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1、学习目的: 掌握蓄电池的正确使用与维护方法。 学习要求: 1.理解蓄电池的结构组成和原理。 2.掌握蓄电池的检测与维护方法。 学习内容: 1.2.1蓄电池的结构、原理、型号及技术参数 1.2.2蓄电池技术状况检测 1.2.3蓄电池的正确使用及维护 1.2.4安全用电,一、蓄电池的作用 蓄电池是一种可逆直流电源,在汽车上与发电机并联,其主要作用是: (1)发动机起动时,向起动机和点火系统供电。 (2)发电机不发电或电压较低时,向用电设备供电。 (3)当同时接入较多用电设备使得发电机超载时,协助发电机供电。 (4)当发电机的端电压高于蓄电池的电动势时,它可将电能转变为化学能储存起来。,1.2.1蓄
2、电池的结构、原理、型号及技术参数,二、蓄电池的分类,汽车用蓄电池,完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过2030分钟就可使用。,三、蓄电池的结构 蓄电池主要由极板、隔板、外壳、电解液等组成,如图1-13所示。 盛装有电解液,插入多个用隔板隔开的正负极组便成为单体电池。每个单体电池的标称电压为2V,将6个或12个单体电池串联后便成为一只12V或24V蓄电池总成。,图1-13 蓄电池结构与实物图,图1-16 极板组的结构 1极板组总成 2负极板 3隔板 4正极板 5铅联条,图1-15 栅架的结构,图1-14 极板的结构,1极板 作用:依靠极板的活性物质和电解液中的
3、H2SO4的化学反应来实现电能和化 学能的相互转化。,2.隔板 作用:防止极板短路 要求:应具有良好的绝缘性、多孔性、耐酸性、抗氧化性能。 隔板有许多微孔,让电解液畅通无阻。 隔板一面平整,一面有沟槽。沟槽面对着正极板。使充放电时,电解液能通过沟槽及时供给正极板,当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。,3.电解液 作用:参与化学反应,进行能量转化。由1.84g/cm3的纯硫酸与蒸馏水按 一定比例配制而成,密度一般为1.24 g/cm31.31g/cm3。 4.其他 壳体作用:盛放极板和电解液。有硬橡胶、塑料两种。 联条作用:串联各单格电池,材料为铅。 加液孔盖:蓄电池的
4、每个单格都有一个加液孔,用于加注电解液和检测电 解液密度,孔盖上有通气孔,该小孔应经常保持畅通,以便随 时排除蓄电池化学反应产生的气体,防止外壳涨裂发生事故。,MF蓄电池 优点:坚固耐用、无须维护、使用方便、寿命长、自放电少、正负极柱无腐蚀。 结构特点:采用铅钙合金或低锑合金栅架。 采用袋式聚氯乙烯隔板。 内装电解液密度计电眼。 采用新型安全通气装置和气体收集器。,图2.8 免维护蓄电池内装式相对密度计 1绿色(充电程度为65或更高) 2黑色(充电程度低于65) 3浅黄色(蓄电池有故障)4蓄电池盖 5观察窗 6光学的荷电状况指示器 7绿色小球,四、蓄电池的型号,表1-3 蓄电池型号说明,6QA
5、60,五、蓄电池的工作原理 1.放电过程 蓄电池放电终了的特征是: (1)单格电池电压降到放电终止电压; (2)电解液密度降到最小许可值。 表1-4 单格电池放电终止电压,2.充电过程 蓄电池充足电的标志是: (1)电解液中有大量气泡冒出,呈沸腾状态; (2)电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规定值, 且在23h内保持不变。 蓄电池充放电时总的电化学反应方程式为:,六、蓄电池的技术参数 1.额定容量C20:即设计容量。如3-Q-90。将充足电的蓄电池在电 解液温度 为25条件下,以20h率放电电流连续放电,直至单池平均 电压降到1.75V时,输出的电量称为蓄电池的额定容量。 单位为AH。 2.
6、冷启动电流CCA:以安培为单位,在-18的情况下放电30s,且电压保持 在7.2V以上,蓄电池所能输出的电流。 3.储备电量RC:以分钟为单位,在252的情况下,电池以25A的额定电 流输出,且电压保持在10.5V以上所持续的时间。,七、蓄电池的常见故障 (一)极板硫化 故障特征:蓄电池极板上生成一层白色粗晶粒的PbSO4,在正常充电时不能转 化为PbO2和Pb的现象。硫化的电池放电时,电压急剧降低,电池容 量减小。蓄电池充电时单格电压上升过快,电解液温度迅速升高, 但密度增加缓慢,过早产生气泡,甚至一充电就有气泡。 故障原因:蓄电池长期充电不足或放电后没有及时充电。 蓄电池电解液液面过低,使
7、极板上部与空气接触而被氧化,在汽车行驶过程中,电解液上下波动与极板的氧化部分接触,会生成大晶粒PbSO4硬化层,使极板上部硫化。 长期过量放电或小电流深度放电,使极板深处活性物质的孔隙内生成PbSO4,平时充电不易恢复。 新蓄电池初充电不彻底,活性物质未得到充分还原。 电解液密度过高、成分不纯,外部气温变化剧烈。 排除方法:轻度硫化的蓄电池,可用小电流长时间充电的方法予以排除;硫化 较严重者采用去硫化充电方法消除硫化;硫化特别严重的蓄电池应 报废。,(二)活性物质脱落 故障特征:主要指正极板上的活性物质PbO2的脱落。蓄电池容量减小,充 电时从加液孔中可看到有褐色物质,电解液浑浊. 故障原因:
8、蓄电池经常过充电,极板孔隙中逸出大量气体,在极板孔 隙中造成压力,而使活性物质脱落。 低温大电流放电,密度过高,会导致活性物质脱落。 汽车行驶中的颠簸振动。 排除方法:对于活性物质脱落的铅蓄电池,若沉积物较少时,可清除后继 续使用;若沉积物较多时,应更换新极板和电解液。,(三)极板短路 故障特征:蓄电池正、负极板直接接触或被其它导电物质搭接称为极板短 路。极板短路的蓄电池充电时充电电压很低或为零,电解液温 度迅速升高,密度上升很慢,充电末期气泡很少。 故障原因:隔板破损使正、负极板直接接触。 活性物质大量脱落,沉积后将正、负极板连通。 极板组弯曲。 导电物体落入池内。 排除方法:出现极板短路时
9、,必须将蓄电池拆开检查。更换破损的隔板, 消除沉积的活性物质,校正或更换弯曲的极板组等。,(四)自放电 故障特征:蓄电池在无负载的状态下,电量自动消失的现象称为自放电。如 果充足电的蓄电池在30天之内每昼夜容量降低超过2%,称为故 障性自放电。 故障原因:电解液不纯,杂质与极板之间以及沉附于极板上的不同杂质之 间形成电位差,通过电解液产生局部放电。 蓄电池长期存放,硫酸下沉,下部密度比上部密度大,使极板 上、下部产生电位差引起自放电。 蓄电池溢出的电解液堆积在电池盖表面,使正、负极柱连通。 极板活性物质脱落,下部沉积物过多使极板短路。 排除方法:自放电的蓄电池,可将其正常放完电后,倒出电解液,
10、用蒸馏水 反复清洗干净,再加入新电解液,充足电后即可使用。,1.2.2蓄电池技术状况检测 为了及时发现蓄电池的各种内在故障,汽车每行驶1000km,或冬季行驶10天15天,夏季行驶5天6天,需对蓄电池进行下列检查: 1、电解液液面高度检测: 测量方法如图1-17、1-18所示。电解液液面应高出极板1015mm,电解液不足时应加注蒸馏水。,图1-17 用玻璃管测量电解液液面,图1-18 观察法测量电解液液面高度,判断蓄电池放电程度,2检测蓄电池电解液密度 电解液的密度用吸式密度计测定,如图1-19所示。将密度计插入电池单体内,吸入电解液,使密度计浮子浮起,电解液液面所在的刻度即为密度值。注意在测
11、量密度时,应同时测量电解液温度,并将测得的电解液相对密度换算成25时的相对密度值。,图1-19 测量电解液的密度和温度,注意:()根据电解液密度判断放电程度,密度每下降0.01g/cm3,蓄电池放电6,当蓄电池在夏季放电超过50,冬季放电超过25时应及时进行补充充电,否则会使蓄电池早期损坏。 ()如果单格电池之间的密度相差超过0.05g/cm3,则该电池失效。,3检测蓄电池开路电压 4检测蓄电池放电电压,判断蓄电池的放电程度,表2-4 蓄电池放电状态与电压的关系,图1-21 高率放电计结构,图1-22 用高率放电计测量蓄电池放电电压,如图1-22所示连接电路并保持15s 若电压稳定在9.6V以
12、上,说明性能良好; 若稳定在10.6V11.6V,说明存电充足; 若稳定在9.610.6V,说明存电不足, 应进行补充充电; 若电压迅速下降,说明蓄电池有故障,应进行修理或更换。,1.2.3蓄电池的正确使用及维护,图1-23 蓄电池警告图标 1遵守维修手册电器系统和使用说明书中蓄电池的使用说明 2腐蚀危险 3禁止火、火花、明灯及吸烟 4戴上防护眼镜 5小孩应远离酸液及蓄电池 6报废处理 7旧蓄电池不可作为家庭垃圾处理 8爆炸危险,一、蓄电池正确使用 1.蓄电池的安全警告,2蓄电池的储存 未启用的新蓄电池的储存: 应存放在室温530、干燥、清洁及通风良好的地方。 避免阳光直射,远离热源,距离不小
13、于2m。 避免与任何液体或有害气体接触。 不得倒置、卧放或叠放,不得承受重压,相邻蓄电池之间相距10cm以上。 新蓄电池的存放时间不得超过2年(自出厂之日算起)。,暂时不用的铅蓄电池的储存: 将蓄电池充足电。 电解液密度调至1.241.28g/cm3,液面调至规定高度,将通气孔密封。 其余存放条件与新蓄电池相同,存放期不得超过半年。 存放期间,若容量降低超过25,应补充充电,交付使用前也应先充足电。 长期(超过1年)停用的铅蓄电池的储存: 先将充足电的铅蓄电池以20h放电率放完电。 然后倒出电解液,用蒸馏水反复冲洗多次,直到水中无酸性。 凉干后旋紧加液孔盖,并将通气孔密封。 存放条件与新蓄电池
14、相同。重新启用时,以新蓄电池对待。,3启用新蓄电池 在规定存放期(一般为2年)内启用时,首先擦净外表面,旋开加液孔 盖,疏通通气孔,加入规定密度的电解液,静置2030min后,调整液面高 度,即可使用。 若超期存放或保管不当损失部分容量,应在加注电解液后经补充充电方 可使用。 4蓄电池的拆装 拆装、移动蓄电池时,应轻搬轻放,严禁在地上拖拽。 安装前,应检查待用蓄电池型号是否和本车型相符,电解液密度和高度是否符合规定。 安装时必须将蓄电池固定在托架上,塞好防振垫,以免汽车行驶时蓄电池在框架中振动。 及时清除极桩和电缆卡子上的氧化物,极桩卡子应按规定力矩紧固,保证与极桩之间接触良好。 蓄电池搭铁极
15、性必须与发电机一致,不得接错。 接线时先接正极后接负极,拆线时相反,以防金属工具搭铁,造成蓄电池短路。,图1-24 清洗蓄电池表面,图1-25 清洗蓄电池托架,图1-26 清洁蓄电池极桩和电缆卡子,5蓄电池的维护 (1)保持蓄电池外表面的清洁干燥 。 (2)定期疏通通气孔。 (3)充电时应打开加液孔盖。 (4)定期检查并调整电解液液面高度。 (5)当冬季放电超过25,夏季放电超过50时,应及时补充充电。 (6)冬季蓄电池应经常保持在充足电的状态。 (7)冬季向蓄电池内补加蒸馏水时,必须在蓄电池充电前进行。,(8)根据季节和地区的变化及时调整电解液的密度。见下表。 (9)要经常检查蓄电池在车上的
16、安装是否牢靠,电极接线柱与接线头的连接是否紧固。为防止接线柱氧化,通常应涂以保护剂(如黄油等)。,表 不同气温下电解液密度的选择,冬季使用蓄电池启动时,不间断地使用启动机,导致蓄电池因过度放电而损坏。,蓄电池使用五大误区,在补充蒸馏水时,用饮用纯净水代替蒸馏水使用,殊不知纯净水中含有多种微量无素,对蓄电池有不良影响。,电解液的密度不按地区和季节的不同进行调整,而是一成不变,特别是冬季来临时,造成蓄电池容量不足。,安装极柱连线后,均未涂凡士林,使连线接头氧化严重,导致线路接触不良,电路工作不稳定。,在使用免维护蓄电池时,简单地认为免维护就是无须任何维护,过度放电后不及时充电,也不定期进行补充充电
17、,使蓄电池的使用寿命受到影响。,图1-27 定压充电时蓄电池的连接,二、蓄电池的充电 1充电方法 (1)恒压充电: 定压充电的优点:一是充电效率高。开始充电4h5h内,蓄电池就能获得9095的充电量,因而可大大缩短充电时间。二是操作方便,不易过充电。 定压充电的缺点:由于充电初期电流太大,易造成电解液温升过快、极板弯曲、活性物质脱落,从而影响蓄电池的技术性能和使用寿命。因此,这种方法除在短时间补充充电的情况下,一般很少使用。,图1-28 定流充电时蓄电池的连接,2、恒流充电: 定流充电的优点是:适用性好,可任意选择和调整充电电流,有益于延长蓄电池的使用寿命。这种充电方式可用于各种不同的蓄电池,
18、如新蓄电池的初充电、去硫充电、补充充电等,均可采用这种方式。 缺点是:充电时间长,且需要经常调节充电电流。,3、脉冲快速充电: 脉冲快速充电的特点: (1)充电时间短。初充电一般不超过5h,补充充电只需0.5h1.5h。 (2)节能。消耗电能为常规充电的80%85%。 (3) 可以增加蓄电池的容量。 (4) 具有显著的去硫化作用。 (5) 蓄电池的寿命有一定影响,仍需进一步改进。 一般来讲,经快速充电的蓄电池只是提高了充电容量,并未充足电。若想充足,必需用小电流或正常充电电流进行最后充电。当电解液超过一定温度(通常为50)时,设备会自动停止充电。,2充电种类 (1)初充电 按规定加注一定密度的
19、电解液,放置46h,调整液面高度至规定值。 将蓄电池的正、负极分别与充电机的正、负极相连。 采用恒流充电法充电时,第一阶段充电电流为额定容量的1/15,待电解 液中有气泡冒出、单格电池电压达2.4V时,转入第二阶段,将电流减小 一半,直至蓄电池充足电为止。 充好电后应检查电解液的密度,如不符合规定,应用蒸馏水或1.4g/cm3 的稀硫酸进行调整,并调整液面高度至规定值。调整后,再充电2h,直 到电解液密度符合规定为止。,对新蓄电池或修复后的蓄电池进行的第一次充电。,(2)补充充电 充电条件: 一般汽车用蓄电池应每隔12个月从车上拆下来进行一次补充充电。 电解液密度低于1.15g/cm3; 冬季
20、放电量超过25,夏季超过50; 前照灯灯光比平时暗淡,起动无力; 单格电池电压低于1.75V以下。 充电方法: 恒压充电。注意充电电流不应超过(C20/30)A,若超过了,应减小 充电电压,待蓄电池电动势升高后再将充电电压调至规定值。 恒流充电。先用(C20/10)A的电流进行充电,当单格电池电压达到 2.4V以上时,改用(C20/20)A的电流充电,直至充足为止。,使用中的无故障电池为保持或恢复其额定容量进行的保养性充电,(3)预防硫化充电 充电方法: 先按补充充电的方法将蓄电池充足电,停歇1h后,再以减半的充电电流值进行过充电至沸腾,再停歇1h后,重新接入充电,如此反复,直到蓄电池刚接入充
21、电就立即沸腾为止。 (4)循环锻炼充电 充电方法是: 先按照补充充电将铅蓄电池充足电,再按20h放电率的电流连续放电 至单格电池电压为1.75V,其容量应达到额定容量的90。否则,应 进行充、放电循环,直至达到要求,一般每隔三个月进行一次。,避免蓄电池极板硫化的一种预防性充电,每隔三个月进行一次。,为防止蓄电池极板钝化 而进行的一种保养性充电。,(5)去硫化充电 充电方法是: 将铅蓄电池按20h放电率放电至单格电池电压为1.75V;倒出电解液, 用蒸馏水反复冲洗;然后加入蒸馏水至规定的液面高度,按C20/30A 的电流进行充电,当电解液密度增大到1.15g/cm3时,再将电解液倒 出,加入蒸馏水,继续充电;反复多次,直至电解液密度不再上升 为止;换用正常密度的电解液,按初充电方法将蓄电池充足电;用 20h放电率放电,若其输出容量达额定容量的80以上,则可装车使用。,消除铅蓄电池极板轻度硫 化的一种排故性充电。,课后思考: 1.蓄电池的作用是什么? 2.蓄电池由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 3.蓄电池有哪些常见的故障?可能的原因是什么? 4.如何正确使用蓄电池?,
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