《汽車(chē)電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》配套教案：模塊二-項(xiàng)目2-蓄電池的檢測(cè)與維護(hù)

項(xiàng)目二蓄電池的檢測(cè)與維護(hù)教學(xué)目標(biāo)了解蓄電池充電的方法、種類(lèi)、充電的操作規(guī)程。2.學(xué)會(huì)判斷蓄電池是否需要充電；能正確使用充電設(shè)備、會(huì)按操作規(guī)程給蓄電池充電；會(huì)正確拆卸、安裝蓄電池；會(huì)正確儲(chǔ)存蓄電池。3.知道蓄電池日常使用與維護(hù)、技術(shù)狀況的檢查、常見(jiàn)故障的診斷與排除。課時(shí)分配本項(xiàng)目共2個(gè)任務(wù)，安排4課時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)正確檢查維護(hù)蓄電池，了解蓄電池充電的方法；對(duì)蓄電池充電的常用方法、種類(lèi)進(jìn)行認(rèn)知，掌握蓄電池如何在無(wú)故障的情況下補(bǔ)充充電，會(huì)正確選用、使用充電設(shè)備給蓄電池充電，了解常用的充電的種類(lèi)。掌握如何對(duì)蓄電池正確充電方法對(duì)蓄電池技術(shù)狀況進(jìn)行檢查，能用儀器檢測(cè)蓄電池好壞，會(huì)測(cè)量蓄電池電解液的密度，能正確測(cè)量蓄電池的電壓，對(duì)蓄電池接線柱的腐蝕能正確處理。教學(xué)難點(diǎn)學(xué)會(huì)正確檢查維護(hù)蓄電池。掌握如何對(duì)蓄電池正確充電方法對(duì)蓄電池技術(shù)狀況進(jìn)行檢查。教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一蓄電池的正確充電知識(shí)鏈接一、充電設(shè)備蓄電池是直流電源，必須用直流電源對(duì)其進(jìn)行充電。充電時(shí)，充電電源的正極接蓄電池的正極，充電電源的負(fù)極接蓄電池的負(fù)極。二、充電方法1．定電壓充電恒壓充電是指充電過(guò)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（圖）；若充電電壓過(guò)高，將導(dǎo)致過(guò)充電；充電電壓過(guò)低，將導(dǎo)致充電不足。一般單格電池充電電壓選為2.5V。在恒壓充電初期，充電電流較大，4～5h內(nèi)即可達(dá)到額定容量的90％～95％，因而充電時(shí)間較短，而且不需要照管和調(diào)整充電電流，適用于補(bǔ)充充電。由于充電電流不可調(diào)節(jié)，所以不適用于初充電和去硫化充電。2．定電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(bǔ)充充電和去硫化充電等。恒流充電的接線方法（圖）。為縮短充電時(shí)間，充電過(guò)程通常分為兩個(gè)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(fù)，當(dāng)蓄電池電量基本充足，單格電池電壓達(dá)到2.4V，開(kāi)始電解水產(chǎn)生氣泡時(shí)，轉(zhuǎn)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(dá)到最大值且在2～3h內(nèi)不再上升，蓄電池內(nèi)部劇烈冒出氣泡時(shí)為止。3．脈沖快速充電脈沖快速充電必須用脈沖快速充電機(jī)進(jìn)行，其充電電流波形（圖）。脈沖快速充電的過(guò)程是：先用0.8～1倍額定容量的大電流進(jìn)行恒流充電，使蓄電池在短時(shí)間內(nèi)充至額定容量的50％～60％，當(dāng)單格電池電壓升至2.4V，開(kāi)始冒氣泡時(shí)，由充電機(jī)的控制電路自動(dòng)控制，開(kāi)始脈沖快速充電，然后再放電或反向充電，使蓄電池反向通過(guò)一個(gè)較大的脈沖電流（脈沖深度一般為充電電流的1.5～3倍，脈沖寬度為150～1000μs），然后再停止充電40ms（稱(chēng)為后停充），以后的過(guò)程為：正脈沖充電前停充負(fù)脈沖瞬間放電后停充正脈沖充電……循環(huán)進(jìn)行，直至充足電。脈沖快速充電的優(yōu)點(diǎn)是充電時(shí)間可大大縮短（新蓄電池充電僅需5h，補(bǔ)充充電需1h）。缺點(diǎn)是對(duì)蓄電池的壽命有一定的影響，并且脈沖快速充電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，適用于電池集中、充電頻繁、要求應(yīng)急的場(chǎng)合。三、充電種類(lèi)1．初充電初充電指對(duì)新的或更換極板后的蓄電池進(jìn)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(guò)30℃），放置4～6h，使極板浸透，并調(diào)整液面高度至規(guī)定值。②將蓄電池的正、負(fù)極分別與充電機(jī)的正、負(fù)極相連。③采用兩階段恒流充電法充電時(shí)，第一階段充電電流為額定容量的1/15，待電解液中有氣泡冒出、單格電池電壓達(dá)2.4V時(shí)，轉(zhuǎn)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(guò)程中應(yīng)注意測(cè)量電解液的溫度，當(dāng)溫度超過(guò)40℃時(shí)，應(yīng)將電流減半，如溫度繼續(xù)上升達(dá)45℃時(shí)，應(yīng)停止充電，待冷卻至35℃以下時(shí)再充電。④充好電的蓄電池應(yīng)檢查電解液的密度，如不符合規(guī)定，應(yīng)用蒸餾水或1.4g/cm3的稀硫酸進(jìn)行調(diào)整，并調(diào)整液面高度至規(guī)定值。調(diào)整后，再充電2h，直到電解液密度符合規(guī)定為止。2．補(bǔ)充充電補(bǔ)充充電是指對(duì)使用中的蓄電池在無(wú)故障的前提下，為保持或恢復(fù)其額定容量而進(jìn)行的正常的保養(yǎng)性充電。一般汽車(chē)用蓄電池應(yīng)每隔1～2個(gè)月從車(chē)上拆下來(lái)進(jìn)行一次補(bǔ)充充電，使用中，如發(fā)現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充充電：①電解液相對(duì)密度降至1.15g/cm3以下時(shí)。②冬季放電量超過(guò)25％，夏季超過(guò)50％時(shí)。③前照燈燈光比平時(shí)暗淡，啟動(dòng)無(wú)力時(shí)（無(wú)線路故障）。④單格電池電壓降到1.70V以下時(shí)。補(bǔ)充充電可采用恒壓充電或兩階段恒流充電。3．間歇過(guò)充電間歇過(guò)充電是為了避免使用中的鉛蓄電池極板硫化的一種預(yù)防性充電，汽車(chē)用鉛蓄電池應(yīng)每隔三個(gè)月進(jìn)行一次。充電方法是：先按補(bǔ)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(jìn)行過(guò)充電至沸騰，再停歇1h后，重新接入充電，如此反復(fù)，直到蓄電池剛接入充電時(shí)，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(jìn)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(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)有限，為避免活性物質(zhì)長(zhǎng)期不工作而收縮，每隔三個(gè)月應(yīng)進(jìn)行一次循環(huán)鍛煉充電。充電方法是：先按照補(bǔ)充充電或間歇過(guò)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(yīng)進(jìn)行充、放電循環(huán)，直至容量達(dá)到額定容量的90％為止，方可使用。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(fù)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(jìn)行充電，當(dāng)電解液密度增大到1.15g/cm3時(shí)，再將電解液倒出，加入蒸餾水，繼續(xù)充電，反復(fù)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(dá)額定容量的80％以上，則可裝車(chē)使用，若達(dá)不到，應(yīng)更換蓄電池或修理。任務(wù)二蓄電池的檢查與維護(hù)知識(shí)鏈接一、蓄電池的正確使用1．蓄電池的日常使用與維護(hù)在蓄電池的日常使用和維護(hù)中應(yīng)努力做到：①放完電的蓄電池應(yīng)在24h內(nèi)送到充電室充電；蓄電池每?jī)稍轮辽賾?yīng)補(bǔ)充充電一次。②不連續(xù)使用啟動(dòng)機(jī)，每次啟動(dòng)的時(shí)間不得超過(guò)5s，如果一次未能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)休息15s以上再作第二次啟動(dòng)，連續(xù)三次啟動(dòng)不成功，應(yīng)查明原因，排除故障后再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。③應(yīng)經(jīng)常清除蓄電池表面的灰塵污物，保持蓄電池表面清潔、干燥。④經(jīng)常檢查電解液液面高度，必要時(shí)用蒸餾水或電解液進(jìn)行調(diào)整使其保持在規(guī)定范圍內(nèi)。橡膠殼蓄電池電解液液面高度應(yīng)高出極板10～15mm。塑料蓄電池外殼呈半透明狀，液面應(yīng)在廠方標(biāo)明的上下刻線之間。電解液不足，應(yīng)及時(shí)添加蒸餾水或“補(bǔ)充液”。2．拆卸、安裝蓄電池應(yīng)注意的事項(xiàng)①?gòu)钠?chē)上拆卸蓄電池時(shí)，應(yīng)先拆搭鐵電纜，后拆啟動(dòng)機(jī)電纜。拆卸時(shí)，若發(fā)現(xiàn)蓄電池接線柱螺栓銹蝕難以取出，切莫用錘或鉗敲打，以避免極樁斷裂、極板活性物質(zhì)脫落?？捎脽崴疀_洗后，擰開(kāi)螺栓，用樁頭拉器拉出。②往車(chē)上裝蓄電池時(shí)，應(yīng)認(rèn)清正負(fù)極，保持負(fù)極搭鐵。應(yīng)先接啟動(dòng)機(jī)電纜，再接搭鐵電纜，以防扳手搭鐵引起強(qiáng)烈火花。③安裝電纜端子時(shí)，應(yīng)先用細(xì)砂紙或?qū)Ｓ们鍧嵠髑鍧嵔泳€柱及電纜端子。連接接線柱夾頭時(shí)，螺栓螺母的螺紋應(yīng)先涂凡士林或潤(rùn)滑脂，以防氧化生銹，便于以后拆卸。④如接線柱小，夾頭大，需要墊襯墊時(shí)，最好用鉛皮或銅皮，并且只墊半圈。若整圈墊，易氧化腐蝕而接觸不良。⑤維修帶故障自診斷功能的電腦系統(tǒng)，在拆蓄電池電纜前，應(yīng)先讀取故障代碼，或在點(diǎn)煙器上插上專(zhuān)用輔助電源，并接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的“ACC”擋。3．蓄電池技術(shù)狀況的檢查為了保證蓄電池合理使用和正確維護(hù)，及時(shí)檢查電解液液面高度，確定蓄電池的充放電程度非常重要。（1）電解液液面高度的檢查對(duì)于塑料殼體的蓄電池，可以直接通過(guò)外殼上的液面線檢查，電解液液面應(yīng)保持在高、低水平線之間。對(duì)于橡膠殼體的蓄電池，可以用孔徑為3～5mm的透明玻璃管測(cè)量電解液高出隔板的高度來(lái)檢查如圖所示。（2）蓄電池放電程度的檢查蓄電池的放電程度可根據(jù)電解液密度判斷或用高率放電計(jì)檢測(cè)。①根據(jù)電解液密度判斷。電解液密度可用吸式密度計(jì)或電解液密度檢測(cè)儀檢測(cè)。②用高率放電計(jì)檢查。高率放電計(jì)是模擬接入啟動(dòng)機(jī)負(fù)荷，通過(guò)測(cè)量單格電池在大電流（接近啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流）放電時(shí)的端電壓，判斷蓄電池的技術(shù)狀況和啟動(dòng)能力。4．蓄電池的儲(chǔ)存（1）新蓄電池的儲(chǔ)存未啟用的新蓄電池，其加液孔蓋上的通氣孔均已封閉，不要捅破。保管蓄電池時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①存放室溫5～30℃，干燥、清潔、通風(fēng)。②不要受陽(yáng)光直射，離熱源距離不小于2m。③避免與任何液體和有害氣體接觸。④不得倒置或臥放，不得疊放，不得承受重壓。⑤新蓄電池的存放時(shí)間不得超過(guò)2年。（2）暫時(shí)不用的蓄電池的儲(chǔ)存采用濕儲(chǔ)存方法，即先充足電，再把電解液密度調(diào)至1.24～1.28g/cm3，液面調(diào)至規(guī)定高度，然后將通氣孔密封，存放期不得超過(guò)半年，期間應(yīng)定期檢查，如容量降低25％，應(yīng)立即補(bǔ)充充電，交付使用前也應(yīng)先充足電。（3）長(zhǎng)期停用的蓄電池的儲(chǔ)存采用干儲(chǔ)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，用蒸餾水反復(fù)沖洗多次，直到水中無(wú)酸性，晾干后旋緊加液孔蓋，并將通氣孔密封，存放條件與新蓄電池相同。二、蓄電池常見(jiàn)故障的診斷與排除1．極板硫化因?yàn)槟撤N原因，極板上產(chǎn)生一層正常充電時(shí)無(wú)法去除的白色堅(jiān)硬的粗晶粒硫酸鉛的現(xiàn)象稱(chēng)為“硫酸鉛硬化”，簡(jiǎn)稱(chēng)“硫化”。故障現(xiàn)象：蓄電池充電時(shí)，電解液溫度和端電壓上升很快，且沸騰早，電解液相對(duì)密度達(dá)不到規(guī)定值；放電時(shí)端電壓迅速下降。硫化嚴(yán)重的蓄電池，可以通過(guò)加液孔看到極板上部的白色物質(zhì)。產(chǎn)生原因：①蓄電池完全放完電或半放完電狀態(tài)下長(zhǎng)期存放，由于晝夜溫差大而使硫酸鉛再結(jié)晶。②蓄電池在使用期間，長(zhǎng)期處于充電不足或放電后未及時(shí)充電，硫酸鉛不斷發(fā)生再結(jié)晶而產(chǎn)生硫化。③長(zhǎng)期過(guò)量放電和小電流深度放電，使極板深層活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U，充電時(shí)又得不到恢復(fù)，久而久之將導(dǎo)致硫化。④電解液液面高度過(guò)低，暴露在空氣中的極板由于氧化反應(yīng)和汽車(chē)顛簸，液面以上的極板由于一會(huì)兒干一會(huì)兒濕而產(chǎn)生結(jié)晶而硫化。⑤電解液相對(duì)密度過(guò)高，成分不純，溫度變化劇烈等。2．活性物質(zhì)脫落故障現(xiàn)象：充電時(shí)，電解液混濁，并伴有褐色物質(zhì)自底部上浮，端電壓上升很快，相對(duì)密度達(dá)不到規(guī)定值；放電時(shí)，電壓迅速下降，容量不足?；钚晕镔|(zhì)脫落多發(fā)生在正極板上。產(chǎn)生的原因：①充電電流過(guò)大，電解液溫度高，使活性物質(zhì)膨脹疏松而脫落。②長(zhǎng)時(shí)間過(guò)充電，水被電解，產(chǎn)生大量氣泡，使極板空隙中氣壓過(guò)高，造成活性物質(zhì)脫落。③放電電流過(guò)大，接通啟動(dòng)機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致極板彎曲，而引起活性物質(zhì)脫落。④蓄電池組裝不良，極板松曠，或蓄電池在汽車(chē)上安裝不牢固，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到劇烈的振動(dòng)