單元二 蓄電池

課題一蓄電池導引發(fā)動機起動：驅(qū)動起動電機、照明系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、電子燃油噴射系統(tǒng)和發(fā)動機的其他電氣設(shè)備。發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)或低怠速運轉(zhuǎn)時，蓄電池給汽車電器附件供電。當用電功率大于發(fā)電機輸出功率時，蓄電池和發(fā)電機一同供電；當用電功率小于發(fā)電機時，發(fā)電機向蓄電池和用電設(shè)備供電。整車電氣系統(tǒng)的電壓穩(wěn)壓器作用。提供汽車起動的電能和調(diào)整發(fā)電機輸出和負荷之間不平衡的狀態(tài)電池分類：簡單的不可充電電池電池分類：簡單的可充電電池課題一蓄電池概述汽車電源：（啟動型、驅(qū)動型）蓄電池、發(fā)電機蓄電池的可逆性放電充電蓄電池的種類酸性堿性課題一蓄電池構(gòu)造（圖）極板（組）柵架:容納活性物質(zhì)并使極板成型。活性物質(zhì)：鉛粉＋添加劑＋硫酸溶液正極：PbO2

深棕色負極：Pb青灰色隔板作用：避免正負極板短路。材料：木質(zhì)、微孔塑料、玻璃纖維和紙板。外殼：耐酸、耐熱、耐震、絕緣好。硬橡膠、塑料。課題一蓄電池構(gòu)造（續(xù)）連條：外露式、內(nèi)部穿壁式和跨越式。電解液：純硫酸＋蒸餾水＝（1.24－1.30）國產(chǎn)蓄電池規(guī)格型號例：6-QA-60

按機械工業(yè)部JB2599－85《鉛蓄電池產(chǎn)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6－QA－60代表額定電壓12V、額定容量60A·h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(nèi)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A·h，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

課題一蓄電池國產(chǎn)蓄電池規(guī)格型號含義課題一蓄電池工作原理靜態(tài)時正極：PbO2+H2OPb(OH)4

Pb(OH)4Pb4++4(OH)-

(2.0V)負極：少量Pb2＋

、2e(-0.1V)電解液：H2SO4+H2O

正、負極電位差：2.1v工作原理（續(xù)）放電時(圖)正極：Pb4++2e-→Pb2＋

Pb2＋+SO42-→PbSO4負極：Pb+SO42-

→PbSO4+2e-電解液：H2SO4減少，H2O增加，密度↓總反應：

PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O課題一蓄電池

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(guān)。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）0.05C200.1C200.25C20C203C20放電時間20h10h3h25min5min單格電池終止電壓（V）1.751.701.651.551.50課題一蓄電池工作原理（續(xù)）充電時（圖）正極:PbSO4-2e+2H2O+SO42-→PbO2+H2SO4負極：PbSO4+2e-

+2H+→

Pb+H2SO4電解液：H2SO4增加，H2O減少，密度↑總反應：

2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4過充電：H2O分解為H2和O2課題一蓄電池工作特性靜態(tài)電動勢：靜止時，正負極板間電位差。（1.95~2.1)v溶液密度：1.12~1.30之間波動內(nèi)阻：內(nèi)阻小電流大負載能力強充電特性（圖）條件：恒定電流電壓與電動勢的關(guān)系：UC=E

+ICR0電壓的變化密度的變化課題一蓄電池內(nèi)阻產(chǎn)生的電壓降蓄電池電動勢工作特性（續(xù)）放電特性（圖）條件：恒定電流電壓與電動勢的關(guān)系：Uf=E

－

IfR0電壓的變化密度的變化終止電壓：與放電率有關(guān)（圖）課題一蓄電池蓄電池的容量

蓄電池容量C等于放電電流If與放電時間tf的乘積：

C＝If·tf

額定容量據(jù)國標GB5008.1－91《起動用鉛酸蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定，將充足電的新蓄電池，在電解液溫度為25±5℃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A·h。例：

3-Q-90型蓄電池以4.5A（0.05C20＝0.05×90＝4.5A）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C＝If·tf≥90A·h，達到了額定容量，為合格產(chǎn)品；若放電時間小于20h，則其容量低于額定容量，為不合格產(chǎn)品。課題一蓄電池儲備容量據(jù)國標GB5008.1－91《起動用鉛酸蓄電池技術(shù)條件》規(guī)定，蓄電池在25±2℃的條件下，以25A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(shè)備提供25A恒流的能力。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(zhì)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2.5min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。課題一蓄電池蓄電池的容量影響容量的因素極板結(jié)構(gòu)電解液溫度:低黏度大滲入困難容量減小密度:增加提高滲透速度容量增加放電電流（下表）課題一蓄電池放電電流（A）6.7512.671400放電時間（h）201010.083(5min)終止電壓（v）1.751.71.61.5實際容量（Ah)1351267133.3課題一蓄電池充電方法按過程分類定流充電:充電電流保持不變的充電方法。特點:適應性大，經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電壓，充電時間長。定壓充電:直流電源電壓保持不變的充電方法。特點:充電時間短，只適用補充充電?？焖俪潆?初充電不超過5小時，補充充電只需0.5－

1.5小時。特點:充電時間短，空氣污染小，省電節(jié)能。方法（圖）課題一蓄電池充電方法（續(xù)）按作業(yè)分類初充電補充充電防硫化充電（間歇過充電）鍛煉循環(huán)充電（大充大放）去硫充電（水沖洗）課題一蓄電池使用維護安裝牢固接觸電阻影響保持清潔漏電問題檢查溶液密度補充蒸餾水……課題一蓄電池常見故障容量降低現(xiàn)象：起動時運轉(zhuǎn)無力原因：新蓄電池初充電不足溶液密度不對過度放電，活性物質(zhì)脫落課題一蓄電池常見故障（續(xù)）自行放電現(xiàn)象：每日放電原因電解液不純局部有短路充電困難現(xiàn)象：充不上電原因內(nèi)部有短路或極板變形課題一蓄電池新型蓄電池免維護蓄電池結(jié)構(gòu)特點：柵架、孔塞、隔板性能特點：免維護或極少維護壽命長內(nèi)阻小，起動性能好干荷電蓄電池特點課題一蓄電池新型蓄電池（續(xù)）堿性蓄電池鎘鎳蓄電池正極：Ni(OH)3負極：Cd電解液：KOH鐵鎳蓄電池：正極：氧化鎳

負極：鐵

電解液：氫氧化鉀銀鋅蓄電池：正極為氧化銀，負極為鋅，電解液為氫氧化鉀溶液

課題一蓄電池新型蓄電池（續(xù)）燃料電池（圖）正極：O2負極：H2電解液：KOH反應過程：2H2+O2→2H2O（需有催化劑作用）

(與電解水的過程相反)課題一蓄電池思考題與練習題1、說明蓄電池正、負極板的主要材料，以及電解液的主要成分。2、分別說明蓄電池在充、放電過程中正、負極板各自生成什么物質(zhì)？充、放電過程中溶液的密度有什么變化？3、說明定流充電與定壓充電各自的優(yōu)缺點。課題一蓄電池思考題與練習題（續(xù)）4、某蓄電池使用中發(fā)現(xiàn)容量降低、起動無力，分析可能的故障原因。5、國產(chǎn)6-Q-135型蓄電池若以20h放電率放電，其放電電流是多少？實際容量是多少？若以1h放電率放電，其放電電流是多少？實際容量又是多少？6、說明蓄電池使用維護中需要注意的主要問題。7、說明免維護蓄電池的優(yōu)點。課題一蓄電池汽車蓄電池的作用在發(fā)動機起動期間，由它驅(qū)動起動電機、照明系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、電子燃油噴射系統(tǒng)和發(fā)動機