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任务一车用蓄电池任务二交流发电机任务三电压调节器任务四电源系统控制电路及检修菏泽高级技工学校汽车电路系统一般有蓄电池和发电机两个电源，两个电源配合使用，确保汽车的正常行驶。一般来说，汽车电源系统主要由蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置等组成，其主要作用就是给汽车各用电设备提供低压直流电能。任务一车用蓄电池菏泽高级技工学校图蓄电池掌握蓄电池的基本结构及型号；了解蓄电池的工作原理及工作特性；掌握蓄电池技术状况进行检查和维修；掌握蓄电池充电的方法及步骤；能通过现象判断蓄电池的基本故障。一、车用蓄电池的功用菏泽高级技工学校汽车蓄电池又称二次电池，是一种将电能以化学能的形式贮存，并可将化学能转化为电能的装置，其主要作用有：（1）启动发动机时，向启动系、点火系以及收音机、点烟器及常用灯光等供电；（2）当发动机低速运转、发电机电压低于蓄电池的充电电压时，由蓄电池向用电设备供电；（3）储蓄电能，当发动机中高速运转，发动机电压高于蓄电池的充电电压时，蓄电池将发动机的剩余电能储存起来；（4）过载返回送电，当发电机过载时，蓄电池协助发电机向用电设备供电；（5）电容器功能，蓄电池可以吸收电路中的瞬时电压，保持汽车电器系统电压的稳定并保护电子元件。汽车用蓄电池最基本的功能是必须能够满足启动发动机的需要，即在短时间内（5～10s），可供给启动机以强大的电流（一般为200～800A，有些柴油机可达1500A），故对汽车用蓄电池的基本要求是：容量大、内阻小、有足够的启动能力和连续供电能力。菏泽高级技工学校二、对汽车用蓄电池的基本要求汽车启动型铅酸蓄电池由3只或6只单格电池串联而成，每只单格电池电压约为2V，串联6V或12V以供汽车选用，它主要由极板、隔板、电解液、外壳、联条和极柱等组成，下面分别加以介绍。菏泽高级技工学校三、车用蓄电池的结构图蓄电池的结构（一）极板菏泽高级技工学校极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充放电过程中，电能与化学能的相互转换依靠极板上的活性物质与电解液中的硫酸的化学反应来实现。极板分正极板、负极板两种。它由栅架和活性物质组成。图极板栅架用于容纳活性物质，并使极板成型，一般由铅锑合金浇铸而成。铅锑合金中，一般加入6%～8.5%的锑，以提高栅架的机械强度并改善其浇铸性能。但锑会加速氢的析出而使电解液的消耗加剧，甚至会引起蓄电池自放电和栅架的膨胀、溃烂，缩短蓄电池使用寿命。因此，栅架正逐渐向低锑甚至无锑的铅钙锡合金发展。菏泽高级技工学校1.栅架图蓄电池栅架活性物质就是极板上的工作物质，为充放电过程提供不可缺少的离子。正极板上的活性物质为深棕色的二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质为青灰色的海绵状纯铅（Pb）。将一片正极板和一片负极板进入电解液中，可得到2.1V左右的电动势。为增大蓄电池容量，常将多片正、负极板分别并联，用横板焊接成正、负极板组。安装时，正负极板组相互嵌合安装，中间插入隔板后装入蓄电池单格内，便形成单格电池。菏泽高级技工学校2.活性物质图极板组极板联条负极板隔板正极板极板组总成由于正极板活性物质比较疏松，且正极板处的化学反应比负极板上的化学反应剧烈，反应前后活性物质体积变化较大，为防止因正极板拱曲和活性物质脱落，在每个单格电池中，负极板的片数总比正极板多一片。国产负极板的厚度为1.8mm，正极板的厚度为2.2mm。国外大多采用薄型极板，厚度为1.1～1.5mm。薄型极板对提高蓄电池的比容量（极板单位尺寸所提供的容量）和改善启动性能都是很有利的。菏泽高级技工学校为了使蓄电池的结构尽量紧凑，正负极板应尽可能接近，但又得避免其互相接触而造成短路，必须采用隔板加以绝缘。由于电化学反应在液体中进行，有离子迁移运动，为使电解液渗透，隔板应具有多孔性和良好的耐酸性，一般采用微孔塑料、微孔橡胶、木质材料、玻璃纤维等材料。近年来，还将微孔塑料隔板做成袋状，紧包在正极板的外部，防止活性物质的脱落。菏泽高级技工学校（二）隔板图蓄电池隔板菏泽高级技工学校电解液一般由密度为1.84g/cm的专用硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，它是蓄电池发生化学反应的主要物质，为电化学反应提供必要的离子。电解液的配制应严格选用GB4554-84标准规定的二级专用硫酸和蒸馏水，配制时，一定要把浓硫酸缓慢倒入蒸馏水中，并不断搅拌。（三）电解液3图蒸馏水图电解液电解液的密度一般为1.24～1.33g/cm，电解液密度过低，冬季易结冰；电解液密度过大，电解液黏度增加，蓄电池的内阻增加，而加速隔板、极板的腐蚀，使其使用寿命缩短，故应根据本地区气候条件和制造厂的要求合理选用。3外壳用来盛放电解液和极板组，并使蓄电池构成一个整体。外壳的材料有硬质橡胶和聚丙烯塑料两种，由间壁将其分为三个或六个相互分离的单格，底部有凸起的筋条支撑极板组，凸筋之间的空间来容纳极板脱落的活性物质，以防极板短路。菏泽高级技工学校（四）外壳橡胶外壳的每单格有一个小盖；塑料外壳采用整体盖。普通蓄电池每单格的中间有一个电解液加液孔，用于添加电解液和蒸馏水，以及测量电解液密度、温度和液面高度。平时拧装一个螺塞，螺塞上有一个通气小孔，蓄电池使用时应保持其畅通，以便随时排出蓄电池内化学反应放出的氢气（H2）和氧气(O2），防止外壳胀裂和发生事故。图加液孔盖为提高蓄电池的供电电压，用联条将个单格电池串联连接，一个单格电池的正极桩与相邻单格电池的负极桩采用联条焊接。菏泽高级技工学校（五）联条图蓄电池联条联条连接方式通常有外露式、内部穿壁式或跨接式等。为减少蓄电池内阻和质量，现代蓄电池上采用单格电池直接联条。各个单格电池的极板连接条通过单格电池间壁以最短的距离相互连接，这样可减少由于外部影响造成短路的危险。菏泽高级技工学校图联条的连接方式极柱的作用是将蓄电池的电压引出，第一个单格电池的正极板联条与正极柱相连，最后一个单格电池的负极板联条与负极柱相连。极柱有锥形、侧置式和L形等。为便于识别，极柱的上方或旁边标刻有“+”、“-”标记，或者在正极柱上涂红色油漆。菏泽高级技工学校（六）极柱目前燃油汽车上使用的蓄电池主要有两大类：铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）和镍碱蓄电池。同时，由于人们对燃油汽车排放要求的提高和能源危机的冲击，各国正在不断探索和研制电动汽车，其主要的动力源为新型高能蓄电池。菏泽高级技工学校四、汽车用蓄电池的类型优点：结构简单；价格便宜；内阻小；电压稳定；可以短时间供给启动机强大的启动电流。缺点：比容量小，使用寿命相对较短。适用车辆：一般车辆。（一）铅酸蓄电池新蓄电池的极板不带电，使用前需按规定加注电解液并进行初充电，初充电的时间较长，使用中需要定期维护。菏泽高级技工学校1.普通铅蓄电池图普通铅蓄电池新蓄电池的极板处于干燥的已充电状态，电池内部无电解液。在规定的保存期内，如需使用，只需按规定加入电解液，静置20～30min即可使用，使用中需要定期维护。2.干荷电铅蓄电池图干荷电铅蓄电池3.湿荷电铅蓄电池新蓄电池的极板处于已充电状态，蓄电池内部带有少量电解液。在规定的保存期内，如需使用，只需按规定加入电解液，静置20～30min即可使用，使用中需要定期维护。图湿荷电铅蓄电池图免维护蓄电池使用中不需维护，可用3～4年不需补加蒸馏水。极桩腐蚀极少，自放电少，耐过度充电性好,减少电解液中水损耗等优点。4.免维护蓄电池优点：容量大，使用寿命长；维护简单；能承受大电流放电而不易损坏。缺点：活性物质导电性差；价格较高。适用车辆：使用时间长、可靠性高的车辆。（二）镍碱蓄电池镍镉蓄电池具有功率大,散热性能好、质量轻且充电时间短(比一般电池至少快4倍)、循环寿命可达到2000次等优点。1.镍镉蓄电池图镍镉蓄电池镍氢蓄电池与镍镉蓄电池相比,电压相同但能量提高1倍,具有质量轻、体积薄、有效期长、充电快速、对环境无污染等优点,且制作成本与镍镉蓄电池相当,充电循环次数可达1500次,主要供电动汽车使用。图镍氢蓄电池2.镍氢蓄电池优点：比容量大；无污染；充、放电性能好；使用寿命长。缺点：结构复杂；成本高。适用车辆：电动汽车。（三）电动车蓄电池图电动车蓄电池（1）主要现象当铅蓄电池接通外电路负载放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb都变成了PbSO4，电解液中的硫酸变成了水。1.放电过程五、蓄电池的工作原理（2）放电时电化学反应方程式为：PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O放电（3）蓄电池放电过程的特征：①正、负极板上的活性物质逐渐转变为PbSO4。②随着放电的进行，电解液中的H2SO4减少，水增多，电解液密度下降。③随着PbSO4的增多，蓄电池内阻增大。同时，由于PbSO4附着于极板表面，使电解液与PbO2和Pb接触面越来越少，蓄电池的供电能力逐渐下降。2.充电过程（1）主要现象充电时，正极板上的Pb、SO4分别恢复成原来的，电解液中的水变成了硫酸。2—2+（2）充电时电化学反应方程式为：2PbSO4+2H2OPbO2+2H2SO4+Pb充电（3）蓄电池充电过程具有以下特征：①正、负极板上的活性物质逐渐由PbSO4转变为PbO2和Pb。②随着充电的进行，电解液中的水减少、H2SO4增多，电解液密度上升。③随着充电的进行，PbSO4的减少及PbO2和Pb的增多，蓄电池内阻减小；同时，蓄电池的供电能力逐渐恢复。蓄电池的工作原理小结：按机械工业部颁发的JB2599—93《铅蓄电池产品型号编制方法》标准规定，铅蓄电池的型号分为三部分（如下表)：六、蓄电池的型号第一部分第二部分第三部分串联的单格电池数蓄电池的类型蓄电池的特征蓄电池的额定容量蓄电池的特殊性能用阿拉伯数字表示用大写的汉语拼音字母表示用大写的汉语拼音字母表示20h率放电率的额定容量，单位为A·h用大写的汉语拼音字母表示表蓄电池型号其中蓄电池类型采用其用途加以划分。如“Q”表示启动用蓄电池；“M”表示摩托车用蓄电池；而“N”表示内燃机用蓄电池。蓄电池的特殊性能部分，置于型号的末尾。如G表示薄型极板的高启动率蓄电池，S表示采用工程塑料外壳、电池盖及热封工艺的蓄电池。蓄电池特征部分，当产品同时具有两种特征时，原则上按下表顺序将两个代号并列标示。序号产品特征代号序号产品特征代号序号产品特征代号序号产品特征代号1干荷电A4少维护S7半密闭式B10激活式I2湿荷电H5防酸式F8液密式Y11带液式D3免维护W6密闭式M9气密式Q12胶质电解液J表蓄电池的产品特征代号以型号为6—QAW—54a的蓄电池为例，说明如下：1.6表示由6个单格电池组成，每个单格电池电压为2V，即额定电压为12V；2.Q表示蓄电池的用途，Q为汽车启动用蓄电池、M为摩托车用蓄电池、JC为船舶用蓄电池、HK为航空用蓄电池、D表示电动车用蓄电池、F表示阀控型蓄电池；3.A和W表示蓄电池的类型，A表示干荷型蓄电池，W表示免维护型蓄电池，若不标表示普通型蓄电池；4.54表示蓄电池的额定容量为54Ah（充足电的蓄电池，在常温以20h率放电电流放电20h蓄电池对外输出的电量）；5.角标a表示对原产品的第一次改进，名称后加角标b表示第二次改进，依次类推。注：①型号后加D表示低温启动性能好，如6—QA—110D。②型号后加HD表示高抗振型。③型号后加DF表示低温反装，如6—QA—165DF。铅蓄电池的容量是指蓄电池在完全充足电的情况下在允许放电的范围内对外输出的电量，单位为安培小时（Ah），电池容量用以表示蓄电池对外供电的能力。蓄电池的容量与放电电流、电解液的温度、电解液的密度及极板的结构等因素有关。七、蓄电池的容量及其影响因素蓄电池的充电必须根据不同的情况选择恰当的方法，并且要正确使用充电设备，以提高工作效率，并延长充电设备和蓄电池的寿命。通常蓄电池的充电方法如下三种：八、蓄电池的充电方法（一）充电方法是指在充电过程中，充电电流保持不变（通过调整电压，保证电流不变）的充电方法。它广泛用于初充电、补充充电和去硫化充电等。为缩短充电时间，充电过程通常分为两个阶段：第一阶段采用较大的充电电流，使蓄电池的容量得到迅速恢复，当蓄电池电量基本充足，单格电池电压达到2.4V，开始电解水产生气泡时，转入第二阶段，将充