项目二-蓄电池的认知与检修

工程机械蓄电池的认知与检修项目二蓄电池的认知与检修总课时6（理论课时4、实训课时2）工程机械电源系统概述发电机蓄电池电压调节器发动机起动时，向起动机和用电设备供电；当同时接入较多用电设备、交流发电机超载时，协助交流发电机供电；交流发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电；蓄电池的功用供电充电保护发电机的功用电压调节器的功用第一节概述化学能→←电能一、蓄电池的分类铅酸蓄电池★工程机械上广泛采用：干荷电或免维护铅酸蓄电池；普通型、免维护；干荷电、什么叫蓄电池？工作机理是什么？碱蓄电池：普通蓄电池载重车轿车免维护蓄电池监视孔二、蓄电池功用（一）供电1.起动发动机时，向起动系统和点火系统供电；2.发电机电压低于蓄电池电压或不发电时，向用电设备供电；3.用电设备过多，发电机供电过载时，协助发电机供电（机会太少）；（二）储电发电机发电电能过剩时，蓄电池将过剩电能储存起来—充电；电路中出现瞬时过电压，由蓄电池吸收（相当一个大容量的电容器），保护电子元件及电器装置免受其害；（三）保护第二节蓄电池的构造与型号一、蓄电池的构造极板隔板电解液外壳极柱（一）极板栅架:铅锑合金浇注而成；活性物质：二氧化铅和纯铅；正极板：二氧化铅PbO2深棕色负极板：海绵状纯铅Pb青灰色几点说明：1.正、负极板分别焊成极板组；注：负极板组比正极板组多一片极板（为什么？）2.每对正、负极板组组装成一个单格；单格电压多少伏？单格电压2V3.6个单格串联组成一个蓄电池蓄电池电压12V蓄电池电压多少伏?4.容量按单格正极板片数计算；（每片15Ah或12.5Ah）提高电压，单格容量就是整个蓄电池容量；提高容量，输出额定电压不变；5.单格串联，电压、容量如何变化？6.蓄电池并联，电压、容量如何变化？（二）隔板微孔橡胶；有槽一面垂直靠向正极板；材料：安装：微孔塑料；理由：气泡顺槽上升；脱落物质顺槽下沉；减少被正极板氧化面积；保证正极板处具有充足电解液；1.电解液密度：25℃，1.27～1.30g/cm3；专用硫酸和蒸馏水配置而成；（三）电解液2.电解液液面：高出极板10～15mm；注意：使用中的蓄电池电解液液面降低，是由于水的蒸发和电解引起的，应及时补加蒸馏水。塑料（聚丙烯）制成，并分割成6个互不连通的单格，单格间穿壁连接。每个单格上均设有加液口和旋塞，旋塞上的通气孔应保持畅通。壳体正面标有型号标志和液面高度标志线（min、Max或最高、最低）（四）外壳二、常用蓄电池（一）普通型—需初充电结构特点：1.极板形成处理不彻底（表面氧化铅）；2.铅锑合金栅架（自放电）；3.极板物质中未加抗氧化剂、普通干燥；4.正常使用寿命2年；（二）干荷电—无需初充电（加电解液静置30min即可使用）结构特点：1.负极板铅膏中加入抗氧化剂；（油酸、硬脂酸）2.对负极板进行深度充放电处理；3.极板在惰性气体或真空中干燥；4.存储期2年；（三）免维护—无需初充电结构特点：1.铅钙合金作栅架（析水性差）；2.袋装隔板、无沉淀池；3.旋塞上加装氧化铅过滤器，防酸气外溢；4.旋塞上设置催化剂（钯），对氢、氧进行还原。5.寿命4年，使用中无需补加蒸馏水；6.无加液口，电解液密度检测由内部设置的密度计通过蓄电池盖上设置的监视孔的颜色来判断：绿色—蓄电池技术状况好，可继续使用；深绿色或黑色—电解液密度偏低，应对蓄电池补充充电；浅黄色或无色—电解液密度过低，蓄电池必须更换；□——□——□数字单格数6-Q-1056-QA-1006-QAW-60字母数字类型、特征额定容量普通干荷电免维护三、蓄电池型号将PbO2和Pb同时放入稀硫酸溶液中，将产生不同的电极电位：PbO2→2VPb→-0.1VE=U=2.1V第三节蓄电池的工作原理一、电动势的产生1.PbO2和Pb产生电位的正、负、是由金属材料性质决定的；说明2点：2.PbO2和Pb产生电位的高、低，与溶液的接触面积无关；负极板：Pb放电→←充电PbSO4；正极板：PbO2放电→←充电PbSO4；电解液：H2SO4放电→←充电H2O；二、蓄电池放电和充电中物质变化结果综合方程式PbO2+Pb+2H2SO4→←2PbSO4+2H2O说明2点：1.蓄电池工作中，电解液密度会变化，可利用测量密度的变化确定充、放电程度。2.充电后期，充电电流会电解水，应正确实施充电。第四节蓄电池的工作特性一、蓄电池的工作参数（一）电解液密度ρ使用范围：25℃，1.27～1.30g/cm3注意：温度不同时的密度换算公式ρ25℃=ρt+0.0007（T-25）（二）内阻“Ri”Ri=R液+R极+R隔R液—取决于电解液温度和密度；R极—取决于蓄电池充、放电程度；R隔—取决于隔板的材料、孔率、孔经；（三）电动势“E”E=0.85+ρ25℃E与U之间关系：蓄电池不工作：U=E蓄电池工作：放电，U=E-If×Rn充电，U=E+Ic×Rn在规定条件下，蓄电池所能放出的电量。1.额定容量C20充足电的新蓄电池；电解液温度25±5℃；20小时放电率连续放电；蓄电池电压下降到10.5V停止放电；C20=放电电流（A）×放电时间（h）(四)蓄电池容量单位：安培×小时→安时（Ah）说明：(1)额定容量C20由结构（设计）决定，每片正极板为15安.时（薄形极板12.5安.时），与使用条件无关。(2)改变放电条件，只影响使用容量，不影响额定容量。(3)额定容量是检验蓄电池技术性能的主要指标。2.储备容量Cr所能维持的放电时间；单位：分钟（min）充足电的新蓄电池；电解液温度25±5℃；25A电流连续放电；蓄电池电压下降到10.5V停止放电；3.影响容量的因素容量的大小，取决于极板物质利用率。影响极板物质利用率的因素有：(1)结构因素--极板表面积尺寸大、片数多、多孔性好，极板物质利用率高，容量就大。a.放电电流放电电流越大，硫酸铅形成越迅速，孔隙越容易堵塞，极板物质利用率下降；内阻增加，内压降增大，端电压降低；放电电流增大，容量减小；电解液温度低，粘度大，渗透性差，极板物质利用率下降；内阻增加，内压降增大，端电压降低；温度降低，容量减小；电解液密度大，粘度大，渗透性差，极板物质利用率下降；内阻增加，内压降增大，端电压降低；电解液密度过高、过低，容量均减小；二、放电特性（一）定义恒流放电过程中，放电电压、电解液密度随放电时间的变化规律。（二）特性曲线及分析所以：If随放电时间的变化，直线平行。1.电解液密度的变化所以：电解液密度随时间的增长而均匀下降。放电前：1.29；放电后：1.13；2.静止电动势E的变化所以：E随电解液密度的变化而变化。放电前：1.29，E=2.14V放电后：1.13，E=1.98V放电：Uf=E-IfRnUf的具体变化过程放电前：密度为1.29g/Cm3（三）放电特性曲线的应用1.可确定蓄电池放电终了蓄电池电压下降到终止电压；（不同放电率，终止电压不同）20小时放电率：Uf=10.5V电解液密度下降到最小许可值；（依放电前密度决定）放电后：密度为1.13g/Cm3密度下降0.01，放电6.25%；2.依据电解液密度的变化，可以判定蓄电池放电程度；放电100%，密度下降0.16；低温内阻大，内压降大；硫酸铅形成迅速，物质利用率低；3.尽量避免低温放电或大电流放电；能不能利用测量空载电压的方法，确定蓄电池技术状态。（为什么？）4.检查蓄电池技术状态，必须在放电状态下进行。利用蓄电池诊断仪（高率放电计）；就车使用起动机；提示：三、充电特性（一）定义被选定的恒流充电过程中，充电电压UC、电解液密度随充电时间的变化规律。（二）特性曲线及分析（充电是放电的逆过程）Uf的具体变化过程充电要分两个阶段进行（如何划分？）（三）充电特性曲线的应用1.可确定蓄电池充电终了端电压上升到最大值，2～3小时不再增大；电解液密度上升到最大值，2～3小时不再增加；电解液沸腾；2.为实际恒流充电提供了理论依据14.4V以前为第一阶段；14.4V以后为第二阶段；充电为什么要分两个阶段？单格充电电压按2.4V计算，为什么？随着充电时间增长，充电电流为什么会减小？第五节蓄电池常见故障及预防一、硫化极板表面生成粗结晶、大颗粒PbSO4。特点：维持放电时间短；初充电电压高；温度高；电解液出现气泡；1.原因PbSO4再结晶；蓄电池定期充电；及时补加蒸馏水；发现故障及时处理；极板存在PbSO4长期放置；温度反复变化；电解液液面过低；2.预防二、极板物质脱落过多特点：充、放电时间短，且电解液浑浊；1.原因充电时间过长；充电电流过大；拆装敲打；固定不牢。2.预防及时正确充电；正确使用起动机；不能敲打振动。三、自行放电特点：放电速度快，每昼夜容量降低＞0.7%。1.原因蓄电池内部混入有害杂质；蓄电池表面过脏；极板物质脱落过多；隔板、隔壁破裂。2.预防电解液纯度达到95%以上；表面清洁、干燥。