汽車電氣設(shè)備及維修-第二章-蓄電池-第一節(jié)-第一課時 - 副本

1、汽車電氣設(shè)備汽車電氣設(shè)備第二章第二章 蓄電池蓄電池第一節(jié)第一節(jié) 蓄電池的結(jié)構(gòu)與型號一、概述1、蓄電池的分類 何謂蓄電池？汽車上（電動汽車除外）使用的是哪種蓄電池？ 汽車用鉛蓄電池分幾種？（4種）2.何謂蓄電池？ 蓄電池是一種化學(xué)電源，即能將電能蓄電池是一種化學(xué)電源，即能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存，也能通過其內(nèi)部的轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存，也能通過其內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)向用電設(shè)備供電。化學(xué)反應(yīng)向用電設(shè)備供電。 是一個可逆的低壓直流電源。是一個可逆的低壓直流電源。1 1、汽車蓄電池的作用、汽車蓄電池的作用（1）起動發(fā)動機(jī)時供給起動機(jī)搖轉(zhuǎn)發(fā)）起動發(fā)動機(jī)時供給起動機(jī)搖轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)所需的大量電流。動機(jī)所需的大量電流。（2）當(dāng)

2、發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓低于蓄電池）當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓低于蓄電池電壓時或發(fā)電機(jī)不工作時，供給全車電電壓時或發(fā)電機(jī)不工作時，供給全車電器所需的電流。器所需的電流。二、汽車蓄電池的作用與基本要求二、汽車蓄電池的作用與基本要求（3）當(dāng)汽車上電器的用電量超過發(fā)電）當(dāng)汽車上電器的用電量超過發(fā)電機(jī)的輸出量時，幫助發(fā)電機(jī)提供電器所機(jī)的輸出量時，幫助發(fā)電機(jī)提供電器所需的電流。需的電流。（4）平衡汽車電系的電壓，不使電壓）平衡汽車電系的電壓，不使電壓過高或過低。過高或過低。2 2、汽車蓄電池的基本要求、汽車蓄電池的基本要求（1）能向用電設(shè)備提供所需的大量電）能向用電設(shè)備提供所需的大量電流。汽油發(fā)動機(jī)汽車一般需要流。汽油

3、發(fā)動機(jī)汽車一般需要200-600A，柴油發(fā)動機(jī)汽車一般需要柴油發(fā)動機(jī)汽車一般需要500-1000A。（2）能在短時間（）能在短時間（5-10s）內(nèi)連續(xù)向起）內(nèi)連續(xù)向起動機(jī)提供大電流。動機(jī)提供大電流。（3）要有盡可能小的內(nèi)阻。）要有盡可能小的內(nèi)阻。二、汽車蓄電池的作用與基本要求二、汽車蓄電池的作用與基本要求三、蓄電池的結(jié)構(gòu)圖圖2-4 蓄電池裝在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)蓄電池裝在發(fā)動機(jī)艙內(nèi) 圖圖2-5 奧迪奧迪A4轎車蓄電池裝在行李箱內(nèi)備胎下面轎車蓄電池裝在行李箱內(nèi)備胎下面 蓄電池都是用特制的金屬框架和防振墊固定的蓄電池都是用特制的金屬框架和防振墊固定的（圖（圖2-6）。）。圖圖2-6 蓄電池的固定方式蓄電池的

4、固定方式 圖圖 蓄電池的固定方式蓄電池的固定方式 1.蓄電池的分類蓄電池的分類鉛酸蓄電池鎳堿蓄電池普通干荷濕荷免維護(hù)汽車用蓄電池汽車用蓄電池電動車蓄電池2、蓄電池的結(jié)構(gòu)（1）普通蓄電池結(jié)構(gòu)極板、隔板、電解液、外殼1）極板由柵架和活性物質(zhì)組成。 正極板：二氧化鉛（PbO2 ）, 深棕色 負(fù)極板：海綿狀純鉛（Pb）,青灰色注意： 負(fù)極板比正極板多一塊。 極板組極板：由柵架和活性物質(zhì)組成。極板有正極板和負(fù)極板之分極板的構(gòu)造極板的構(gòu)造極板組的構(gòu)造極板組的構(gòu)造2）隔板： 在正、負(fù)極板間起絕緣作用，可使電池結(jié)構(gòu)緊湊。 A-隔板有許多微孔，讓電解液暢通無阻。 B-隔板一面平整，一面有溝槽。溝槽面對著正極板。

5、使充放電時，電解液能通過溝槽及時供給正極板，當(dāng)正極板上的活性物質(zhì)PbO2脫落時能迅速通過溝槽沉入容器底部。 注：溝槽應(yīng)垂直放置，并朝向正極板。隔板3）電解液： 用純硫酸和蒸餾水按一 定的比例配制成配制成的電解液比重一般在1.241.30g/ cm3之間。 對電解液濃度的選擇北方南方略有不同。 3）電解液）電解液蓄電池中的電解液，俗稱電水，是稀蓄電池中的電解液，俗稱電水，是稀硫酸；電解液必須保持高出極板硫酸；電解液必須保持高出極板1012mm，高度不足時，添加蒸餾水至，高度不足時，添加蒸餾水至外殼標(biāo)示的最高線；配制電解液必須外殼標(biāo)示的最高線；配制電解液必須穿戴防護(hù)器具，將稀硫酸慢慢倒入水穿戴防護(hù)

6、器具，將稀硫酸慢慢倒入水中，且均勻攪拌。絕不可將水倒入硫中，且均勻攪拌。絕不可將水倒入硫酸中，否則硫酸會飛濺傷人。酸中，否則硫酸會飛濺傷人。材料：硬橡膠、塑料兩種。外殼上有鏈條和加液孔。 蓄電池殼體以硬橡膠或塑膠模制成，蓄電池殼體以硬橡膠或塑膠模制成，有的采用黑色，也有使用透明塑有的采用黑色，也有使用透明塑膠制成，可以觀察蓄電池內(nèi)部情膠制成，可以觀察蓄電池內(nèi)部情形后再定。形后再定。殼體為整體式結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)部由殼體為整體式結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)部由六個互不相通的單體組成，底部六個互不相通的單體組成，底部有突起的肋條以安置極板組。有突起的肋條以安置極板組。4）殼體：聯(lián)條：串聯(lián)各單格電池 ， 材料為鉛。加液孔

7、蓋： （ 注意孔蓋上小孔的作用） 蓄電池的每一個單格都有一個加液孔，為加注電解液和檢測電解液密度所用，孔蓋上有通氣孔，該小孔應(yīng)經(jīng)常保持暢通，一便隨時排除蓄電池化學(xué)反應(yīng)放出的氫氣和氧氣，防止外殼漲列和發(fā)生事故。5）附件：整體式蓋板的構(gòu)造整體式蓋板的構(gòu)造加水通氣蓋的構(gòu)造加水通氣蓋的構(gòu)造接線柱接線柱(極樁極樁) 鉛酸蓄電池首尾兩極板組的橫板上焊有接線柱（鉛酸蓄電池首尾兩極板組的橫板上焊有接線柱（terminal post，亦稱極樁。），接線柱有圓錐形、，亦稱極樁。），接線柱有圓錐形、L形和側(cè)孔形三種，形和側(cè)孔形三種，如圖如圖2-16所示。所示。 側(cè)孔形側(cè)孔形 圓錐形圓錐形 L形形 圖圖2-16 鉛酸

8、蓄電池接線柱外形鉛酸蓄電池接線柱外形 如圖如圖2-17所示，正接線柱連接去起動機(jī)和電流所示，正接線柱連接去起動機(jī)和電流表的電線，負(fù)接線柱連接去車身或車架的搭鐵電線。表的電線，負(fù)接線柱連接去車身或車架的搭鐵電線。圖圖2-17 大眾速騰轎車蓄電池接線柱（極樁）大眾速騰轎車蓄電池接線柱（極樁） 為了便于區(qū)分，正接線柱附近標(biāo)有為了便于區(qū)分，正接線柱附近標(biāo)有“”或或“P”記號記號（圖（圖2-18），負(fù)接線柱附近標(biāo)有），負(fù)接線柱附近標(biāo)有“”或或“N”記號（圖記號（圖2-19），有些蓄電池正接線柱上涂有紅色油漆。），有些蓄電池正接線柱上涂有紅色油漆。圖圖2-18 正接線柱旁邊標(biāo)有正接線柱旁邊標(biāo)有“”記記號號

9、 圖圖2-19 負(fù)接線柱附近標(biāo)有負(fù)接線柱附近標(biāo)有“”記記號號 聯(lián)條聯(lián)條 聯(lián)條（聯(lián)條（cell connector）的作用是將單格蓄電池串聯(lián)起）的作用是將單格蓄電池串聯(lián)起來，提高整個蓄電池的端電壓。聯(lián)條一般由鉛銻合金鑄造而來，提高整個蓄電池的端電壓。聯(lián)條一般由鉛銻合金鑄造而成，硬橡膠外殼蓄電池的聯(lián)條位于電池上方，塑料外殼蓄電成，硬橡膠外殼蓄電池的聯(lián)條位于電池上方，塑料外殼蓄電池則采用穿墻式聯(lián)條，如圖池則采用穿墻式聯(lián)條，如圖2-20所示。所示。（a）外露式聯(lián)條連接）外露式聯(lián)條連接 （b）內(nèi)部穿墻式連接）內(nèi)部穿墻式連接 （c）跨越式連接）跨越式連接圖圖2-20 單格電池的連接方式單格電池的連接方式單

10、體電池的串聯(lián)方式單體電池的串聯(lián)方式（2）干荷電蓄電池：）干荷電蓄電池：在干燥、保存期內(nèi)使用，加入適當(dāng)密度的電解在干燥、保存期內(nèi)使用，加入適當(dāng)密度的電解質(zhì)。靜置質(zhì)。靜置30min，調(diào)整電解液密度、高度，可，調(diào)整電解液密度、高度，可使用，不必初充電。使用，不必初充電。 便于運輸保管、且不須初充電。便于運輸保管、且不須初充電。 當(dāng)儲存超過保存期時，因部分極板已氧化，使當(dāng)儲存超過保存期時，因部分極板已氧化，使用前應(yīng)充電用前應(yīng)充電5-10H才可使用。才可使用。 目前，干荷電式蓄電池均采用穿墻跨接式聯(lián)條、整體塑目前，干荷電式蓄電池均采用穿墻跨接式聯(lián)條、整體塑料容器結(jié)構(gòu)（圖料容器結(jié)構(gòu)（圖2-32），現(xiàn)已大批

11、量生產(chǎn)，基本上取代了傳），現(xiàn)已大批量生產(chǎn)，基本上取代了傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池。統(tǒng)的鉛酸蓄電池。圖圖2-32 干荷電式蓄電池干荷電式蓄電池1下固定槽；下固定槽；2接線柱；接線柱；3加液螺塞；加液螺塞；4殼體；殼體；5極板組極板組 （3）免維護(hù)蓄電池：）免維護(hù)蓄電池：結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 超細(xì)玻璃纖維材料與袋狀正極隔板超細(xì)玻璃纖維材料與袋狀正極隔板 設(shè)有收集水蒸氣和硫酸蒸氣的集氣室，減少蒸設(shè)有收集水蒸氣和硫酸蒸氣的集氣室，減少蒸發(fā)；裝有催化劑鈀，可使電解的氫氣與氧氣合發(fā)；裝有催化劑鈀，可使電解的氫氣與氧氣合成為水。成為水。 柵架柵架 改進(jìn)合金材料減少自放電、電解現(xiàn)象并減改進(jìn)合金材料減少自放電、電解現(xiàn)象并減小

12、內(nèi)阻小內(nèi)阻 帶密度計，不同顏色判斷電池存電量：綠色，帶密度計，不同顏色判斷電池存電量：綠色，深綠色，淺黃色。深綠色，淺黃色。干荷電式蓄電池干荷電式蓄電池 普通鉛酸蓄電池負(fù)極板在儲運過程中，活性物質(zhì)微粒表普通鉛酸蓄電池負(fù)極板在儲運過程中，活性物質(zhì)微粒表面易被氧化，這樣新電池灌入電解液就會損耗一部分能量。面易被氧化，這樣新電池灌入電解液就會損耗一部分能量。為把這部分物質(zhì)還原，需進(jìn)行比較煩瑣的初充電。為把這部分物質(zhì)還原，需進(jìn)行比較煩瑣的初充電。 干荷電式起動型鉛酸蓄電池負(fù)極板的活性物質(zhì)在鉛中配干荷電式起動型鉛酸蓄電池負(fù)極板的活性物質(zhì)在鉛中配有一定比例的抗氧化劑，如松香、羊毛脂和脂肪酸等。經(jīng)深有一定比

13、例的抗氧化劑，如松香、羊毛脂和脂肪酸等。經(jīng)深化處理后，使活性物質(zhì)形成較深層的海綿狀結(jié)構(gòu)，再經(jīng)防氧化處理后，使活性物質(zhì)形成較深層的海綿狀結(jié)構(gòu)，再經(jīng)防氧化浸漬處理，極板表面附著了一層較薄的保護(hù)膜，提高了抗化浸漬處理，極板表面附著了一層較薄的保護(hù)膜，提高了抗氧化性能，最后還經(jīng)惰性氣體或真空干燥處理。氧化性能，最后還經(jīng)惰性氣體或真空干燥處理。 經(jīng)過這樣的處理，能使負(fù)極板上的海綿狀純鉛在空氣中經(jīng)過這樣的處理，能使負(fù)極板上的海綿狀純鉛在空氣中長期干存而不氧化，在化成中獲得的大量長期干存而不氧化，在化成中獲得的大量“負(fù)電荷負(fù)電荷”不至于不至于消失，達(dá)到了負(fù)極板在干燥狀態(tài)下長期保存電荷的目的（一消失，達(dá)到了負(fù)

14、極板在干燥狀態(tài)下長期保存電荷的目的（一般為般為12年）。年）。 目前，干荷電式蓄電池均采用穿墻跨接式聯(lián)條、整體塑目前，干荷電式蓄電池均采用穿墻跨接式聯(lián)條、整體塑料容器結(jié)構(gòu)（圖料容器結(jié)構(gòu)（圖2-32），現(xiàn)已大批量生產(chǎn)，基本上取代了傳），現(xiàn)已大批量生產(chǎn)，基本上取代了傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池。統(tǒng)的鉛酸蓄電池。圖圖2-32 干荷電式蓄電池干荷電式蓄電池1下固定槽；下固定槽；2接線柱；接線柱；3加液螺塞；加液螺塞；4殼體；殼體；5極板組極板組 初次使用干荷電式蓄電池時，需將蓄電池加液蓋旋開，初次使用干荷電式蓄電池時，需將蓄電池加液蓋旋開，疏通通氣孔（有的采用蠟封口，有些采用封條貼封），加入疏通通氣孔（有的采用蠟

15、封口，有些采用封條貼封），加入標(biāo)準(zhǔn)的電解液到規(guī)定高度，記下密度和溫度，將蓄電池靜放標(biāo)準(zhǔn)的電解液到規(guī)定高度，記下密度和溫度，將蓄電池靜放20 min，然后再測量電解液溫度和密度，如溫度上升不到，然后再測量電解液溫度和密度，如溫度上升不到6，密度下降不到，密度下降不到0.01gcm3，蓄電池即可使用。，蓄電池即可使用。 若超過以上規(guī)定差值，應(yīng)按照正常充電率對蓄電池充電。若超過以上規(guī)定差值，應(yīng)按照正常充電率對蓄電池充電。干荷電式蓄電池除不必長時間初充電外，其使用與維護(hù)要求干荷電式蓄電池除不必長時間初充電外，其使用與維護(hù)要求和普通鉛酸蓄電池完全一致。和普通鉛酸蓄電池完全一致。 在下列情況下，應(yīng)對干荷電

16、式蓄電池補(bǔ)充充電，并達(dá)到在下列情況下，應(yīng)對干荷電式蓄電池補(bǔ)充充電，并達(dá)到充足電狀態(tài)。充足電狀態(tài)。（1）電解液注入后，超過）電解液注入后，超過48h不使用者。不使用者。（2）蓄電池干態(tài)儲存超過一年有效期者。）蓄電池干態(tài)儲存超過一年有效期者。免維護(hù)蓄電池免維護(hù)蓄電池免維護(hù)蓄電池（免維護(hù)蓄電池（Maintenance-Free Battery，MF Battery）在許多方面與普通鉛酸蓄電池不同，其最大特點除幾個非常在許多方面與普通鉛酸蓄電池不同，其最大特點除幾個非常小的通氣孔外，其余部分全部密封，除需要保持表面清潔外，小的通氣孔外，其余部分全部密封，除需要保持表面清潔外，不需做其他維護(hù)工作。不需做

17、其他維護(hù)工作。 圖圖2-33 免維護(hù)蓄電池免維護(hù)蓄電池1下固定槽；下固定槽；2鉛鈣柵架；鉛鈣柵架；3袋式（信封式）隔板；袋式（信封式）隔板；4活性物質(zhì)；活性物質(zhì)；5穿墻聯(lián)條；穿墻聯(lián)條；6消焰排氣閥；消焰排氣閥；7內(nèi)裝式密度計；內(nèi)裝式密度計；8冷鍛式接線柱；冷鍛式接線柱；9殼體殼體 免維護(hù)蓄電池柵架去除了銻的成分，這就避免了普通鉛免維護(hù)蓄電池柵架去除了銻的成分，這就避免了普通鉛酸蓄電池的許多常發(fā)生的故障，如自行放電、過量充電、水酸蓄電池的許多常發(fā)生的故障，如自行放電、過量充電、水分消耗過快和熱破壞等。分消耗過快和熱破壞等。熱破壞是指蓄電熱破壞是指蓄電池工作溫度過高池工作溫度過高時所出現(xiàn)的或者時所

18、出現(xiàn)的或者是當(dāng)充電系統(tǒng)調(diào)是當(dāng)充電系統(tǒng)調(diào)節(jié)失效加之電解節(jié)失效加之電解液溫度升高所造液溫度升高所造成的柵架腐蝕、成的柵架腐蝕、活性物質(zhì)脫落等活性物質(zhì)脫落等現(xiàn)象，過量充電現(xiàn)象，過量充電是普通鉛酸蓄電是普通鉛酸蓄電池冒氣泡的主要池冒氣泡的主要原因。原因。 免維護(hù)鉛酸蓄電池柵架材料使用了鉛免維護(hù)鉛酸蓄電池柵架材料使用了鉛鈣合金，這種結(jié)鈣合金，這種結(jié)構(gòu)能使蓄電池在充電末期達(dá)到更高的電動勢，且使過充電時構(gòu)能使蓄電池在充電末期達(dá)到更高的電動勢，且使過充電時的水分消耗減少的水分消耗減少80以上。以上。免維護(hù)蓄電池免維護(hù)蓄電池內(nèi)部常配有內(nèi)內(nèi)部常配有內(nèi)裝式電解液密裝式電解液密度計。密度計度計。密度計指示器以不同指示

19、器以不同顏色顯示蓄電顏色顯示蓄電池的存電情況池的存電情況及液面高度。及液面高度。 免維護(hù)蓄電池在設(shè)計上還有以下一些特點，高強(qiáng)度低阻值免維護(hù)蓄電池在設(shè)計上還有以下一些特點，高強(qiáng)度低阻值薄型（薄型（1.11.5 mm）柵架、密封的外殼、穿墻式聯(lián)條、平底）柵架、密封的外殼、穿墻式聯(lián)條、平底結(jié)構(gòu)的大儲液室、袋式隔板。這種蓄電池比普通蓄電池體積要結(jié)構(gòu)的大儲液室、袋式隔板。這種蓄電池比普通蓄電池體積要小，質(zhì)量也輕。小，質(zhì)量也輕。免維護(hù)蓄電池通氣孔采用免維護(hù)蓄電池通氣孔采用新型安全通氣裝置，可避新型安全通氣裝置，可避免蓄電池內(nèi)的酸氣與外部免蓄電池內(nèi)的酸氣與外部的火花直接接觸，以防爆的火花直接接觸，以防爆炸。

20、通氣塞中還裝入催化炸。通氣塞中還裝入催化劑鈀，可幫助排出的氫氧劑鈀，可幫助排出的氫氧離子結(jié)合生成水再回到電離子結(jié)合生成水再回到電池中去。這種通氣裝置還池中去。這種通氣裝置還可以使蓄電池頂部和接線可以使蓄電池頂部和接線柱保持清潔，減少接線柱柱保持清潔，減少接線柱的腐蝕，保證接線牢固可的腐蝕，保證接線牢固可靠?？?。 免維護(hù)型蓄電池因具有下列優(yōu)點，得到廣泛使用。免維護(hù)型蓄電池因具有下列優(yōu)點，得到廣泛使用。（1）使用中無需添加）使用中無需添加蒸餾水。蒸餾水。（2）接線柱不會腐蝕。）接線柱不會腐蝕。（3）自放電少，壽命）自放電少，壽命長，使用時一般不需補(bǔ)長，使用時一般不需補(bǔ)充充電（充充電（3.54年，短

21、年，短途車可行駛途車可行駛8000km，長途車可行駛長途車可行駛4000048000 km）。）。（4）比傳統(tǒng)鉛酸蓄電）比傳統(tǒng)鉛酸蓄電池具有更大的起動功率池具有更大的起動功率等。等。 螺旋狀極板膠體型免維護(hù)蓄電池螺旋狀極板膠體型免維護(hù)蓄電池螺旋狀極板的膠體型免維護(hù)蓄電池結(jié)構(gòu)具有下列特點：螺旋狀極板的膠體型免維護(hù)蓄電池結(jié)構(gòu)具有下列特點：（1）蓄電池極板及隔板）蓄電池極板及隔板呈螺旋緊密捆綁狀，使得呈螺旋緊密捆綁狀，使得同樣容積極板反應(yīng)面積增同樣容積極板反應(yīng)面積增大（比普通蓄電池幾乎大大（比普通蓄電池幾乎大一倍），低溫起動電流更一倍），低溫起動電流更高，起動性能更好。高，起動性能更好。圖圖2-34 膠體型免維護(hù)蓄電池膠體型免維護(hù)蓄電池1膠體電解液；膠體電解液；2殼體；殼體；3聯(lián)條；聯(lián)條；4通氣塞；通氣塞；5接線柱；接線柱；6極板；極板；7隔板隔板（2）膠體狀電解液粘附）膠體狀電解液粘附