第一章_蓄電池

1、第 1 章 蓄電池 Battery學習目標q了解蓄電池的結構與原理。q理解蓄電池充放電過程和故障原因。q掌握鉛酸鉛蓄電池的結構、原理、工作特性；充電和充電設備。 第 1 章 蓄電池 Battery1.1 概述1.1.1 蓄電池的分類 蓄電池是一種化學電源，靠其內部的化學反應來儲存電能或向用電設備供電。目前燃油汽車上使用的蓄電池主要有兩大類：鉛酸蓄電池（以下簡稱鉛蓄電池）和鎳堿蓄電池。同時，由于人們對燃油汽車排放要求的提高和能源危機的沖擊，各國正在不斷探索和研制電動汽車，其主要的動力源為新型高能蓄電池。下表列出了各種蓄電池特點。類 型優(yōu) 點缺 點適 用 車 輛鉛酸蓄電池結構簡單；價格便宜；內阻小

2、；電壓穩(wěn)定；可以短時間供給起動機強大的起動電流比容量小；使用壽命相對較短一般車輛鎳堿蓄電池容量大；使用壽命長；維護簡單；能承受大電流放電而不易損壞活性物質導電性差；價格較高使用時間長、可靠性高的車輛電動車蓄電池比容量大；無污染；充、放電性能好；使用壽命長結構復雜；成本高電動汽車第 1 章 蓄電池 Battery1.1.1 蓄電池的分類 鉛蓄電池由于結構簡單、價格便宜、內阻小、可以短時間供給起動機強大的起動電流而被廣泛采用。鉛蓄電池又可以分為普通鉛蓄電池、干荷電鉛蓄電池、濕荷電鉛蓄電池和免維護鉛蓄電池。各種鉛蓄電池的特點見下表。 類 型特 點普通鉛蓄電池新蓄電池的極板不帶電，使用前需按規(guī)定加注電

3、解液并進行初充電，初充電的時間較長，使用中需要定期維護。干荷電鉛蓄電池新蓄電池的極板處于干燥的已充電狀態(tài)，電池內部無電解液。在規(guī)定的保存期內，如需使用，只需按規(guī)定加入電解液，靜置2030min即可使用，使用中需要定期維護。濕荷電鉛蓄電池新蓄電池的極板處于已充電狀態(tài)，蓄電池內部帶有少量電解液。在規(guī)定的保存期內，如需使用，只需按規(guī)定加入電解液，靜置2030min即可使用，使用中需要定期維護。免維護蓄電池使用中不需維護，可用34年不需補加蒸餾水，極樁腐蝕極少，自放電少。第 1 章 蓄電池 Battery1.1.2 蓄電池的功用 汽車上裝有蓄電池和發(fā)電機兩個直流電源，這兩個電源并聯(lián)，全車的用電設備均為

4、并聯(lián)。蓄電池的功用蓄電池的功用：1）起動發(fā)動機時，蓄電池向起動系和點火系供電。2）當發(fā)動機低速運轉，發(fā)電機電壓低于蓄電池的充電電壓時，由蓄電池向用電設備供電。 3）當發(fā)動機中、高速運轉，發(fā)電機電壓高于蓄電池的充電電壓時，蓄電池將發(fā)電機的剩余電能儲存起來。4）當發(fā)電機過載時，蓄電池協(xié)助發(fā)電機向用電設備供電。5）蓄電池還可以吸收電路中的瞬時過電壓，保持汽車電器系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，保護電子元件。 第 1 章 蓄電池 Battery1.2 鉛蓄電池1.2.1 鉛蓄電池的結構 鉛蓄電池一般由3個或6個單格電池串聯(lián)而成，結構如圖所示： 1負極柱 2加液孔蓋 3正極柱 4穿壁連接 5匯流條 6外殼 7負極板 8

5、隔板 9正極板 第 1 章 蓄電池 Battery1.2.1 鉛蓄電池的結構 1極板 極板是蓄電池的核心部分，蓄電池充、放電的化學反應主要是依靠極板上的活性物質與電解液進行的。極板分為正極板和負極板，均由柵架和活性物質組成。 柵架的作用是固結活性物質。柵架一般由鉛銻合金鑄成，具有良好的導電性、耐蝕性和一定的機械強度。柵架的結構右上圖所示。為了降低蓄電池的內阻，改善蓄電池的起動性能，有些鉛蓄電池采用了放射形柵架，右下圖為桑塔納轎車蓄電池放射形柵架的結構。 第 1 章 蓄電池 Battery1.2.1 鉛蓄電池的結構 正極板上的活性物質是二氧化鉛（PbO2），呈深棕色；負極板上的活性物質是海綿狀的

6、純鉛（Pb），呈青灰色。將活性物質調成糊狀填充在柵架的空隙里并進行干燥即形成極板。如右上圖所示。 將正、負極板各一片浸入電解液中，可獲得2V左右的電動勢。為了增大蓄電池的容量，常將多片正、負極板分別并聯(lián)，組成正、負極板組，如右下圖所示。在每個單格電池中，正極板的片數(shù)要比負極板少一片，這樣每片正極板都處于兩片負極板之間，可以使正極板兩側放電均勻，避免因放電不均勻造成極板拱曲。1極板組總成 2負極板3隔板4正極板5極板聯(lián)條 第 1 章 蓄電池 Battery1.2.1 鉛蓄電池的結構 2 2隔板隔板 隔板插放在正、負極板之間，以防止正、負極板互相接觸造成短路。隔板應耐酸并具有多孔性，以利于電解液的

7、滲透。常用的隔板材料有木質、微孔橡膠和微孔塑料等。其中，木質隔板耐酸性較差，微孔橡膠隔板性能最好但成本較高，微孔塑料隔板孔徑小、孔率高、成本低，因此被廣泛采用。 3 3電解液電解液 電解液在蓄電池的化學反應中，起到離子間導電的作用，并參與蓄電池的化學反應。電解液由純硫酸（H2SO4）與蒸餾水按一定比例配制而成，其密度一般為1.241.30g/cm3。第 1 章 蓄電池 Battery1.2.1 鉛蓄電池的結構 電解液的密度對蓄電池的工作有重要影響，密度大，可減少結冰的危險并提高蓄電池的容量，但密度過大，則粘度增加，反而降低蓄電池的容量，縮短使用壽命。電解液密度應隨地區(qū)和氣候條件而定，下表列出了

8、不同地區(qū)和氣溫下的電解液的密度。另外，電解液的純度也是影響蓄電池性能和使用壽命的重要因素之一。 氣 候 條 件 完全充足電的蓄電池25時電解液的密度（g/cm3） 冬季夏季冬季溫度低于40地區(qū)1.301.26冬季溫度高于40地區(qū)1.281.25冬季溫度高于30地區(qū)1.271.24冬季溫度高于20地區(qū)1.261.23冬季溫度高于0地區(qū)1.241.23第 1 章 蓄電池 Battery1.2.1 鉛蓄電池的結構4殼體 殼體用于盛放電解液和極板組，應該耐酸、耐熱、耐震。殼體多采用硬橡膠或聚丙烯塑料制成，為整體式結構，底部有凸起的肋條以擱置極板組。殼內由間壁分成3個或6個互不相通的單格，各單格之間用鉛

9、質聯(lián)條串聯(lián)起來，如右圖所示。殼體上部使用相同材料的電池蓋密封，電池蓋上設有對應于每個單格電池的加液孔，用于添加電解液和蒸餾水，以及測量電解液密度、溫度和液面高度。加液孔蓋上的通風孔可使蓄電池化學反應中產生的氣體順利排出。第 1 章 蓄電池 Battery1.2.2 免維護蓄電池的特點 免維護蓄電池又稱MF蓄電池，免維護是指在汽車合理使用期間，不需要對蓄電池進行加注蒸餾水、檢測電解液液面高度、檢測電解液密度等維護作業(yè)。免維護蓄電池特點： 1）柵架材料采用鉛鈣合金，既提高了柵架的機械強度，又減少了蓄電池的耗水量和自放電。 2）采用了袋式微孔聚氯乙烯隔板，將正極板裝在隔板袋內，既可避免正極板上的活性

10、物質脫落，又能防止極板短路。因此殼體底部不需要凸起的肋條，降低了極板組的高度，增大了極板上方的容積，使電解液貯存量增多。 3）蓄電池內部安裝有電解液密度計，可自動顯示蓄電池的存電狀態(tài)和電解液液面的高低。如果密度計的觀察窗呈綠色，表明蓄電池存電充足，可正常使用；若顯示深綠色或黑色，表明蓄電池存電不足，需補充充電；若顯示淺黃色，表明蓄電池已接近報廢。如圖所示。 第 1 章 蓄電池 Battery1.2.2 免維護蓄電池的特點1綠色（充電程度為65或更高） 2黑色（充電程度低于65） 3淺黃色（蓄電池有故障）4蓄電池蓋 5觀察窗 6光學的荷電狀況指示器 7綠色小球第 1 章 蓄電池 Battery1

11、.2.3 鉛蓄電池的工作原理 1鉛蓄電池的靜止電動勢 將鉛蓄電池的正、負極板浸入電解液中，正、負極板與電解液相互作用，在正、負極板間就會產生約2.1V的靜止電動勢。 鉛蓄電池的靜止電動勢Ej： Ej0.85+25 （2-1） 式中，Ej-靜止電動勢，即開路電壓（V）； 25-基準溫度（25）時，電解液的相對密度（g/cm3）。 注意，實測電解液的相對密度，應轉換成25時電解液的相對密度，轉換關系式為： 25t + 0.00075（t25） （2-2） 式中，t-實測電解液相對密度（g/cm3）；t-實測電解液溫度（）。 因為鉛蓄電池工作時，電解液密度總是在1.121.30g/cm3之間變化，所

12、以每個單格電池的電動勢也相應地在1.972.15V之間變化。 第 1 章 蓄電池 Battery1.2.3 鉛蓄電池的工作原理2鉛蓄電池的放電 當鉛蓄電池的正、負極板浸入電解液中時，在正、負極板間就會產生約2.1V的靜止電動勢，此時若接入負載，在電動勢的作用下，電流就會從蓄電池的正極經外電路流向蓄電池的負極，這一過程稱為放電，蓄電池的放電過程是化學能轉變?yōu)殡娔艿倪^程。 放電時，正極板上的PbO2和負極板上的Pb，都與電解液中的H2SO4反應生成硫酸鉛（PbSO4），沉附在正、負極板上。電解液中H2SO4不斷減少，密度下降。 理論上，放電過程可以進行到極板上的活性物質被耗盡為止，但由于生成的Pb

13、SO4沉附于極板表面，阻礙電解液向活性物質內層滲透，使得內層活性物質因缺少電解液而不能參加反應，因此在使用中被稱為放完電蓄電池的活性物質利用率只有2030。因此，采用薄型極板，增加極板的多孔性，可以提高活性物質的利用率，增大蓄電池的容量。第 1 章 蓄電池 Battery1.2.3 鉛蓄電池的工作原理 蓄電池放電終了的特征是： （1）單格電池電壓降到放電終止電壓； （2）電解液密度降到最小許可值。 放電終止電壓與放電電流的大小有關。放電電流越大，允許的放電時間就越短，放電終止電壓也越低。如下表所示。 C20蓄電池的額定容量。放電電流（A）0.05C20 0.1C200.25C20C203C20

14、放電時間20h10h3h25min5min單格電池終止電壓（V）1.751.701.651.551.50第 1 章 蓄電池 Battery蓄電池放電過程第 1 章 蓄電池 Battery1.2.3 鉛蓄電池的工作原理3鉛蓄電池的充電 充電時，蓄電池的正、負極分別與直流電源的正、負極相連，當充電電源的端電壓高于蓄電池的電動勢時，在電場的作用下，電流從蓄電池的正極流入，負極流出，這一過程稱為充電。蓄電池充電過程是電能轉換為化學能的過程。 充電時，正、負極板上的PbSO4還原成PbO2和Pb，電解液中的H2SO4增多，密度上升。 當充電接近終了時，PbSO4已基本還原成PbO2和Pb，這時，過剩的充

15、電電流將電解水，使正極板附近產生O2從電解液中逸出，負極板附近產生H2從電解液中逸出，電解液液面高度降低。因此，鉛蓄電池需要定期補充蒸餾水。 蓄電池充足電的標志是： （1）電解液中有大量氣泡冒出，呈沸騰狀態(tài)； （2）電解液的密度和蓄電池的端電壓上升到規(guī)定值，且在23h內保持不變。 第 1 章 蓄電池 Battery1.2.4 鉛蓄電池的型號 按機械工業(yè)部JB259985鉛蓄電池產品型號編制方法標準規(guī)定，鉛蓄電池的型號分為三部分：如型號6QA60代表額定電壓12V、額定容量60Ah的起動型干荷電鉛蓄電池。 第一部分 第二部分 第三部分 串聯(lián)的單格電池數(shù)蓄電池的類型蓄電池的特征蓄電池的額定容量 蓄

16、電池的特殊性能 用阿拉伯數(shù)字表示用大寫的漢語拼音字母表示如：Q-起動用鉛蓄電池N-內燃機車用蓄電池M-摩托車用蓄電池 用大寫的漢語拼音字母表示如：A-干荷電鉛蓄電池H-濕荷電鉛蓄電池W-免維護鉛蓄電池B-薄型極板無字母-普通鉛蓄電池 20h率放電率的額定容量，單位為Ah，單位略去不寫。 用大寫的漢語拼音字母表示如：G-高起動率D-低溫性能好S-塑料槽蓄電池 第 1 章 蓄電池 Battery1.3 蓄電池的容量及其影響因素1.3.1 蓄電池的容量 蓄電池容量C等于放電電流If與放電時間tf的乘積： CIf tf 1額定容量 據(jù)國標GB5008.191起動用鉛酸蓄電池技術條件規(guī)定，將充足電的新蓄

17、電池，在電解液溫度為255的條件下，以20小時率的放電電流（即0.05C20安培）連續(xù)放電至單池平均電壓降到1.75V時，輸出的電量稱為蓄電池的額定容量，用C20表示。單位為Ah。 例： 3-Q-90型蓄電池以4.5A（0.05C200.05904.5A）的電流連續(xù)放電至單池平均電壓降到1.75V時，若放電時間大于等于20h，則其容量CIftf90Ah，達到了額定容量，為合格產品；若放電時間小于20h，則其容量低于額定容量，為不合格產品。第 1 章 蓄電池 Battery1.3.1 蓄電池的容量2儲備容量 據(jù)國標GB5008.191起動用鉛酸蓄電池技術條件規(guī)定，蓄電池在252的條件下，以25A

18、恒流放電至單池平均電壓降到1.75V時的放電時間，稱為蓄電池的儲備容量。單位為分鐘。 儲備容量表達了在汽車充電系統(tǒng)失效時，蓄電池能為照明和點火系統(tǒng)等用電設備提供25A恒流的能力。3起動容量 起動容量表征了鉛蓄電池在發(fā)動機起動時的供電能力，是檢驗蓄電池質量的重要指標之一。起動容量受溫度影響很大，故又分為低溫起動容量和常溫起動容量兩種。 （1）低溫起動容量：電解液在18時，以3倍額定容量的電流持續(xù)放電至單格電壓下降至1V時所放出的電量。持續(xù)時間應在1.5min以上。 （2）常溫起動容量：電解液在30時，以3倍額定容量的電流持續(xù)放電至單格電壓下降至1.5V時所放出的電量。持續(xù)時間應在5min以上。

19、第 1 章 蓄電池 Battery1.3.1影響蓄電池容量的因素 1結構因素 蓄電池極板的表面積越大，極板片數(shù)越多，參加反應的活性物質就越多，容量就越大。另外，極板越薄，活性物質的多孔性越好，則電解液向極板內部的滲透越容易，活性物質利用率就越高，輸出容量也就越大。2使用因素（1）放電電流（2）電解液溫度（見右圖）（3）電解液密度 適當提高電解液的密度，可加快電解液的滲透速度，提高蓄電池的電動勢和容量。但電解液密度過大，又將導致粘度增加，內阻增大，反而使蓄電池容量降低。第 1 章 蓄電池 Battery1.3.1影響蓄電池容量的因素（1）放電電流 放電電流越大，蓄電池的容量就越小，如右圖所示。當

20、放電電流增大時，化學反應速度加快，PbSO4堵塞孔隙的速度也越快，導致極板內層大量的活性物質不能參與反應，蓄電池的實際輸出容量減小。 同時，電解液密度迅速下降，導致蓄電池的端電壓也迅速下降，因而縮短了放電時間。因此 在實際使用中必須嚴格控制起動時間，每次起動的時間不應超過5s，且連續(xù)兩次起動之間的時間間隔不應少于15s。 第 1 章 蓄電池 Battery1.4 蓄電池的充電1.4.1 充電設備 蓄電池是直流電源，必須用直流電源對其進行充電。充電時，充電電源的正極接蓄電池的正極，充電電源的負極接蓄電池的負極。 汽車上的充電設備是由發(fā)動機驅動的交流發(fā)電機。充電間多采用硅整流充電機、晶閘管整流充電

21、機和智能充電機等。1.4.2 充電方法 1.恒壓充電 2.恒流充電 3.快速充電第 1 章 蓄電池 Battery1.4.2 充電方法 1恒壓充電 恒壓充電是指充電過程中，充電電源電壓保持恒定的充電方法。恒壓充電的接線方法(右上右上圖）。恒壓充電特性曲線（右下右下圖）。 若充電電壓過高，將導致過充電；充電電壓過低，將導致充電不足。一般單格電池充電電壓選為1.5V。 在恒壓充電初期，充電電流較大，45h內即可達到額定容量的9095，因而充電時間較短，而且不需要照管和調整充電電流，適用于補充充電。由于充電電流不可調節(jié)，所以不適用于初充電和去硫化充電。 第 1 章 蓄電池 Battery1.4.2

22、充電方法 2恒流充電 指充電電流保持恒定的充電方法。廣泛用于初充電、補充充電和去硫化充電等。恒流充電的接線方法（右上圖）。充電特性曲線（右下圖）。 為縮短充電時間，充電過程通常分為兩個階段。第一階段采用較大的充電電流，使蓄電池的容量得到迅速恢復，當蓄電池電量基本充足，單格電池電壓達到1.4V，開始電解水產生氣泡時，轉入第二階段，將充電電流減小一半，直到電解液密度和蓄電池端電壓達到最大值且在23h內不再上升，蓄電池內部劇烈冒出氣泡時為止。 恒流充電的適應性強，可任意選擇和調整充電電流的大小，有利于保持蓄電池的技術性能和延長使用壽命，其缺點是充電時間長，要經常調節(jié)充電電流。第 1 章 蓄電池 Ba

23、ttery1.4.2 充電方法 3脈沖快速充電 脈沖快速充電必須用脈沖快速充電機進行，其充電電流波形（右圖）。 脈沖快速充電的過程是：先用0.81倍額定容量的大電流進行恒流充電，使蓄電池在短時間內充至額定容量的5060，當單格電池電壓升至1.4V，開始冒氣泡時，由充電機的控制電路自動控制，開始脈沖快速充電，首先停止充電25ms（稱為前停充）， 然后再放電或反向充電，使蓄電池反向通過一個較大的脈沖電流（脈沖深度一般為充電電流的1.53倍，脈沖寬度為1501000s），然后再停止充電40ms（稱為后停充），以后的過程為：正脈沖充電前停充負脈沖瞬間放電后停充正脈沖充電循環(huán)進行，直至充足電。脈沖快速充

24、電的優(yōu)點是充電時間可大大縮短（新蓄電池充電僅需5h，補充充電需1h）。缺點是對蓄電池的壽命有一定的影響，并且脈沖快速充電機結構復雜，價格昂貴，適用于電池集中、充電頻繁、要求應急的場合。 第 1 章 蓄電池 Battery1.4.2 充電種類 1初充電 指對新的或更換極板后的蓄電池進行的第一次充電。其操作步驟是： （1）按蓄電池制造廠的規(guī)定和本地區(qū)的氣溫條件，加注一定密度的電解液（加注前，電解液溫度不得超過30），放置4-6h，使極板浸透，并調整液面高度至規(guī)定值。 （2）將蓄電池的正、負極分別與充電機的正、負極相連。 （3）采用兩階段恒流充電法充電時，第一階段充電電流為額定容量的1/15，待電解

25、液中有氣泡冒出、單格電池電壓達1.4V時，轉入第二階段，將電流減小一半，直至蓄電池充足電為止。 充電過程中應注意測量電解液的溫度，當溫度超過40時，應將電流減半，如溫度繼續(xù)上升達45時，應停止充電，待冷卻至35以下時再充電。 （4）充好電的蓄電池應檢查電解液的密度，如不符合規(guī)定，應用蒸餾水或1.4g/cm3的稀硫酸進行調整，并調整液面高度至規(guī)定值。調整后，再充電2h，直到電解液密度符合規(guī)定為止。 不同型號鉛蓄電池的初充電電流值下表。第 1 章 蓄電池 Battery1.4.2 充電種類蓄電池型號 額定容量 C20Ah 額定電壓V初 充 電 補 充 充 電 第 一 階 段第 二 階 段 第 一

26、階 段第 二 階 段電流(A)時間（h）電流(A)時間（h）電流（A）時間（h）電流（A）時間（h）3-Q-75756530401.525307.510123.75353-Q-909066304032530910124.5353-Q-1051056730403.5253010.510125.25356-Q-6060124304022530610123356-Q-757512530401.525307.510123.75356-Q-9090126304032530910124.535第 1 章 蓄電池 Battery1.4.2 充電種類 2補充充電 補充充電是指對使用中的蓄電池在無故障的前提下，

27、為保持或恢復其額定容量而進行的正常的保養(yǎng)性充電。 一般汽車用蓄電池應每隔12個月從車上拆下來進行一次補充充電，使用中，如發(fā)現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時，必須及時進行補充充電： （1）電解液相對密度降至1.15g/cm3以下時； （2）冬季放電量超過25，夏季超過50時； （3）前照燈燈光比平時暗淡，起動無力時； （4）單格電池電壓降到1.70V以下時。 補充充電可采用恒壓充電或兩階段恒流充電。 汽車上蓄電池的充電采用恒壓充電法充電。充電間多采用兩階段恒流充電法充電。 采用兩階段恒流充電法進行補充充電時，應先用C20/10的電流進行充電，當單格電池電壓達到1.4V以上時，改用C20/20的電流充電至充足為止

28、。不同型號鉛蓄電池的補充充電電流值上表。 第 1 章 蓄電池 Battery1.4.2 充電種類 3間歇過充電 間歇過充電是為了避免使用中的鉛蓄電池極板硫化的一種預防性充電，汽車用鉛蓄電池應每隔三個月進行一次。 充電方法是：先按補充充電的方法將蓄電池充足電，停歇1h后，再以減半的充電電流值進行過充電至沸騰，再停歇1h后，重新接入充電，如此反復，直到蓄電池剛接入充電時，立即沸騰為止。 4循環(huán)鍛煉充電 循環(huán)鍛煉充電是鉛蓄電池為防止極板鈍化而進行的保養(yǎng)性充電。鉛蓄電池使用中常處于部分放電的狀況，參加化學反應的活性物質有限，為避免活性物質長期不工作而收縮，每隔三個月進行一次循環(huán)鍛煉充電。 充電方法是：

29、先按照補充充電或間歇過充電方法將鉛蓄電池充足電，再用20h率的電流連續(xù)放電至單格電池電壓降為1.75V為止，其容量降低不得大于額定容量的10，否則，應進行充、放電循環(huán)，直至容量達到額定容量的90為止，方可使用。 第 1 章 蓄電池 Battery1.4.2 充電種類 5去硫化充電 去硫化充電是消除鉛蓄電池極板輕度硫化的一種排故性充電。充電方法和步驟如下： （1）將鉛蓄電池按20h放電率，放電至單格電池電壓降至1.75V為止。 （2）倒出電解液，用蒸餾水反復沖洗幾次，然后加入蒸餾水至規(guī)定的液面高度，用初充電第二階段充電電流進行充電，當電解液密度增大到1.15g/cm3時，再將電解液倒出，加入蒸餾

30、水，繼續(xù)充電，反復多次，直至電解液密度不再上升為止。 （3）換用正常密度的電解液，按初充電方法將蓄電池充足電。 （4）用20h放電率放電，檢查容量，若其輸出容量可達額定容量的80以上，則可裝車使用，若達不到，應更換蓄電池或修理。 第 1 章 蓄電池 Battery1.5 蓄電池常見的故障 故障一：極板硫化故障特征 極板上生成一層白色粗晶粒的PbSO4，在正常充電時不能轉化為PbO2和Pb的現(xiàn)象。（1）硫化的電池放電時，電壓急劇降低，過早降至終止電壓，電池容量減小。（2）蓄電池充電時單格電壓上升過快，電解液溫度迅速升高，但密度增加緩慢，過早產生氣泡，甚至一充電就有氣泡。 故障原因 （1）蓄電池長

31、期充電不足或放電后沒有及時充電，導致極板上的PbSO4有一部分溶解于電解液中，環(huán)境溫度越高，溶解度越大。當環(huán)境溫度降低時，溶解度減小，溶解的PbSO4就會重新析出，在極板上再次結晶，形成硫化。（2）電解液液面過低，使極板上部與空氣接觸而被氧化，在行車中，電解液上下波動與極板的氧化部分接觸，會生成大晶粒PbSO4硬化層，使極板上部硫化。（3）長期過量放電或小電流深度放電，使極板深處活性物質的孔隙內生成PbSO4。（4）新蓄電池初充電不徹底，活性物質未得到充分還原。（5）電解液密度過高、成分不純，外部氣溫變化劇烈。 排除方法 輕度硫化的蓄電池，可用小電流長時間充電的方法予以排除；硫化較嚴重者采用去

32、硫化充電方法消除硫化；硫化特別嚴重的蓄電池應報廢。 第 1 章 蓄電池 Battery1.5 蓄電池常見的故障故障二：活性物質脫落 故障特征 主要指正極板上的活性物質PbO2的脫落。蓄電池容量減小，充電時從加液孔中可看到有褐色物質，電解液渾濁。 故障原因 （1）蓄電池充電電流過大，電解液溫度過高，使活性物質膨脹、松軟而易于脫落。（2）蓄電池經常過充電，極板孔隙中逸出大量氣體，在極板孔隙中造成壓力，而使活性物質脫落。（3）經常低溫大電流放電使極板彎曲變形，導致活性物質脫落。（4）汽車行駛中的顛簸振動。 排除方法 對于活性物質脫落的鉛蓄電池，若沉積物較少時，可清除后繼續(xù)使用；若沉積物較多時，應更換

33、新極板和電解液。 第 1 章 蓄電池 Battery1.5 蓄電池常見的故障故障三：極板柵架腐蝕 故障特征 主要是正極板柵架腐蝕，極板呈腐爛狀態(tài)，活性物質以塊狀堆積在隔板之間，蓄電池輸出容量降低。 故障原因 （1）蓄電池經常過充電，正極板處產生的O2使柵架氧化。（2）電解液密度、溫度過高、充電時間過長，會加速極板腐蝕。（3）電解液不純。 排除方法 腐蝕較輕的蓄電池，電解液中如果有雜質，應倒出電解液，并反復用蒸餾水清洗，然后加入新的電解液，充電后即可使用；腐蝕較嚴重的蓄電池，如果是電解液密度過高，可將其調整到規(guī)定值，在不充電的情況下繼續(xù)使用；腐蝕嚴重的蓄電池，如柵架斷裂、活性物質成塊脫落等，則需

34、更換極板。 第 1 章 蓄電池 Battery1.5 蓄電池常見的故障故障四：極板短路故障特征 蓄電池正、負極板直接接觸或被其它導電物質搭接稱為極板短路。極板短路的蓄電池充電時充電電壓很低或為零，電解液溫度迅速升高，密度上升很慢，充電末期氣泡很少。 故障原因 （1）隔板破損使正、負極板直接接觸。（2）活性物質大量脫落，沉積后將正、負極板連通。（3）極板組彎曲。（4）導電物體落入池內。 排除方法 出現(xiàn)極板短路時，必須將蓄電池拆開檢查。更換破損的隔板，消除沉積的活性物質，校正或更換彎曲的極板組等。 第 1 章 蓄電池 Battery1.5 蓄電池常見的故障故障五：自放電故障特征 蓄電池在無負載的狀

35、態(tài)下，電量自動消失的現(xiàn)象稱為自放電。如果充足電的蓄電池在30天之內每晝夜容量降低超過2%，稱為故障性自放電。 故障原因 （1）電解液不純，雜質與極板之間以及沉附于極板上的不同雜質之間形成電位差，通過電解液產生局部放電。（2）蓄電池長期存放，硫酸下沉，使極板上、下部產生電位差引起自放電。（3）蓄電池溢出的電解液堆積在電池蓋的表面，使正、負極柱形成通路。（4）極板活性物質脫落，下部沉積物過多使極板短路。 排除方法 自放電較輕的蓄電池，可將其正常放完電后，倒出電解液，用蒸餾水反復清洗干凈，再加入新電解液，充足電后即可使用；自放電較為嚴重時，應將電池完全放電，倒出電解液，取出極板組，抽出隔板，用蒸餾水

36、沖洗之后重新組裝，加入新的電解液重新充電后使用。第 1 章 蓄電池 Battery1.5 蓄電池常見的故障故障六：單格電池極性顛倒故障特征 單格電池原來的正極板變成負極板，負極板變成正極板。此時，蓄電池電壓迅速下降，不能繼續(xù)使用。 故障原因 沒有及時發(fā)現(xiàn)有故障的單格電池（如極板短路、活性物質脫落等），當蓄電池放電時，該單格電池由于容量小，首先放電至零，再繼續(xù)放電時，其他單格電池的放電電流對它進行充電，使其極性顛倒。 排除方法 對極性顛倒的單格電池應更換新極板。 第 1 章 蓄電池 Battery1.6 蓄電池的使用維護與檢測1.6.1蓄電池的使用與維護 1蓄電池的儲存 （1）新蓄電池的儲存 未

37、啟用的新蓄電池，其加液孔蓋上的通氣孔均已封閉，不要通破。保管蓄電池時應注意以下幾點： 存放室溫530，干燥、清潔、通風。不要受陽光直射，離熱源距離不小于2m。避免與任何液體和有害氣體接觸。不得倒置或臥放，不得疊放，不得承受重壓。新蓄電池的存放時間不得超過2年。 （2）暫時不用的蓄電池的儲存 采用濕儲存方法，即先充足電，再把電解液密度調至1.241.28g/cm3，液面調至規(guī)定高度，然后將通氣孔密封，存放期不得超過半年，期間應定期檢查，如容量降低25，應立即補充充電，交付使用前也應先充足電。 （3）長期停用的蓄電池的儲存 采用干儲存法，即先將充足電的蓄電池以20h放電率放完電，然后倒出電解液，用

38、蒸餾水反復沖洗多次，直到水中無酸性，涼干后旋緊加液孔蓋，并將通氣孔密封，存放條件與新蓄電池相同。第 1 章 蓄電池 Battery1.6.1蓄電池的使用與維護 2啟用新蓄電池 首先擦凈外表面，旋開加液孔蓋，疏通通氣孔，注入新電解液，靜置46h后，調節(jié)液面高度到規(guī)定值，按初充電規(guī)范進行充電后即可使用。 干荷電蓄電池在規(guī)定存放期（一般為2年）內，啟用時可直接加入規(guī)定密度的電解液，靜置2030min后，校準液面高度，即可使用。若超期存放或保管不當損失部分容量，應在加注電解液后經補充充電方可使用。 3蓄電池的拆裝 （1）拆裝、移動蓄電池時，應輕搬輕放，嚴禁在地上拖拽。 （2）蓄電池型號和車型應相符，電

39、解液密度和高度應符合規(guī)定。 （3）安裝時，蓄電池固定在托架上，塞好防振墊。 （4）極樁涂上凡士林或潤滑油，防腐防銹。極樁卡子與極樁要接觸良好。 （5）蓄電池搭鐵極性必須與發(fā)電機一致。 （6）接線時先接正極后接負極，拆線時相反，以防金屬工具搭鐵，造成蓄電池短路。 第 1 章 蓄電池 Battery1.6.1蓄電池的使用與維護 4蓄電池的維護 （1）保持蓄電池外表面的清潔干燥，及時清除極樁和電纜卡子上的氧化物，并確定蓄電池極樁上的電纜連接牢固。 清洗蓄電池時，最好從車上拆下蓄電池，用蘇打水溶液沖洗整個殼體（左下圖），然后用清水沖洗蓄電池并用紙巾擦干。對蓄電池托架，可先用膩子刀刮凈厚腐蝕物，然后用蘇

40、打水溶液清洗托架（右下圖），之后用水沖洗并干燥。托架干燥后，漆上防腐漆。 第 1 章 蓄電池 Battery1.6.1蓄電池的使用與維護 對極樁和電纜卡子，可先用蘇打水溶液清洗，再用專用清潔工具進行清潔。如下圖所示。清洗后，在電纜卡子上涂上凡士林或潤滑油防止腐蝕。 注意：清洗蓄電池之前，要擰緊加液孔蓋，防止蘇打水進入蓄電池內部。 第 1 章 蓄電池 Battery1.6.1蓄電池的使用與維護（2）保持加液孔蓋上通氣孔的暢通，定期疏通。（3）定期檢查并調整電解液液面高度，液面不足時，應補加蒸餾水。（4）汽車每行駛1000km或夏季行駛56天，冬季行駛1015天，應用密度計或高率放電計檢查一次蓄電

41、池的放電程度，當冬季放電超過25，夏季放電超過50時，應及時將蓄電池從車上拆下進行補充充電。（5）根據(jù)季節(jié)和地區(qū)的變化及時調整電解液的密度。冬季可加入適量的密度為1.40g/cm3的電解液，以調高電解液的密度（一般比夏季高0.020.04g/cm3為宜）。（6）冬季向蓄電池內補加蒸餾水時，必須在蓄電池充電前進行，以免水和電解液混合不均而引起結冰。（7）冬季蓄電池應經常保持在充足電的狀態(tài)，以防電解液密度降低而結冰，引起外殼破裂、極板彎曲和活性物質脫落等故障。蓄電池電解液密度、放電程度和冰點溫度的關系見下表。第 1 章 蓄電池 Battery1.6.1蓄電池的使用與維護放電放電程度程度 充足電充足

42、電 放電放電25 放電放電50 放電放電75 放電放電100 密度密度（g/cm3）25冰點（冰點（）密度密度（g/cm3） 25冰點冰點（）密度密度（g/cm3） 25冰點（冰點（）密度密度（g/cm3） 25冰點冰點（）密度密度（g/cm3） 25冰點冰點（）電解電解液的液的密度密度和冰和冰點點 1.31661.27581.23361.19221.15141.29701.25501.21281.17181.13101.28691.24421.20251.16161.1291.27581.23361.19221.15141.1181.25501.21281.17181.13101.096第

43、1 章 蓄電池 Battery1.6.2蓄電池的技術狀態(tài)檢測 1外部檢查 （1）檢查蓄電池封膠有無開裂和損壞，極樁有無破損，殼體有無泄露，否則應修理或者更換。 （2）疏通加液孔蓋的通氣孔。 （3）清潔蓄電池外殼，并用鋼絲刷或極柱接頭清洗器清潔極樁和電纜卡子上的氧化物，清潔后涂抹一層凡士林或潤滑脂。 2檢測蓄電池電解液液面高度 （1）用玻璃管測量法，右上圖所示。工具：內徑為35mm的玻璃管。液面高度標準值為1015mm。 （2）觀察液面高度指示線法，右下圖所示。正常液面高度應介于兩線之間，液面過低時，應加入蒸餾水補充。 第 1 章 蓄電池 Battery1.6.2蓄電池的技術狀態(tài)檢測 3檢測蓄電

44、池電解液密度 電解液密度的大小，是判斷蓄電池容量的重要標志。測量蓄電池電解液密度時，蓄電池應處于穩(wěn)定狀態(tài)。蓄電池充、放電或加注蒸餾水后，應靜置半小時后再測量。 （1）用吸式密度計測量電解液密度，其測量過程（見下圖）。測得的密度值應用標準溫度（+25）予以校正（同時測量電解液溫度）。不同溫度條件下電解液密度修正值見下表。 第 1 章 蓄電池 Battery1.6.2蓄電池的技術狀態(tài)檢測 通過對各個單格電池電解液密度的測量，可以確定蓄電池是否失效。如果單格電池之間的密度相差0.05g/cm3，則該電池失效。（2）放電程度的判斷 電解液密度與放電程度的關系是：密度每下降0.01g/cm3相當于蓄電池

45、放電6，當判定蓄電池在夏季放電超過50，冬季放電超過25時不宜再繼續(xù)使用，應及時進行補充充電，否則會使蓄電池早期損壞。電解液溫度（）密度修正值（g/cm3）+ 40+ 0.0113+ 35+ 0.0075+ 30+ 0.0037+ 250+ 200.0037+ 150.0075+ 100.0113+ 50.015000.018850.0255100.0263第 1 章 蓄電池 Battery1.6.2蓄電池的技術狀態(tài)檢測 4蓄電池開路電壓的測量 測量蓄電池開路電壓時，蓄電池應處于穩(wěn)定狀態(tài)，蓄電池充、放電或加注蒸餾水后，應靜置半小時后再測量。蓄電池開路電壓可用萬用表的電壓擋測量，將萬用表的正、負表筆分別與蓄電池的正、負極相接即可。 蓄電池端電壓可以反應蓄電池