(yīng)立即停充,待冷卻至35 以下再行充電。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,初充電接近終了時,如果電解液密度不符合規(guī)定,應(yīng)用蒸餾水或密度為1.40g/cm3的稀硫酸進行調(diào)整,再充電2h,如果此時電解液相對密度仍不符合規(guī)定,應(yīng)再調(diào),再充,直至符合規(guī)定。,4)調(diào)節(jié)電解液相對密度,5)進行12次充放電循環(huán),充電完畢,要以20h率放電,再以補充充電電流充足,然后又以2
43、0h率再次放電,直至容量達到要求為止。,2、蓄電池的補充充電 蓄電池有電量不足的現(xiàn)象時應(yīng)補充充電發(fā)現(xiàn)下列情況之一應(yīng)補充充電: 1)電解液密度下降到1.15g/cm3以下時 2)單格電池電壓下降至1.75V以下時 3)前照燈燈光暗淡,表示電力不足時 4)起動無力時(非機械故障) 5)冬季放電超過25%時,夏季超過50時 6)儲存不用已近一個月的普通蓄電池,都必須進行補充充電。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,補充充電具體步驟如下: 1)從汽車上拆下蓄電池,清除蓄電池蓋上的臟污,疏通加液孔蓋上的通氣小孔,清除極樁和導(dǎo)線接頭上的氧化物。 2)旋下加液孔蓋,檢查電解液的液面高度,如果高度不符合規(guī)
44、定要求,應(yīng)添加蒸餾水,但如果確定是電解液逸出導(dǎo)致液面下降,則應(yīng)用密度為1.40g/cm3的稀硫酸調(diào)配,電解液液面高出極板上緣1015mm。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,3)將蓄電池與充電機相連。補充充電也分兩個階段:第一階段的充電電流約為蓄電池額定容量的1/10,充至單格電壓為2.32.4V。第二個階段的充電電流約為容量的1/20,充至單格電壓為2.52.7V,電解液密度達到規(guī)定值,并且在23h內(nèi)基本不變,蓄電池內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡,電解液呈“沸騰”狀態(tài),此時表示電池電已充足,時間約為15h。 4)將加液口蓋擰緊,擦凈蓄電池表面,便可使用。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,3、間歇過
45、充電方法(每隔3個月進行一次) 蓄電池充電終了后,繼續(xù)充電是有害的。但考慮到蓄電池在汽車上經(jīng)常處于充電不足或部分放電狀況,可能產(chǎn)生極板硫化現(xiàn)象,因此每隔一定時間,在完成補充充電的基礎(chǔ)上,應(yīng)進行一次預(yù)防極板硫化的過充電,即有意識地把充電時間延長,讓蓄電池充電更徹底些,以消除可能產(chǎn)生的輕微極板硫化。 具體做法是:在正常的補充充電后,停止1h,再用第二階段的電流繼續(xù)充電,直到電解液大量地冒氣泡時,再停止1h,然后再恢復(fù)第二階段的充電,如此循環(huán),直到一接通充電電源,蓄電池在12min內(nèi)就出現(xiàn)大量氣泡為止。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,4、循環(huán)鍛煉充電法(每隔3個月進行一次) 為迫使相當于額定
46、容量的活性物質(zhì)都能參加工作,以避免活性物質(zhì)由于長期不參與化學(xué)反應(yīng)而收縮,每隔一段時間(如:3個月)應(yīng)對蓄電池進行一次循環(huán)鍛煉充電。充電方法是先用補充充電或間歇過充電將蓄電池充足電,然后以20h放電率放方完電,再用補充充電法充足電即可使用。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,5、去硫化充電法 蓄電池發(fā)生極板硫化現(xiàn)象后,內(nèi)阻將顯著增大,充電時溫升也較快。硫化嚴重的蓄電池就只能報廢,極板硫化程度較輕的可以用去硫化充電法加以消除。具體操作如下: 1)首先倒出原有的電解液,并用蒸餾水清洗兩次,然后再加入足夠的蒸餾水。 2)接通充電電路,將電流調(diào)到初充電的第二階段電流值IC=C20/30進行充電,當密
47、度上升到1.15g/cm3時倒出電解液,換加蒸餾水再進行充電,直到電解液密度不再增加為止。 3)以20h放電率放電,當單格電壓下降到1.75V時,再以補充充電的電流進行充電、再放電,再充電,直到容量達到額定值80以上,即可上車使用。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,6、充電注意事項 充電的種類很多,但注意事項基本相同。 1)嚴格遵守各種充電方法的充電規(guī)范。 2)充電過程中,要密切觀察各單格電池的電壓和密度變化,及時判斷其充電程度和技術(shù)狀況。 3)在充電過程中,密切注意蓄電池的溫度。 4)初充電時應(yīng)連續(xù)進行,不能長時間間斷。 5)配制和灌入電解液時,要嚴格遵守安全操作規(guī)則和器皿的使用規(guī)則。
48、 6)充電場所要備用冷水、10蘇打溶液或10氨水溶液。 7)充電室要安裝通風裝置,并要嚴禁明火。 8)充電設(shè)備不應(yīng)和蓄電池放置在同一工作間,充電時應(yīng)先接牢電池線,再打開充電機的電源開關(guān)。停止充電時應(yīng)先切斷電源,再拆下電池線。嚴防火花發(fā)生。,第2章 蓄電池 2.4 蓄電池的充電,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,2.5.1 蓄電池的儲存 1新蓄電池的儲存; 儲存室要干燥、清潔、通風、 530度溫度放置,不擠壓、密封加液孔和通氣孔、遠離熱源和有害氣體、不能倒置。2. 使用過的蓄電池的長時間儲存; 先充足電,然后放完電;用蒸餾水洗凈,密封加液孔、通氣孔。 3帶電解液的蓄電池的儲存 充足
49、電,每隔12個月補充充電一次。,2.5.2新電池的啟用 1、普通蓄電池:清潔表面;除去密封;注入電解液;浸泡48h;初充電。 2、干荷蓄電池:清潔表面;除去密封;注入電解液;浸泡0.5h。(若存放時間超過2年,應(yīng)補充充電),第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,普通蓄電池的使用壽命一般在l2年之間,要想延長其使用壽命,就應(yīng)掌握正確的使用、維護方法,經(jīng)常保持蓄電池技術(shù)狀況良好,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。 2.5.3 蓄電池的正確使用,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,三抓(1)抓及時、正確充電 1)放完電的電池24h內(nèi)送充電間; 2)裝車使用電池定期補充充電,放電程度,冬季不超過
50、25%,夏季不超過50%; 3)帶電液存放的蓄電池定期補充充電。,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,(2)抓正確使用操作 1)每次啟動時間不超過5s,啟動間隔時間15s,最多連續(xù)啟動3次; 2)車上蓄電池應(yīng)固定牢靠,安裝搬運時應(yīng)輕搬輕放。,(3)抓清潔保養(yǎng)1)保持蓄電池表面清潔;2)及時清除蓄電池表面的酸液;3)經(jīng)常疏通通氣孔。,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,五防(1)防止過充和充電電流過大;(2)防止過度放電;(3)防止電解液液面過低;(4)防止電解液密度過大;(5)防止電解液內(nèi)混入雜質(zhì)。,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,(4)冬季使用蓄電池時
51、的注意事項,1)應(yīng)特別注意保持其處于充足電狀態(tài),以防結(jié)冰; 2)冬季補加蒸餾水應(yīng)在充電時進行,以防結(jié)冰; 3)冬季容量降低,發(fā)動機啟動前應(yīng)進行預(yù)熱,每次啟動時間不超過5s,每次啟動間隔應(yīng)有15s; 4)冬季氣溫低,蓄電池充電困難,應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池存電狀況。,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,2.5.4蓄電池技術(shù)狀態(tài)檢測 1、電解液液面高度檢測: 目的:判斷蓄電池液面高度防止硫化 方法: 1、目測 2、用玻璃管檢測,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,2、電解液密度的檢測: 目的:判斷放電程度 儀器: 吸式密度計 方法:(見右圖) 電解液相對密度每減少0.01,相當于蓄
52、電池放電6%。,吸式密度計、溫度計、玻璃管,電解液相對密度和存電量之間的關(guān)系,3、蓄電池開路電壓的檢測-電壓表或萬用表,檢測條件:不充電、不放電、不加蒸餾水或電解液 開路電壓與放電程度的關(guān)系: 100 12.6以上 75 12.4以上 50 12.2以上 25 12.0以上 0 11.9以上,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,4、蓄電池大電流放電檢測:,目的:判斷蓄電池存電量和是否有故障 儀器: 高率放電計,3V高率放電計,1)3V高率放電計只能測量單格電壓,接入時間5S,測量電壓和存電量之間的關(guān)系 電壓V:1.71.8 1.61.
53、7 1.51.6 1.41.5 1.31.4 放電程度%:0 25 50 75 0,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,2) 12V高率放電計 測12V電池,蓄電池充滿電,密度在1.24g/cm3,接入時間2S5S;電壓能保持在:10.5V11.6V以上,存電量為充足,蓄電池無故障;電壓能保持在:9.6V10.5V,存電量為不足,蓄電池無故障;電壓降到:9.6V以下,存電量嚴重不足或蓄電池有故障,2.5.5 蓄電池常見故障及排除方法 蓄電池在使用過程中所出現(xiàn)的故障,除材料和制造工藝方面的原因外,還有很多情況是由于維護和使用不當而造成的。蓄電池常見故障可分外部故障和內(nèi)部故障。蓄電池的
54、外部故障有殼體或蓋子出現(xiàn)裂紋、封口膠干裂、極樁松動或腐蝕等;內(nèi)部故障有極板硫化、活性物質(zhì)脫落、極極短路、自行放電等。 1、蓄電池常見的外部故障及排除方法 1)容器破裂 蓄電池容器多由硬橡膠或塑料制成,其質(zhì)地硬脆。造成破裂的原因有蓄電池固定螺母旋得過緊、行車劇烈振動、外物擊傷和電解液結(jié)冰等。檢查判斷時可根據(jù)電池電解液液面高度以及電池底部的潮濕情況來判斷容器是否有裂紋存在,容器的裂紋一般在其上近四角處。蓄電池容器裂紋輕者可修補,重者應(yīng)更換。,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,2)封口膠破裂 封口膠因質(zhì)量低劣或受到撞擊容易造成破裂,封口膠破裂后,電解液從裂縫中滲出,與雜質(zhì)或臟物混合會使
55、蓄電池外表溝通形成短路,引起自行放電。封口膠輕微裂縫可清潔干燥后,用噴燈噴裂紋處烤熱熔封。嚴重者可把封口膠清除干凈,重新封口。 3)極樁螺栓和螺母腐蝕 蓄電池的樁樁螺栓和接線端已腐蝕產(chǎn)生污物,可用竹片將污物刮去,用抹布蘸有5的堿溶液擦去殘余的污物和酸液,再用水清洗干凈,然后在極樁及接線端表面涂以凡士林油層保護。嚴重的腐蝕應(yīng)更換極樁接線螺母及螺栓。,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,4)蓄電池爆炸 蓄電池充電后期,電解液中的水分解為氫氣和氧氣。由于氫氣可以燃燒,氧氣可以助燃,如果氣體不及時逸出,且與明火接觸即迅速燃燒,從而引起爆炸。所
56、以為了防止蓄電池產(chǎn)生爆炸事故,必須使蓄電池加液孔螺塞上通氣孔保持暢通,嚴禁蓄電池的周圍有明火,蓄電池內(nèi)部的連接處的焊接要可靠,以免松動引起火花。,2、蓄電池常見的內(nèi)部故障及排除方法 1)極板硫化 蓄電池長期處于放電狀態(tài)或者充電不足狀態(tài)下,會在極板上逐漸生成一層白色的粗晶粒的硫酸鉛,正常充電時,不能轉(zhuǎn)化為PbO2和Pb,稱為硫酸鉛硬化,簡稱硫化。 故障特征: 1)極板上有白色的霜狀物; 2)放電時蓄電池內(nèi)阻增大,容量明顯下降,端電壓明顯降低; 3)充電時單格電壓迅速升高到2.5V左右,但電解液密度上升不明顯,溫升快,且過早出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象。,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,產(chǎn)生原因:
57、 1) 不及時充電或長期充電不足; 2) 蓄電池液面過低,使極板上部與空氣接觸而強烈氧化、硫化; 3) 電解液不純,含有較多的有機物和雜質(zhì); 4) 電解液密度過高,使硫酸鉛溶解困難。 防止硫化的措施: 保持蓄電池經(jīng)常處于足電狀態(tài);用完電及時充電(24h內(nèi));經(jīng)常檢查液面。,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,補救辦法: 當硫化不嚴重時,可采用去硫充電法進行充電。當硫化嚴重時,應(yīng)予以報廢。,2)自行放電 蓄電池在無負載的靜態(tài)下電量自動消失的現(xiàn)象稱為自放電。蓄電池的自放電是不可避免的。 故障性自放電特征: 如果充足電的蓄電池在30天之內(nèi)每晝夜容量降低超過2%,稱為故障性自放電。 故障原
58、因: 1)電解液含雜質(zhì)過多,雜質(zhì)與極板之間以及沉附于極板上的不同雜質(zhì)之間形成電位差,通過電解液產(chǎn)生局部放電; 2)電池表面不清潔,表面有微電流流過,引起自放電; 3)長期存放,硫酸下沉,下部密度比上部大,極板上下部發(fā)生電位差引起自行放電等 ; 4)活性物質(zhì)脫落,下部沉淀物過多使極極短路。,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,防止措施 1) 使用符合標準的硫酸和蒸餾水配置電解液; 2) 配置電解液的容器要保持清潔; 3) 防止雜質(zhì)進入電池內(nèi). 補救措施: 輕度:放電倒出電解液用蒸餾水清洗加新電解液充電使用 嚴重:報廢或維修(拆洗),第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,3)
59、極板短路 故障特征 充電電壓很低或為零,密度上升很慢或不上升,氣泡很少或無氣泡 故障原因 1)活性物質(zhì)大量脫落,沉積在蓄電池底部,使正負極板連接。 2)隔板破損或極板組彎曲,使正負極板連接。 3)導(dǎo)電物進入電解液,形成電橋接通正負極板。 排除方法拆檢,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,4)極板活性物質(zhì)脫落 活性物質(zhì)脫落,主要是指正極板上的PbO2脫落,這是蓄電池過早損壞的原因之一。 故障特征: 蓄電池輸出容量下降,充電時電解液混濁,呈棕色。 故障原因: 1) 充電電流過大; 2) 過充時間過長; 3) 低溫大電流放電,極板拱曲。 另外,汽車顛簸也會造成活性物質(zhì)脫落。 排除方法 輕度:更換電解液,嚴重報廢,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,第2章 蓄電池 2.5 蓄電池的正確使用與維護,5)極板柵架腐蝕,故障特征 主要是正極板腐蝕,極板呈腐
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