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汽车电器与电子设备第三节新型蓄电池一、干荷电铅蓄电池1.干荷电池的优点定义：极板在完全干燥状态下能长期—一般为2年—保存化成过程中所得到的电量其工作原理、工作特性与普通蓄电池相同，但制造工艺不同，其属于干封带电蓄电池。新电池按规定加足电解液后静置20—30min即可使用，不用初充电；其储存期比普通蓄电池长1年。2.干荷电池的材料与制造工艺特点①在负极板的铅膏中加入了适量的松香、油酸、脂肪酸等防氧化剂，使每粒活性物质表面有保护膜，提高憎水性，防止铅氧化。②在极板化成时，适当延长化成时间或反复充电、放电深化办法，使活性物质达到最大限度的转化。③负极板化成后需经严格的水洗与浸渍，除去残存在负极板上的硫酸，防止海绵状铅硫化和干燥后贮存期发生“回潮”。④对负极板严格地干燥处理。单格电池电阻≮5000Ω。二、湿荷电蓄电池定义：存放期极板呈湿润状态而保持其荷电性的蓄电池湿荷电蓄电池在存放期内，加注标准密度的电解液至规定的高度即可使用，首次放电量可达到额定容量的80%。存放期在一年左右的湿荷电蓄电池加注电解液后立即放电，可放出额定容量的50%。湿荷电蓄电池使用前对其进行补充充电，就可以达到额定的容量。湿荷电蓄电池适宜于无需长期存放的场合。三、胶体电解质铅蓄电池1、概念：在胶体电解质蓄电池中，电解质是经过净化的硅酸钠溶液与硫酸水溶液混合后凝结成的稠状胶体物质。2、优点：电解液不会溅出；在使用维护和运输中，活性物质不易脱落；可延长使用寿命20%；使用中无须调整密度，只需添加蒸馏水。3、缺点：胶体电解质电阻较大，内阻增加，容量降低；与极板接触不均匀，自放电较严重。四、免维护蓄电池1.结构材料特点①池壳内装有集气室，以收集水蒸气或硫酸蒸气将其冷凝回收，避免水份和硫酸蒸发。②薄壁聚丙烯外壳，取消底部凸筋，降低极板组高度，可增加上部储液量。③袋式微孔聚氯乙烯隔板，避免活性物质脱落。④栅架采用铅-钙-锡合金或铅-低锑(锑量为2%--3%)，消除或减轻锑的副作用。⑤内装温度补偿型密度计，便于监视储电量和液面高度。当密度计指示器表面呈绿色时，表明存电充足；绿色面积很小或为黑色时，需补充充电；呈黄色时，表明液面过低，蓄电池已不能继续使用，应查外壳有无裂纹。2.免维护蓄电池的优点①在规定的条件下，使用过程中不需补加蒸馏水(时间可达三四年，行驶里程可达：市区8万公里，长途40—48万公里)。②自放电少，仅为普通蓄电池的1/6—1/8。故两年内可湿式储藏。③内阻小，具有较高的放电电压和较好的常温和低温起动性能。④耐过充电性能好，相同条件下其过充电流小，充满后可接近零，即基本上不电解水。⑤极柱无腐蚀或腐蚀极轻。⑥耐热、耐振性能好，寿命长(其使用寿命一般为四年，是普通蓄电池的两倍多)。四、碱性蓄电池1.特点：具有重量轻、使用寿命长、自放电少的优点。但是碱性蓄电池活性物质的导电性差，而且价格比较高。2.组成：碱性蓄电池以氢氧化钾KOH的水溶液或氢氧化钠NaOH的水溶液为电解液，其中，以KOH的水溶液作电解液的应用最为广泛。3.类型：碱性蓄电池的典型代表有铁镍蓄电池、镉镍蓄电池、锌银蓄电池等。下面仅介绍常用的铁镍蓄电池。1）构成①有极板盒式铁镍蓄电池由正极板组、负极板组和隔板交错排列，组成极板组，装入壳体中，封底而成。②烧结式铁镍蓄电池由正极板组和负极板组交错排列，经包膜装入外壳封盖而成。正极板组和负极板组分别由烧结式极板经浸渍而成。（1）铁镍蓄电池2）工作原理蓄电池电解液是KOH的水溶液。其只传导电流，而浓度基本不变，因而不能根据电解液密度大小来判断蓄电池充、放电程度。充电状态时，正极板上的活性物质为氢氧化镍Ni(OH)3，负极板为金属铁Fe。放电终止时，正极板活性物质转化为氢氧化亚镍Ni(OH)2，负极板活性物质转化为氢氧化亚铁Fe(OH)2。铁镍蓄电池充、放电时的化学反应为价由Fe+2Ni(OH)3≒Fe(OH)2+2Ni(OH)23)使用性能：对于铁镍蓄电池的比容量(电能与质量之比)，极板盒式蓄电池一般为30W.h／kg，烧结式蓄电池为65W·h／kg；对于蓄电池的使用寿命，极板盒式蓄电池大负荷工作时间为8年，烧结式蓄电池循环次数已超过1000次。第四节蓄电池的使用维护1.蓄电池的选择选择蓄电池时，主要根据外型尺寸和额定容量，额定容量小了易导致起动困难，大了易导致蓄电池长期充电不足。2.电解液的选择现今蓄电池所使用的电解液一般都是购买配制好的标准电解液，无需维修站自己配制电解液。在给蓄电池加注电解液时，要选择电解液的密度，一般情况下应该选择密度偏低的电解液。寒冷地区选择电解液的前提应该是保证电解液不结冰。一、蓄电池的使用第七节蓄电池的使用与维护(1)要求：1）三抓1)抓及时、正确充电：装车使用电池每月补充充电；放电程度：冬季≯25%，夏季≯50%，否则及时充电；放完电的蓄电池要在24h内送充电间充电；带电液存放的蓄电池定期(每月)补充充电。2)抓正确使用操作：每次起动时间不超过5s，起动间隔时间15s，最多连续起动3次；冬季暖车、摇车后再起动；蓄电池安装要牢固，接头要紧固并涂保护剂。3)抓清洁保养：及时清除蓄电池表面的酸液，经常疏通通气孔。3.蓄电池的维护第七节蓄电池的使用与维护2）五防1)防止过充和充电电流过大2)防止过度放电3)防止电解液液面过低(正常液面应高于极板上面10-15mm)4)防止电解液密度过大5)防止电解液内混入杂质。1)保持足电状态，以防电解液密度过低而结冰；2)补充蒸馏水应在充电时进行，以利及时混合；3)起动冷态发动机前应对发动机预热；4)气温低充电难，可调高发电机电压，改善充电状况，并经常检查蓄电池电量；5)注意蓄电池的保温(必要时用夹层木盒安装蓄电池)，也可适当调高电解液密度；6)有条件的可换用大容量的蓄电池。4.冬季使用蓄电池应注意：1)按说明书要求使用；2)非干荷蓄电池用前应进行初充电；3)干荷蓄电池用前不需要初充电，加注电解液后30min即可使用。5.新蓄电池的使用1.未加电解液的蓄电池的储存①干燥、通风，室温5～40°C②避免爆晒，远离热源(最小距离2m)③按行存放于木架之上④旋紧加液孔盖，通气孔密闭⑤从出厂之日起，最长≯2年二、蓄电池的贮存2.使用过的蓄电池的长时间储存1)干法储存：①先将其充足电，再按20h率放电至单池电压为1.75V；倒出电解液，加入蒸馏水，3h后更换蒸馏水，反复进行至浸不出来酸为止；②倒净蒸馏水凉干，旋紧加液孔盖，封闭通气孔(蜡封)。起用时按新品处理。2)定期充电储存—湿法储存(带电解液的蓄电池的储存)将其充足电，旋紧加液孔盖，蜡封。注意：室内应通风干燥，室温5～30℃，定期补充充电。3)加添加剂储存：将蓄电池充足电，将电解液密度调整适当，按3-4g/L的用量向蓄电池各单格电液中加入蓄电池储存添加剂，再用0.02QA(0.02Q为放电倍率，A为安培)电流充电0.5h，将液混匀，擦干净电池外表，拧紧加液孔盖室内存放；4)密封低氧储存：将蓄电池充足电，调好电液密度，旋紧加液孔盖，擦干净电池外表，待池温降至室温后，用0.8mm厚高压聚乙烯膜制成大小合适的密封袋盛装蓄电池，并放入300g左右除氧剂(如801除氧剂)，用封口机封口，室内存放。要求•汽车每行驶1000km，或冬季每行驶10—15天，夏季每行驶5—6天，应查液面高度和放电程度。三、蓄电池的技术状况检验•(1)目测：•①电解液液面应在蓄电池外壳上、下液面线之间。•②从加液孔观察判断液面高度。加液孔下缘形成中央小圈时合格，形•成大圈时为液•面过低。1.电解液液面高度检查(10-15mm)(2)用玻璃管测量当液面过低时，应加注蒸馏水，以恢复正确的液面高度。除非确知电解液溅出，否则不许添加硫酸溶液。(1)检查电解液密度①用吸式密度计检测。方法见图。2.放电程度检测：放电状态(%)1007550250电解液相对密度(g/cm3)1.271.231.191.151.11②电解液密度与相对应的放电状态注意：密度每减少0.01g/cm3，相当于放电6%。③测量电解液密度时，应同时测量电解液温度，并换算出标准温度(室温20℃或25℃)下的密度后，再进行判断。换算公式为：ρ20℃=ρt+0.00075(t-20)ρ25℃=ρt+0.00075(t-25)式中：ρ20℃、ρ25℃为相应温度下的密度值；ρt为实测密度值；t为实测温度；0.00075为换算系数。④蓄电池技术状况的判断与处理：A.若电解液相对密度≥1.30g/cm3，说明硫酸比例过大，应加注蒸馏水稀释；B.若相对密度为1.22—1.29g/cm3之间，说明蓄电池充电超过50%，或已充分充电，可正常使用；C.若相对密度为1.21g/cm3以下，说明放电超过50%，应充电；D.若充电后电解液密度还低于1.21g/cm3，说明蓄电池已损坏。E.各单格电解液密度相差应≯0.04g/cm3，否则应调整。用高率放电计(模拟起动放电)检测对于技术状态良好的蓄电池，当以起动电流或规定的放电电流连续放电5s时，端电压应不低于规定值。3.起动性能检测：用高率放电计检测蓄电池放电程度：历时5S左右，大电流下各端电压稳定在1.5V以上，单格相差≤0.1V为完好。否则有故障。单格电池端电压(V)放电程度/%1.7—1.801.6—1.7251.5—1.6501.4—1.5751.3—1.4100蓄电池电量检测绿色区域端电压高于9.6V，状态良好黄色区域端电压低于9.6V，存电不足红色区域端电压低8V于蓄电池故障，更换蓄电池。就车检查蓄电池技术状况A.连续使用几次起动机，若起动机每次都能正常运转，则说明蓄电池存电充足；若起动机旋转无力，或不能旋转，则说明蓄电池放电过多或有故障。B.当夜间使用前照灯并使用起动机时，或起动机旋转有力，灯光稍许变暗，说明蓄电池电足；若起动机旋转无力，灯光暗淡，说明蓄电池放电过多；若起动机不能正常旋转，且灯光暗淡、灯丝变红甚至熄灭，说明蓄电池严重亏电或有硫化故障。（1）目的：通过测量极桩与连接线间的压降来确定连接状态好坏。（2）方法：将电压表正表棒接到蓄电池的正极桩上，负表棒接到正极桩电缆线的线夹上，接通起动机，使起动机带动发动机工作，这时电压表的读数不得大于0.5V，否则说明极桩与线夹接触不良，将产生起动困难。4.蓄电池极桩连接状态的测试：（3）措施：当极桩与线夹接触不良时，若是极桩表面氧化，应清除氧化物；若是接触松动，应重新紧固线夹。（4）说明：负极桩与其电缆线的线夹的压降的测量，表棒与上述相反。四蓄电池的充电方式充电方法：定流充电定压充电脉冲快速充电充电种类：初充电补充充电去硫充电1.定流充电(1)定义：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）。(2)优点：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命。(3)缺点：充电时间长，且需要经常调整充电电流。(4)适用范围：初充电、去硫充电和补充充电。•(5)电路特点：各蓄电池串联连接。充电时，每个单体需要2.7V，故串联电池的单体总数不应超过n＝Uc／2.7(Uc为充电机的充电电压)。(6)充电要求：各蓄电池单格容量应尽可能相同，容量不同时，应按最小的容量确定充电电流，小容量的蓄电池充足后拆下，再对其余蓄电池继续充电。(7)充电方法(两阶段充电法)1)在第一阶段用较大电流充电，当单格电池电压升到2.4V，电解液开始产生气泡。2)将充电电流减小一半进行第二阶段恒流充电，直到蓄电池完全充足电为止。(1)定义：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。恒压充电特性曲线见图2.定压充电(2)优点1)充电速度快。开始充电4—5h内可获充90-95%的电量。2)操作方便。充电电流会随着电动势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。(3)缺点1)充电电流无法调整，不能保证蓄电池彻底充足电，不适于初充电和去硫化充电。2)初期充电电流大，温升快，极板易弯曲，活性物质易脱落，影响寿命。(4)电路特点：各蓄电池并联连接。(5)充电要求：各支路蓄电池电压相同，容量尽量一致。(6)充电电压选择：按每单格需电压2.5V