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汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池第2章蓄电池知识目标1．简单叙述蓄电池基本结构和型号；2．简单叙述明蓄电池的基本工作原理；3．正确描述蓄电池的容量及影响因素；4．简单叙述蓄电池的基本工作特性；技能目标1．会对蓄电池技术状况进行检查和维护；2．会对蓄电池充电；3．能通过现象判断蓄电池的基本故障；汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池找出汽车蓄电池？汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池一、蓄电池基本原理：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•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）返回本章首页汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池二、蓄电池的功用1.起动发动机。向启动机、点火系统、电子燃油喷射系统和汽车的其它电气设备供电。2.备用供电。当发动机低速运转，向用电设备和发电机磁场绕组供电。3.存储电能。发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来。4.协同供电。发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。5.稳定电源电压，保护电子设备。蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池三、蓄电池的种类根据用途根据电解液的不同铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）：结构简单，起动性能好，价格低廉，广泛用于汽车上。起动型（在短时间内能提供大电流，汽车用）其他酸性蓄电池（铅酸蓄电池）碱性蓄电池（镍碱蓄电池）汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池二、蓄电池的分类普通蓄电池干荷蓄电池湿荷蓄电池免维护蓄电池铅酸蓄电池镍碱蓄电池电动车蓄电池汽车用蓄电池汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池免维护蓄电池•免维护电池的使用优点（1）使用中不需加水；•（2）自放电少；（3）耐过充电性能好；•（4）使用寿命长；（5）内阻小，起动性好。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池四、蓄电池的结构•极板、隔板、电解液、外壳汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池极板—由栅架和活性物质组成。正极板：二氧化铅（PbO2),棕红色负极板：海绵状纯铅（Pb）,深灰色注意：负极板比正极板多一块。1、极板汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池3）活性物质•正极板上的活性物质为二氧化铅（PbO2），呈深棕色。•负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb），呈青灰色。•注意：因为正极板化学反应剧烈，所以在单格电池中，负极板总比正极板多一片。使每一片正极板都处于两片负极板之间，保持其放电均匀，防止变形。为了增大容量，一般将多片正极板（4~13片）和多片负极板（5~14片）分别并联，组成正负极板组,如图1-7所示。4)极板组的结构汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池蓄电池构造汽车电气设备构造与维修第2章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。（见图）现代汽车蓄电池一般由6个单格蓄电池串联而成（12V）汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池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正极板蓄电池图汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池隔板：在正、负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑。A、隔板有许多微孔，让电解液畅通无阻。B、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。2、隔板汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池•由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成，一般密度为1.24~1.30g/cm3，使用中应根据地区、气候条件和制造厂的要求而定。•注意：不允许用工业硫酸和自来水、井水、河水等配制。因其杂质多，易引起自放电，从而影响蓄电池寿命。3、电解液汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池壳体用于盛装电解液和极板组。外壳应耐酸、耐热、耐振动冲击。外壳由橡胶外壳和聚丙烯塑料两种，普遍采用的是塑料外壳。外壳为整体式结构，壳内间壁分成3个或6个互不相通的单格。蓄电池单格电池之间均用铅质联条串联，如图所示。注意：每个单格电池设有一个液孔，可以加注电解液或检测电解液密度。孔盖上设有通气孔，便于排出蓄电池内部气体，防止外壳涨裂，发生事故。4.壳体汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池5、联条（外露式）•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。•连接方式：1、外露式2、跨桥式3、穿壁式汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池联条（穿壁式）汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池小结•1、蓄电池的基本原理。•2、蓄电池的功用。•3、蓄电池的组成构造。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池课堂练习•1．在一个单格蓄电池中，负极板的片数总比正极板多一片。（）•2．免维护蓄电池在使用过程中不需补加蒸馏水。（）•3．蓄电池主要包括极板、隔板、电解液和外壳等。（）•4．蓄电池正极板上的活性物质是二氧化铅，负极板上的活性物质是海绵状存铅。）•5．为了防止冬天结冰，蓄电池电解液的密度越高越好。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池二、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汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池•1——表示串联的单格电池数，用阿拉伯数字表示。•2——表示蓄电池类型，用汉语拼音字母表示。用Q——汽车起动用蓄电池；M——摩托车用蓄电池；Jc——船用蓄电池；HK——飞机用蓄电池；D表示电动车蓄电池；•3——蓄电池特性，用A——干荷电铅蓄电池；B——薄型极板；W——无需维护铅蓄电池；若不标表示普通型蓄电池；•4——指20h率额定容量，用阿拉伯数字表示，单位为A·h；•5——特殊性能，用汉语拼音字母表示，G——高起动性能。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池课堂练习•填空：1、汽车电源由和两个电源并联而成。2、蓄电池正极板上的活性物质，负极板上活性物质。3、12V蓄电池由个单格电池联而成。4、某一蓄电池的型号为3-Q-90，它代表的含义为由个单格组成，额定容量为，铅蓄电池。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池•选择1、在一个单格蓄电池中，负极板的片数总比正极板（）。•A多一片B少一片C相等D多两片2、在讨论蓄电池结构时，甲说12V蓄电池由6个单格电池并联组成，乙说，12V蓄电池由六个单格电池串联组成，你认为（）•A甲正确B乙正确C甲乙都对D甲乙都不对汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池练习蓄电池规格•练1：EQ1090型车用6-Q-105•练2：北京2020型车用6-QA-602.2.4蓄电池规格的选择1.电压必须和汽车电器系统的额定电压一致。2.容量必须满足汽车起动的要求。3.蓄电池大小必须合适。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池2.5蓄电池工作原理和特性1.蓄电池工作原理1）蓄电池放电过程蓄电池的化学能变成电能的过程称放电过程。如图所示。蓄电池放电示意图汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池2）充电过程电能变成化学能，如图所示。蓄电池充电示意图汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池蓄电池充放电过程中的化学反应方程式为：PbO2+2H2SO4+Pb——2PbSO4+2H2O结论：（1）充电时，形成气泡。（2）放电时，电解液密度下降。（3）正极板附近化学反应较负极板附近化学反应剧烈。放电充电汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池•蓄电池充电终了的标志：•（1）电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾现象。(电解水)•（2）电解液相对密度上升到最大值，且在2~3h小时内不再上升。•（3）单格端电压上升到最大值（2.7V），且在2~3小时不再升高。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池蓄电池的容量及其影响因素1.蓄电池的容量概念表示蓄电池的供电能力。当蓄电池以恒流放电时，其容量Q等于放电电流I和放电时间t的乘积，既Q=It（Ah）分类（1）额定容量将充足电的新蓄电池在电解液温度为25℃时，以20h放电率的放电电流连续放电，至12V蓄电池端电压下降到10.5±0.05V时所输出的电量。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池（2）储备容量以25A电流恒流放电至单格电池平均电压降到1.75V时，所维持的放电时间，单位为分钟。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池2.影响容量的因素（1）构造因素对容量的影响极板厚度越薄，活性物质的利用率就越高，容量就越高。极板面积越大，同时参与反应的物质就越多，容量就越大。同性极板中心距越小，蓄电池内阻越小，容量越大。（2）使用因素对容量的影响汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池1)放电电流放电电流越大，蓄电池输出的容量越小。注意在使用起动机时，必须严格控制起动时间，每次接入起动机的时间不得超过5s，两次起动应间隔15s以上放电电流与容量关系汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池•2)电解液温度电解液温度降低，蓄电池输出的容量减小，如图1-15所示。•注意冬季应注意对蓄电池的保温温度↓→粘度↑→渗入极板困难，活性物质利用率↓→Q↓；同时，粘度↑→内阻↑→内压降↑→端电压↓→Q↓。电解液温度与容量关系汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池•3)电解液的相对密度实践证明，采用较低的电解液相对密度，可以提高蓄电池输出大电流的能力和大电流放电时的容量。电解液相对密度对容量的影响如图1-16所示。•注意冬季，在不致结冰的前提下，应尽量采用稍低密度的电解液。电解液相对密度与容量关系汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池七、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：①蓄电池长期充电不足或放电后没有及时充电。②蓄电池电解液液面过低，使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。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，平时充电不易恢复。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。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池（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。②低温大电流放电，密度过高，会导致活性物质脱落。③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。汽车电气设备构造与维修第2章蓄电池（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：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。汽车电气设备构造与维修第