第一章 蓄電池

第一章蓄電池第四節(jié)蓄電池的容量及影響因素第三節(jié)蓄電池的工作原理和工作特性第二節(jié)蓄電池的構(gòu)造與型號第一節(jié)概述第五節(jié)蓄電池的充電第六節(jié)蓄電池的常見故障及其排除第七節(jié)蓄電池的使用與維護(hù)第八節(jié)新型蓄電池返回目錄12/15/20231第一節(jié) 概述一、蓄電池的分類二、蓄電池的作用

1）在發(fā)動機(jī)起動時(shí)，給起動機(jī)提供大電流，同時(shí)向點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)及發(fā)動機(jī)其他用電設(shè)備供電。2）在發(fā)電機(jī)不發(fā)電時(shí)，由蓄電池向用電設(shè)備供電。

3）當(dāng)取下汽車鑰匙時(shí)，由蓄電池向時(shí)鐘、發(fā)動機(jī)及車身ECU(ElectronicControlUnit)存儲器、電子音響系統(tǒng)及防盜報(bào)警系統(tǒng)等供電。

4）當(dāng)發(fā)電機(jī)超載時(shí)，蓄電池協(xié)助發(fā)電機(jī)供電。

5）當(dāng)發(fā)電機(jī)正常發(fā)電時(shí)，蓄電池可將發(fā)電機(jī)的電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲存起來（即充電)。

6）蓄電池相當(dāng)于一個(gè)大容量電容器，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載變化較大時(shí)，能夠保持汽車電源電壓的相對穩(wěn)定。返回本章目錄12/15/20232第二節(jié) 蓄電池的構(gòu)造與型號一、蓄電池的構(gòu)造普通鉛酸蓄電池主要由極板、隔板、電解液、殼體、聯(lián)條等部分組成。蓄電池由單體電池組成，12V蓄電池由六個(gè)單體電池串聯(lián)而成，每個(gè)單體電池電壓為2.1V，如圖1-1所示。圖1-1蓄電池的構(gòu)造1—極樁2—起動電纜3—單體電池4—聯(lián)條5—外殼6—加液孔蓋12/15/20233第二節(jié) 蓄電池的構(gòu)造與型號1．正、負(fù)極板

極板分為正極板和負(fù)極板兩種，均由柵架和填充在其上的活性物質(zhì)構(gòu)成，如圖1-2所示。

圖1-2極板1—柵架2—活性物質(zhì)12/15/20234第二節(jié) 蓄電池的構(gòu)造與型號為了增大蓄電池的容量，將多片正、負(fù)極板分別并聯(lián)，組成正、負(fù)極板組，裝在單體內(nèi)，如圖1-3所示。

圖1-3單體電池極板組1—組裝完的極板組2—負(fù)極板3—隔板4—正極板5—聯(lián)條12/15/20235第二節(jié) 蓄電池的構(gòu)造與型號2．隔板3．電解液4．殼體5．聯(lián)條普通蓄電池聯(lián)條的串聯(lián)方式一般是外露式，而新型蓄電池聯(lián)條的串聯(lián)方式是穿壁式，如圖1-4所示。二、蓄電池的規(guī)格型號圖1-4單體電池的串聯(lián)方式返回本章目錄12/15/20236第三節(jié) 蓄電池的工作原理和工作特性一、蓄電池的工作原理1．電動勢的建立2．蓄電池的放電放電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)過程，如圖1-5所示。

圖1-5蓄電池的放電過程1—充電狀態(tài)2—溶解電離3—接入負(fù)載4—放電狀態(tài)12/15/20237第三節(jié) 蓄電池的工作原理和工作特性3．蓄電池的充電其化學(xué)反應(yīng)過程如圖1-6所示。圖1-6蓄電池的充電過程1—放電狀態(tài)2—溶解電離3—通入電流4—充電狀態(tài)12/15/20238第三節(jié) 蓄電池的工作原理和工作特性二、蓄電池的工作特性1．內(nèi)阻電解液電阻與密度的關(guān)系如圖1-7所示。圖1-7電解液電阻與密度的關(guān)系12/15/20239第三節(jié) 蓄電池的工作原理和工作特性2．放電特性如圖1-8所示為6-QA-60型干荷電蓄電池以20h放電率進(jìn)行恒流放電的特性曲線。圖1-8蓄電池的放電特性曲線12/15/202310第三節(jié) 蓄電池的工作原理和工作特性蓄電池放電終止的特征是：1）電解液密度下降至最小允許值。2）單體蓄電池的端電壓下降至放電終止電壓。允許的放電終止電壓與放電電流有關(guān)，放電電流越大，持續(xù)放電時(shí)間則越短，則允許的放電終止電壓越低，見表1-1。放電電流/A0.05C200.1C200.25C201C203C20持續(xù)放電時(shí)間20h10h3h30min5.5min單體電池允許的放電終止電壓/V1.751.701.651.551.50表1-1允許的放電終止電壓與放電電流的關(guān)系12/15/202311第三節(jié) 蓄電池的工作原理和工作特性3．充電特性蓄電池的充電特性是指在恒流充電過程中，蓄電池的端電壓UC和電解液密度隨充電時(shí)間變化的規(guī)律。如圖1-9所示為一只6-QA-60型蓄電池以3A的充電電流進(jìn)行充電時(shí)的特性曲線。圖1-9蓄電池的充電特性曲線返回本章目錄12/15/202312第四節(jié) 蓄電池的容量及影響因素一、蓄電池的容量二、影響容量的因素1．放電電流放電電流越大，蓄電池容量越小，如圖1-10所示。

圖1-10放電電流與蓄電池容量的關(guān)系12/15/202313第四節(jié) 蓄電池的容量及影響因素圖1-11所示是6Q135型蓄電池在不同放電電流情況下的放電特性。從圖中可以看出，放電電流越大，端電壓下降越快，放電時(shí)間越短，故蓄電池容量越小。圖1-11蓄電池在不同放電電流情況下的放電特性12/15/202314第四節(jié) 蓄電池的容量及影響因素2．電解液溫度電解液溫度降低，蓄電池容量減小，如圖1-12所示。圖1-12電解液溫度與蓄電池容量的關(guān)系12/15/202315第四節(jié) 蓄電池的容量及影響因素3．電解液密度電解液相對密度和蓄電池容量的關(guān)系，如圖1-13所示。圖1-13電解液相對密度和蓄電池容量的關(guān)系返回本章目錄12/15/202316第五節(jié) 蓄電池的充電一、充電方法1．定流充電采用定流充電時(shí)，被充電的多個(gè)蓄電池可串聯(lián)在一起充電，如圖1-14所示。

圖1-14定流充電a)連接方式b)充電特性曲線12/15/202317第五節(jié) 蓄電池的充電2．定壓充電充電過程中，電源電壓始終保持不變的充電方法稱為定壓充電，如圖1-15所示。

圖1-15定壓充電a)連接方式b)充電特性曲線12/15/202318第五節(jié) 蓄電池的充電3．脈沖快速充電脈沖快速充電，克服了充電過程中所產(chǎn)生的極化現(xiàn)象，有效地提高了充電效率。其充電電流波形如圖1-16所示。圖1-16脈沖快速充電電流波形12/15/202319第五節(jié) 蓄電池的充電二、充電種類1．初充電新蓄電池或修復(fù)后的蓄電池在使用之前的首次充電稱為初充電。初充電的特點(diǎn)是充電電流小、充電時(shí)間長。2．補(bǔ)充充電蓄電池在車輛上使用時(shí)，常有電量不足的現(xiàn)象（如起動困難等），這時(shí)應(yīng)對蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。3．去硫化充電當(dāng)蓄電池極板輕微硫化時(shí)，可進(jìn)行去硫化充電。

返回本章目錄12/15/202320第六節(jié) 蓄電池的常見故障及其排除一、極板硫化二、自放電充足電的蓄電池，放置不用會逐漸失去電量，這種現(xiàn)象稱為蓄電池的自放電。三、極板活性物質(zhì)大量脫落極板活性物質(zhì)脫落一般多發(fā)生在正極板上，其特征為充電時(shí)電解液中有褐色物質(zhì)自底部上升，單體蓄電池端電壓上升快，電解液過早出現(xiàn)“沸騰”現(xiàn)象，而電解液密度不能達(dá)到規(guī)定的最大值；放電時(shí)，蓄電池容量明顯下降。極板活性物質(zhì)大量脫落的原因有充電電流過大、過度充電時(shí)間過長、低溫長時(shí)間大電流放電等。另外，蓄電池受到劇烈振動時(shí)，也會引起極板活性物質(zhì)脫落。四、極板短路極板短路的故障現(xiàn)象是：充電過程中，電解液溫度迅速上升，單體蓄電池端電壓電壓與電解液密度上升緩慢；放電時(shí)，蓄電池容量明顯下降。返回本章目錄12/15/202321第七節(jié) 蓄電池的使用與維護(hù)一、蓄電池的維護(hù)二、蓄電池使用中技術(shù)狀況的檢查1.電解液液面高度的檢查電解液液面應(yīng)高出極板10～15mm，液面高度可用玻璃管測量，如圖1-17所示。

圖1-17用玻璃管測量電解液液面高度12/15/202322第七節(jié) 蓄電池的使用與維護(hù)2.放電程度的檢查放電程度可以通過測量電解液密度得到。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，電解液密度每下降0.01g/cm3，相當(dāng)于蓄電池放電6％，所以根據(jù)所測得的電解液密度就可以粗略估算出蓄電池的放電程度，如圖1-18所示。

圖1-18測量電解液的密度和溫度1—密度計(jì)2—溫度計(jì)12/15/202323第七節(jié) 蓄電池的使用與維護(hù)3.起動性能的測試測量蓄電池在大電流(接近起動機(jī)起動電流)放電時(shí)的端電壓，用以判斷蓄電池的起動能力和放電程度，如圖1-19所示。圖1-19用高率放電計(jì)測試蓄電池的起動性能12/15/202324第七節(jié) 蓄電池的使用與維護(hù)4.蓄電池極樁連接狀態(tài)的測試為保證蓄電池在車上能給起動機(jī)提供大電流，除蓄電池本身的技術(shù)狀況良好外，蓄電池極樁與電纜線的連接非常重要，極樁與電纜線的連接是否可靠可通過測量二者之間的壓降來確定，如圖1-20所示。圖1-20蓄電池極樁與電纜線的線夾接觸壓降的測試12/15/202325第七節(jié) 蓄電池的使用與維護(hù)三、蓄電池的使用1.蓄電池的選擇2.電解液的選擇寒冷地區(qū)選擇電解液的前提應(yīng)該是保證電解液不結(jié)冰，電解液密度與冰點(diǎn)的關(guān)系見表1-2所示。

3.冬季使用蓄電池的注意事項(xiàng)4.新蓄電池的使用四、蓄電池的儲存電解液密度/（g/cm3）1.101.151.201.251.301.31冰點(diǎn)/°C-7-14-25-50-66-70表1-2電解液密度與冰點(diǎn)的關(guān)系返回本章目錄12/15/202326第八節(jié)新型蓄電池一、免維護(hù)蓄電池對于無加液孔的全密封型免維護(hù)蓄電池，由于不能采用傳統(tǒng)的密度計(jì)來測量電解液密度以判斷其技術(shù)狀況，為此，在這種免維護(hù)蓄電池內(nèi)部一般裝有一只小型密度計(jì)，見圖1-21所示。

圖1-21內(nèi)裝密度計(jì)的蓄電池示意圖a)充電程度正常b)充電程度偏低c)電解液液面過低