蓄电池培训（PPT57页)

第一章蓄电池第一章蓄电池蓄电池§1概述§2蓄电池的构造与型号§3蓄电池的容量§4蓄电池的故障及排除§5蓄电池的使用与维护§6新型蓄电池第一章蓄电池§1概述蓄电池：一种可逆的直流电源（即放电后经过充电能复原续用），提供和存储电能的电化学装置一、基本原理：蓄电池的电能是由浸在电解液中两种不同极板之间发生化学反应产生的。蓄电池放电（流出电流）---化学能电能（释放能量）蓄电池充电（充入电流）----电能化学能（储存能量）第一章蓄电池蓄电池的作用蓄电池的作用：与发电机并联向用电设备供电。在发动机起动时，向起动机和点火系统等供电。在发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电。当发电机超载时，协助发电机供电蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，它可将发电机的电能转变为化学能储存起来(即充电)。第一章蓄电池§2铅蓄电池的构造与型号一、铅蓄电池的构造汽车蓄电池是由3—6个单格电池串联组成组成部件：1、极板及极板组2、隔板3、电解液4、联条正极板正极柱外壳电极衬套连条加液孔负极柱护板负极板隔板肋条第一章蓄电池极板极板：是蓄电池的核心部件，是带有栅格结构的铅栅格板。极板分正极板和负极板两种。正极板上的活性物质是二氧化铅，呈棕红色；负极板上的活性物质是海绵状纯铅，呈青灰色。第一章蓄电池正负极板的配合第一章蓄电池极板组图1－单格蓄电池2－负极板3－隔板4－正极板5－极板联条第一章蓄电池第一章蓄电池单格蓄电池单格蓄电池不管单格蓄电池含有几块正极板和负极板，每个单格蓄电池均只能提供2.1V的电压。极板的数量越多，蓄电池能提供2.1V电压的时间越长。以一个单格电池的正极边连接另一单格电池的负极边的方式依次连接（用连条），最后留出一组正负极作为蓄电池的正负极，这样，把若干个单格电池串联起来后即构成汽车蓄电池。现代汽车蓄电池一般由6个单格蓄电池串联而成（12V）第一章蓄电池联条铅连接条：各单格电池为串联连接，一个单格电池的正极桩与另一个单格电池的负极桩用联条焊接,由铅锑合金制成。第一章蓄电池蓄电池框架总成正极柱外壳电极衬套连条加液孔负极柱护板负极板隔板肋条第一章蓄电池电解液说明：由密度为1.84g/cm3的纯硫酸加水制成。密度一般在1.24g/cm3------1.31g/cm3。纯度是影响蓄电池性能和使用寿命的重要因素。第一章蓄电池蓄电池的型号蓄电池的型号例如：3-Q-906-QA-105G表示：由3个单格组成，额定容量为90A.h，起动型铅蓄电池。表示：由6个单格组成，额定容量为105A.h，A:干式荷电极板，起动型铅蓄电池。G：高起动功率。单格数蓄电池类型蓄电池特征额定容量特殊性能极板类型第一章蓄电池6-QA-120D型蓄电池的型号含义是什么？6表示电池有6个单体（每单体电池电压2V，即这个电池电压为12V），Q表示启动型，A表示干荷式，120表示电池容量为120Ah，D表示低温启动性能较好。6-QA-40S型蓄电池：由6个单格电池组成，额定电压为{12V（6×2V=12V）}额定容量为40A·h的起动用干荷电铅蓄电池采用了塑料外壳。第一章蓄电池§3蓄电池的容量及其影响因素一、蓄电池的容量二、容量的类型三、影响容量的因素返回本章首页第一章蓄电池一、蓄电池容量蓄电池的容量是指在规定的放电条件下，完全充足电的蓄电池所能放出的电量，用“C”表示。蓄电池的容量是标志蓄电池对外放电能力、衡量蓄电池质量的优劣以及选用蓄电池的最重要指标。蓄电池的容量采用Ah(安时)来计量。即容量等于放电电流与持续放电时间的乘积。第一章蓄电池二、蓄电池的几种标称容量额定容量起动容量第一章蓄电池额定容量20h率额定容量国标GB5008.1-91《启动用铅蓄电池技术条件》规定：将充电的新蓄电池在电解液温度为25±5°C条件下，以20h率的放电电流(即额定容量的0.05倍)连续放至单格电池平均电压降到1.75V时，输出的电量称为额定容量。实际测量蓄电池容量超过20小时为合格例：3-Q-90型蓄电池以4.5A（0.05C20＝0.05×90＝4.5A）的电流连续放电至单池平均电压降到1.75V时，若放电时间大于等于20h，为合格产品；若放电时间小于20h，则其容量低于额定容量，为不合格产品。第一章蓄电池起动容量起动容量表征了铅蓄电池在发动机起动时的供电能力，是检验蓄电池质量的重要指标之一。起动容量受温度影响很大，故又分为低温起动容量和常温起动容量两种。（1）低温起动容量：电解液在－18℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至单格电压下降至1V时所放出的电量。持续时间应在2.5min以上。（2）常温起动容量：电解液在30℃时，以5min放电率电流(3倍额定容量的电流)持续放电至单格电压下降至1.5V时所放出的电量。持续时间应在5min以上。第一章蓄电池起动容量举例3-Q-90型蓄电池在30℃以270A的电流放电5min，蓄电池的端电压降到4.5V，其起动容量为：270×（5/60）=22.5说明：起动容量在数值上小于额定容量；低温起动容量小于常温起动容量。第一章蓄电池§4、蓄电池的充电蓄电池的充电：新蓄电池和新修复的蓄电池必须进行初充电，使用中的蓄电池要进行补充充电；为了使蓄电池保持一定的容量和延长寿命，需定期进行过充电。充电方法充电种类返回本章首页恒流充电恒压充电脉冲快速充电初充电补充充电去硫化充电第一章蓄电池充电的种类---初充电初充电对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电。恢复蓄电池在存放期间，极板上部分活性物质缓慢放电和硫化而失去的电量。初充电的特点：充电电流小，充电时间长，必须彻底充足。初充电的程序：加注电解液：密度符合厂家规定，液面高度符合要求。选择充电电流：恒流法IC1=C20/15IC2=C20/30连接蓄电池测量电解液相对密度第一章蓄电池充电的种类---补充充电1需补充充电情况（条件）：启动无力时（非机械故障）；前照灯灯光暗淡，表示电力不足时；电解液密度下降到1.20g/cm3以下时；冬季放电超过25%，夏季放电超过50%时；第一章蓄电池充电的种类---补充充电2补充充电与初充电的不同点充电前不需要加注电解液；蓄电池补充充电电流的选择：第1阶段：IC1=C20/10（A）（充到单格电池电压2.4V）第2阶段：IC2=C20/20（A）充电时间约为13～16h第一章蓄电池充电的种类---去硫化充电去硫化充电：消除硫化的充电工艺。蓄电池轻度硫化，可用充电的方法予以消除：倒出电解液，加入蒸馏水冲洗两次后，再加入蒸馏水；用IC=C20/30（A）的电流进行充电，当密度上升到1.15g/cm3时，倒出电解液，再加蒸馏水继续充电，直至密度不再上升；以20h率放电电流放电至单池电压降到1.75V时，再进行上述充电。反复进行以上过程，直至输出容量达到额定容量的80%以上，即可使用。第一章蓄电池充电方法----恒流充电在充电过程中，充电电流恒定不变（通过调整电压，保证电流不变）。充电电路的特点：把同容量的蓄电池串联起来接入充电电源。恒流充电的优点为：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命，可用于初充电和去硫化充电。恒流充电的缺点是充电时间长，且需要经常调整充电电流。恒流充电的方法：第一章蓄电池充电方法----恒压充电在充电过程中，充电电压恒定不变。是蓄电池在汽车上由发电机对其充电的方法。被充电蓄电池采用并联连接，要求并联支路的单格电压总数相同。第一章蓄电池恒压充电恒压充电的优点为：充电电流开始很大，充电速度快，充电时间短，充电电流IC会随着电动势E的上升，而逐渐减小到零，使充电自动停止，不必人工调整和照管。恒压充电的缺点是：充电电流大小不能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电，也不能用于初充电和去硫化充电。对于汽车使用的蓄电池，为了防止其产生硫化故障，必须定期（每两个月）拆下用改进恒流充电的方法充电一次。第一章蓄电池充电误区在亏电解液时应补充蒸馏水或专用补液。切忌用饮用纯净水代替。因为纯净水中含有多种微量元素，对蓄电池会造成不良影响。有的车主认为，快速充电可以节省时间，只需要3-5个小时。其实不然，快速充电只是迅速把电池表面激活，而实际上电池内部是没有完全充满电的。对一个或对多个蓄电池并联充电时，充电器电压不要超过16V。第一章蓄电池§6、蓄电池的故障及其排除外部故障：外壳裂纹、极柱腐蚀、极柱松动、封胶干裂。内部故障：极板硫化、活性物质脱落、极板栅架腐蚀、极板短路、极板拱曲。内部故障外部故障蓄电池常见故障包括返回本章首页第一章蓄电池蓄电池常见的故障1故障一：极板硫化故障特征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。（1）硫化的电池放电时，电压急剧降低，过早降至终止电压，电池容量减小。（2）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（1）蓄电池长期充电不足或放电后没有及时充电，导致极板上的PbSO4有一部分溶解于电解液中，环境温度越高，溶解度越大。当环境温度降低时，溶解度减小，溶解的PbSO4就会重新析出，在极板上再次结晶，形成硫化。（2）电解液液面过低，使极板上部与空气接触而被氧化，在行车中，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。（3）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。（4）新蓄电池初充电不彻底，活性物质未得到充分还原。（5）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。第一章蓄电池硫化的极板第一章蓄电池蓄电池常见的故障2故障二：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（1）蓄电池充电电流过大，电解液温度过高，使活性物质膨胀、松软而易于脱落。（2）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。（3）经常低温大电流放电使极板弯曲变形，导致活性物质脱落。（4）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。第一章蓄电池蓄电池常见的故障3故障三：极板栅架腐蚀故障特征主要是正极板栅架腐蚀，极板呈腐烂状态，活性物质以块状堆积在隔板之间，蓄电池输出容量降低。故障原因（1）蓄电池经常过充电，正极板处产生的O2使栅架氧化。（2）电解液密度、温度过高、充电时间过长，会加速极板腐蚀。（3）电解液不纯。排除方法腐蚀较轻的蓄电池，电解液中如果有杂质，应倒出电解液，并反复用蒸馏水清洗，然后加入新的电解液，充电后即可使用；腐蚀较严重的蓄电池，如果是电解液密度过高，可将其调整到规定值，在不充电的情况下继续使用；腐蚀严重的蓄电池，如栅架断裂、活性物质成块脱落等，则需更换极板。第一章蓄电池第一章蓄电池蓄电池常见的故障4故障四：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（1）隔板破损使正、负极板直接接触。（2）活性物质大量脱落，沉积后将正、负极板连通。（3）极板组弯曲。（4）导电物体落入池内。排除方法出现极板短路时，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。第一章蓄电池蓄电池常见的故障5故障五：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（1）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。（