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汽车电器设备汽车电器设备第一章 蓄电池
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汽车电器设备第一章 蓄电池第一节 概述第二节 蓄电池的构造与型号第三节 蓄电池的工作原理与工作特性第四节 蓄电池的容量及影响因素第五节 蓄电池的充电第六节 蓄电池的常见故障及其排除第七节 蓄电池的使用与维护第八节 新型蓄电池
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汽车电器设备第一节 概述
※ 电源组成:发电机、电压调节器、蓄电池、电流表等。
※ 电源特点:
(1)两套电源;
(2)并联供电。
※ 电源关系:
(1)发动机正常工作时,发电机向用电设备供电,并对蓄电池充电;
(2)起动发动机时,
蓄电池向起动机和点火系供电。
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汽车电器设备第一节 概述
※ 其他总成作用:
(1)电流表:
用来指示蓄电池的充放电状况。
(2)调节器:
使发电机在转速变化时,
能保持其输出电压恒定。
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汽车电器设备第一节 概述蓄电池是一种将化学能转变为电能的装臵,属于可逆的直流电源。
应用最广泛的汽车蓄电池是铅酸蓄电池。
蓄电池最主要的作用是:起动发动机时向起动机和点火装臵供电。
汽油机起动电流为 200- 600A,有的柴油机起动电流达 1000A。
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汽车电器设备一,蓄电池的性质与类型
1.性质:蓄电池是一种储存,释放电能的装臵 。
2.种类:
(1)按电解液种类分:
1) 铅酸蓄电池:
① 特点:价格便宜,内阻小 。
② 分类:湿荷电蓄电池,干荷电蓄电池,少维护蓄电池,免维护蓄电池,胶体电解质蓄电池 。
第一节 概述
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汽车电器设备一,蓄电池的性质与类型
2.种类:
(1)按电解液种类分:
2) 镍碱蓄电池:
① 特点:容量大,使用寿命长,维护简单,但价格昂贵 。
② 分类:铁镍蓄电池,镍镉蓄电池 。
(2)按电极材料分:铅蓄电池,铁镍蓄电池,镉镍蓄电池;
(3)按使用用途分:汽车用,电瓶车用,电讯用,航标用蓄电池 。
第一节 概述
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汽车电器设备二,蓄电池的用途
1.起动电流:起动发动机时,蓄电池在 5~ 15S内,要向起动机连续供给强大电流 ( 汽油机 200~ 600A,柴油机 800~ 1000A)
2.对蓄电池的要求是:容量大,内阻小,有足够的起动能力 。
3.用途:
1)在起动发动机时,向起动系,点火系,燃油喷射系统和其他电器设备供电 (如给发电机提供励磁电流 );
2)当发电机电压低于蓄电池电压时,向用电设备和发电机磁场绕组供电;
第一节 概述
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汽车电器设备二,蓄电池的用途
3.用途:
3)当取下汽车钥匙时,由蓄电池向时钟,发动机及车身 ECU存储器,电子音响系统及防盗报警系统等供电;
4) 发电机过载时,协助发电机向用电设备供电;
5)在发电机正常工作时,将发电机剩余电能储存起来 — 充电;
6)蓄电池相当于一个大电容器,能吸收电路中出现的瞬时过电压,保护电子元件,保持汽车电器系统电压稳定 — 稳压 。
第一节 概述
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汽车电器设备一、蓄电池的构造
※ 组成:正极板、负极板、隔板、电解液、
电池盖、加液孔盖和电池外壳。
※ 电动势:一组极板产生 2.1V电动势 。
第二节 蓄电池的构造与型号
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
1.极板是蓄电池的基本部件,由它接受充入的电能和向外释放电能。
极板一般由栅架和活性物质组成,
分正极板和负极板两种。
( 1)正极板上的活性物质是细小结晶形二氧化铅,呈棕红色;
( 2)负极板上的活性物质是多孔性海绵状纯铅,呈青灰色。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
( 3)栅架:
铅锑合金制成,
上附活性物质。
栅架通常含锑
5%-7%,加锑提高强度和浇铸性能,但抗蚀性下降。现为锑 2%-
3%、砷 0.1%-
0.2%,耐蚀、抗变形。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
1.极板
( 4)极板厚度国产负极板为 1.8mm; 正极板为 2.2mm。
国外产品正负极板均为 1.1-
1.5mm( 薄型极板)
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
1.极板
( 5)正极板组:
数片正极板(一般为 4-13片)焊接在同一横板上构成。横板上铸有接线柱,接线柱上铸有,+” 号,有红色标志。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
1.极板
( 6)负极板组:
数片负极板(一般为 5-14片)焊接在另一横板上构成。横板上铸有接线柱,接线柱上铸有,-” 号,无色标。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
1.极板
( 7)极板组:
1)组成:由正负极板组各一组组成,正负极板相间布臵。为了减轻正极板反应时的变形量,通常负极板比正极板多一片,即每片正极板两侧均有一片负极板。
2)目的:增加蓄电池的容量 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
2.隔板
( 1) 作用:为了避免相互接触而短路,正负极板之间要用绝缘的隔板隔开 。
( 2) 要求:隔板材料应具有多孔性结构,以便电解液自由渗透,而且化学性能应稳定,并具有良好的耐酸性和抗氧化性 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
2.隔板
( 3) 材料:木质,微孔橡胶,
微孔塑料,玻璃纤维纸张,玻璃丝棉等 。
( 4) 结构与安装:一面平滑,
一面带槽 。 安装时,槽面应朝正极板,槽上下方向 。
( 5) 免维护电池用袋式隔板装正极板 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
3.电解液
( 1) 组成:铅酸蓄电池的电解液,是由相对密度 1.84g
/ cm3的纯硫酸和蒸馏水配制而成 。
( 2) 密度:一般在 1.24- 1.31g/ cm3的范围之内 。 气温低用高密度 ( 防冻 ),否则用低密度 。
( 3) 影响:电解液的密度,温度,纯度影响蓄电池的性能,寿命和还原系数 。 一般工业用硫酸和普通水中,
因含铁,铜等有害杂质,绝对不能加入到蓄电池中去,
否则易自行放电,且易损坏极板 。 故蓄电池电解液要用规定的蓄电池专用硫酸和蒸馏水配制 。 电解液密度还与充放电状态直接相关 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
3.电解液
( 4) 电解液的配制:
1) 材料 —浓硫酸 ( 密度 1.84) +蒸馏水 。
2) 容器 —陶瓷或玻璃容器 。
3) 方法 —将适量蒸馏水倒入容器内,再慢慢加入硫酸,
并用耐酸棒不停地慢慢搅拌 。
4) 比例 —硫酸与蒸馏水体积比,1:4.33
重量比,1:2.36
5) 目标 —配成密度 1.24—1.30g/cm3 ( 电解液温度为
25℃ ) 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
3.电解液
5)安全防护:电解液腐蚀性极强,如果皮肤接触了酸液,要立即用苏打水冲洗,酸液溅到眼睛里要立即用凉水或医用冲眼器冲洗,然后请医生处臵 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
4.外壳
( 1) 装配:蓄电池外壳为一整体式结构的容器,极板,隔板和电解液均装入外壳内 。
( 2) 要求:外壳应耐酸,
耐热,耐寒,抗震动,并具有足够的机械强度 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
4.外壳
( 3) 结构:蓄电池电压一般有 6V和 12V两种规格,因此,
外壳内由间壁分成 3个或 6个互不相通的单格 。 结构特点:
沉淀槽,加液孔,加液孔盖通气孔 。
( 4) 常用材料,硬质橡胶,
聚丙烯塑料等 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
4.外壳
( 5) 加液孔,加液孔盖:
每个单格电池都有一个加液孔,旋下加液孔盖,
可以加注电解液或检测电解液密度;旋入孔盖可防止电解液溅出,孔盖上有通气孔,使用中应保持畅通,存放中应保持密闭 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
4.外壳
( 6) 蓄电池盖:
1) 材料 — 有硬质橡胶和聚丙烯耐酸塑料两种 。
2) 密封 — 硬质橡胶盖和硬质橡胶壳间缝隙用沥青封口剂填封;塑料盖与塑料壳间用热接合工艺粘合 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
5.连接条
( 1) 作用:将单格电池串联起来,以提高蓄电池总成的端电压 。
( 2) 材料:铅 -锑合金 。
( 3) 种类:
1) 外露式 — 连接条外露在盖上 。
2) 跨接式 — 连接条在盖下跨过隔墙 。
3) 对焊式 — 极板柄穿墙连接 。
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汽车电器设备单格间穿墙式联接方式。
第二节 蓄电池的构造与型号
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
2)极柱
① 分类:
A.中间极柱和首尾极柱两类 。
B.正接线柱和负接线柱 。 正接线柱用
,+” 符号标示,其上涂红色;负接线柱上用,-” 符号标示,一般不涂颜色 。
② 材料:铅 -锑合金浇铸 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
③ 形状
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号二,蓄电池的规格型号按照原机械工业部部颁标准 JB2599- 85的规定,铅蓄电地产品型号分为三段 。
Ⅰ --串联的单格电池数 。 如 3,6,分别为 3个单格 (6V)和 6个单格
(12V)。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
Ⅱ --蓄电池的类型和特征,由两个汉字拼音字母组成 。
第一个字母为,Q—起动用蓄电池;
M—摩托车用蓄电池;
第二个字母为特征代号:
A—干荷电; H—湿荷电; W—免维护;
S—少维护; F—防酸式; M—密闭式;
B—半密闭; Y—液密式; Q—气密式;
I—激活式; D—带液式; J—胶质式;
无字母为干封式 。
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
Ⅲ --蓄电池的额定容量
A,额定容量 —我国规定用 20h放电率的容量表示 。 单位为 Ah。
B,特征性能 — Q—高起动率
S—塑料外壳
D—低温起动性能好
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号解放 CA1091汽车用蓄电池
6-QA-100
即是 6个单格电池额定电压 12伏额定容量 100Ah
起动型干荷蓄电池
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号东风 EQ1090汽车用蓄电池
6-Q-105
即是 6个单格电池额定电压 12伏额定容量 105Ah
起动型蓄电池
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汽车电器设备第二节 蓄电池的构造与型号
6-QAW-100
即是 6个单格电池额定电压 12伏额定容量 100Ah
起动型干荷电免维护蓄电池
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性一、蓄电池的工作原理双极硫酸盐化理论蓄电池放电时参与化学反应的物质,正极板上是 PbO2,
负极板上是 Pb,电解液是硫酸水溶液。
蓄电池放电时,正极板上的 PbO2和负极板上的 pb都变成
PbSO4水溶液,电解液中的 H2SO4减少,相对密度下降。
蓄电池充电时,则按相反的方向变化。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性蓄电池的化学反应方程式为,
424
422
2P
2
P b S OOHb S O
PbSOHP b O




充电放电正极 电解液 负极正极 电解液 负极
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
1.电动势的建立正、负极板浸入电解液后产生电动势。
负极板:铅溶于电解液中,失电子生成 Pb2+
Pb-2e→Pb 2+
电子留在负极板上,
使负极板具有负电位,为 -0.1V。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性正极板,PbO2溶于电解液
PbO2+2H2O→Pb(OH) 4
Pb(OH)4→Pb 4+ + 4OH-
OH-留在电解液中,Pb4+
沉附在正极板表面,使正极板有 +2.0V
在外电路未接通时,反应达到动态平衡时,静止电动势为:
E=2.0- (- 0.1)=2.1V
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
2.蓄电池的放电
( 1)概念将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
( 2)化学反应如果将蓄电池与外电路的负荷接通,电子 e从负极板经过外电路的负荷流往正极板,使正极板的电位下降,从而破坏了原有的平衡状态,发生电化学反应。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
( 3)结论
①电极间接用电器时,负极板电子转移到正极板,补充了正极板电子,使反应持续进行。
②生成的 PbSO4分别附着在正负极板上。
③正负极板上的活性物质逐步转变为 PbSO4而不断被消耗。
④电解液中的 H2SO4不断地被消耗而变成水,电解液密度变小。因此,测量电解液密度可以检验蓄电池放电程度。
⑤从理论上说,蓄电池这种放电过程将会使极板上所有物质全部转变为硫酸铅,但实际转化的只有 20-30%。因此,采用薄型、多孔性极板可提高容量。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
3.蓄电池的充电
(1)概念:将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过程。
它是放电反应的逆过程。
充电时蓄电池的正负两极接通直流电源。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
(2)化学反应当电源电压高于蓄电池的电动势 E时,电流由蓄电池的正极流入,从蓄电池的负极流出,也就是电子由正极板经外电路流往负极板。
这时正负极板发生的化学反应正好与放电过程相反。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
(3)结论在外界电场作用下,电解液中的 H2O与负极 PbSO4均被电离,
Pb2+被负极吸引并从负极上得到充电电源送来的电子,还原成 Pb附着在负极板上,形成海绵状 Pb,O2-被吸引在正极板周围,正极板上 PbSO4电离出来的 Pb2+在极板周围电场作用下失去两个电子变成 Pb4+,与 O2-结合成 PbO2附着在正极板表面。 SO42-与 H2O离解出的 H+结合成 H2SO4,留在电解液中。这样,正极板上 PbSO4被逐步转变成 PbO2,负极板上的 PbSO4被逐步转变成海绵状 Pb,生成的 H2SO4使电解液密度增大,蓄电池恢复到放电前的状态 。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
(4)水的分解反应充电过程中,电解液的相对密度将升到最大值,并会引起水的分解:
H2SO4≒ 2H++SO42-
负极上的反应,2H++2e→H 2↑
正极上的反应,2SO42-+2H2O -4e→2H 2SO4+O2↑
蓄电池总的反应,H2SO4+2H2O→H 2SO4+2H2↑+O 2↑
可见:反应的实际是分解水:
2H2O→2H 2↑+O 2↑
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
4.蓄电池充放电过程结论
(1) 蓄电池在放电时,电解液中的硫酸将逐渐减少,而水将逐渐增多,电解液相对密度下降。
(2)蓄电池在充电时,电解液中的硫酸将逐渐增多,而水将逐渐减少,电解液相对密度增加。
(3)在充放电时,电解液浓度发生变化,主要是由于正极板的活性物质化学反应的结果,因此要求正极板处的电解液流动性要好。在装配蓄电池时,应将隔板有沟槽的一面对着正极板,以便电解液流通。
(4)充电后期,会因电解水产生气体,应注意排气畅通,
以防爆炸。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性二、蓄电池的工作特性蓄电池的静止电动势及基本电特性蓄电池的内阻蓄电池的放电特性蓄电池的充电特性
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
1.静止电动势及基本电特性
(1)静止电动势 Ej,蓄电池处于静止状态时,正负极板之间的电位差称为静止电动势 。
(2)开路电压:理论上,开路状态下的端电压并不等于蓄电池的电动势 。 但是,开路电压在数值上很接近蓄电池的静止电动势,可以用开路电压代替静止电动势 。
一般规定铅蓄电池的额定开路电压为 2.0V。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性开路电压 ( 静止电动势 ) 公式
1)当温度为 15℃ 时:
Ej=0.84+ρ 15℃ ( V)
式中,Ej— 静止电动势 (V)
0.84— 温度换算系数
ρ 15℃ -- 15℃ 时的电解液密度 (g/cm3)
汽车用蓄电池的电解液密度一般在 1.12-
1.30g/cm3之间,因此 ES=1.97~ 2.15( V)
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
2)当温度不为 15℃ 时,密度修正为:
ρ 15℃ =ρ +β( 15-t)
式中,ρ — 实测密度 (g/cm3)
β — 密度的温度换算系数 。 数值为 0.00075g/cm3.
含义为:电解液温升 1℃,密度下降 0.00075g/cm3.
t— 实测温度 (℃ )
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
(3)蓄电池端电压的测量端电压包括开路电压,放电电压和充电电压,取决于蓄电池的工作状况 。
1)开路电压:在发电机未正常工作时测量的蓄电池端电压为开路电压 。 一般为 12V。
2)充电电压:在发电机正常工作时测量的蓄电池端电压为充电电压 。 一般为 14V。
3)放电电压:起动发动机时测量的蓄电池端电压为放电电压 。 约为 8-11V。 实际测量时采用高率放电计模拟起动状态 。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
2,蓄电池的内阻
(1)组成电解液电阻,极板电阻,隔板电阻,联条与极柱接触电阻等 。
(2)影响因素
1)放电程度放电程度越高,PbSO4越多,极板电阻越大 。
2)隔板电阻与材料木质隔板多孔性差,其电阻比橡胶和塑料隔板电阻大 。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
3)联条电阻与联条形式:传统的外露式联条比内部穿壁式,跨越式联条电阻大 。
4)电解液密度:电解液密度一般为
1.2g/cm3时,电阻最小,过低 ( H+
和 SO42-少 ) 或过高 ( 粘度大 ) 内阻均增加 。
5)电液温度:温度低,粘度大,电解液电阻大 。
(3)结论:铅酸蓄电池内阻一般很小,
故可提供大电流,适于作起动电源 。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
2.放电特性
(1)概念在恒流放电过程中,
蓄电池的端电压和电解液相对密度随时间而变化的规律。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
2.放电特性
(2)方法将完全充足电的蓄电池以
20h放电率的电流进行放电,在放电过程中不断地调节外接的电位器,使放电电流保持稳定不变,每隔一定的时间,测量端电压和电解液密度,得到如图所示的放电特性曲线。
极化:在充电后期的化学反应中,电池两极间的电位差会高于两极活性物质的平衡电位(每单格为 2.1V),这种现象称为,极化,。
1.欧姆极化:它是电流通过极板、隔板、电解液等所产生的电压降,随正负极板上参加化学反应的活性物质多少、电解液的相对密度、温度的高低而变化,且在充电结束后自动消失。
2.浓差极化:电解液中,离解的各种离子在电场作用下按自己遵循的方向向移动,在极板界面上参加反应而消耗。因离子的,电迁移,和,扩散,速度稍慢,在电液中形成浓度差,
造成电极电位与平衡电极电位间的差值,称为浓差极化。充电电流大,极化明显,停充后,因离子扩散而消失。
3.电化学极化:充放电过程中,深层次的活性物质反应其反应速度比电子移动速度慢,形成电荷积累,阻碍化学反应,
引起极板极化。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
(3)单格电池电压变化规律
1)开始放电阶段:端电压由 2.14V迅速下降至
2.1V。
极板孔隙内硫酸迅速消耗,电解液密度迅速下降,浓差极化增大,端电压迅速下降。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
(3)单格电池电压变化规律
2)相对稳定阶段端电压缓慢下降至 1.85V。
极板孔隙外向孔隙内扩散的硫酸与孔隙内消耗的硫酸达到动态平衡,孔内外电解液密度一起缓慢下降,
所以端电压缓慢下降。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
3)迅速下降阶段端电压由 1.85V迅速下降至 1.75V,电解液密度达最小值
ρ 15℃ =1.11g/cm3。
放电接近终了时,
电化学极化、浓差极化、欧姆极化显著增大,端电压迅速下降。
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
4)蓄电池放电终了的特征
①终止电压:允许的放电终止电压与放电电流大小有关,
放电电流越大,则放电时间越短,允许的放电终止电压越低。
②电解液密度 ρ 15℃ =1.11g/cm3。
放电电流 /A 0.05C20 0.1C20 0.25C20 1C20 3C20
连续放电时间 20h 10h 3h 30min 5min
单格电池终止电压 /V 1.75 1.70 1.65 1.55 1.50
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
(1)概念:
在恒流充电过程中,蓄电池的端电压与电解液相对密度随时间而变化的规律 。
注意,充电电源必须采用直流电源,以一定的电流强度向一只完全放电的蓄电地进行充电 。
3.充电特性
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
(2)方法:
保持充电电流不变,
每隔一定时间测量单格电池的端电压和电解液相对密度 。
可以绘制出蓄电池的充电特性曲线,如图所示 。
3.充电特性
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
1)充电开始阶段:
端电压迅速上升到 2.1V。
说明,开始充电时,
孔隙内迅速生成硫酸,浓差极化增大,
端电压迅速上升。
(3)单格电池电压变化规律
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
2)稳定上升阶段:
端电压缓慢上升至 2.4V
左右,并开始产生气泡 。
说明,孔隙内生成的硫酸向孔隙外扩散,当硫酸生成的速度与扩散速度达到平衡时,端电压随整个容器内电解液密度变化而缓慢上升。
(3)单格电池电压变化规律
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
3)充电末期:电压迅速上升到 2.7V左右,且稳定不变,电解液呈沸腾状态。
活性物质还原反应结束后的充电称为过充电。
过充电电流主要用于电解水,应避免长时间过充电。切断电源后,单格电压迅速降至 2.11V。
(3)单格电池电压变化规律
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汽车电器设备第三节蓄电池的工作原理和工作特性
①端电压上升到最大值
2.7V,并在 2h-3h内不再增加。
②电解液相对密度上升到最大值 1.27g/cm并在 2h-3h内不再增加。
③蓄电池内产生大量气泡,停充 1h后再接通充电电源时,蓄电池电解液会立刻沸腾 。
4)蓄电池充足电的标志
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汽车电器设备本次课程结束
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汽车电器设备第四节蓄电池的容量及影响因素一、蓄电池的容量
1.概念:充足电的蓄电池按一定大小的电流连续放电时,其端电压降至放电终止电压为止所输出的电量。
2.标示与单位:蓄电池的容量用 C表示,单位为安时( A·h)。 当电池以恒定电流值放电时,其容量等于放电电流和连续放电时间的乘积,即,C=Iftf
3.作用:蓄电池容量用以表示其对外供电能力,衡量蓄电池性能的优劣及选用蓄电池的重要指标。
4.分类:额定容量、起动容量、储备容量等。
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汽车电器设备第四节蓄电池的容量及影响因素一、蓄电池的容量
5.额定容量,额定容量国标 GB5008.1-91,起动用铅蓄电池技术条件》规定:
将完全充足电的新蓄电池在电解液温度为 25± 5℃ 条件下,以 20h放电率(放电电流为 0.05C20) 连续放至单池平均电压降到 1.75V时为止,蓄电池输出的电量称为额定容量。
额定容量用 C20表示。
6.影响因素:其大小受放电温度、放电电流、放电终止电压影响。
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汽车电器设备第四节蓄电池的容量及影响因素
6.实例:实际测量蓄电池容量时,其规定条件下的放电时间等于或超过 20小时为合格。
例,6-Q-105型蓄电池,在电解液平均温度为
25℃ 时,以 5.25A电流连续放电 20h后,端电压为 10.50V( 即单体电压降到 1.75V),则其 20h
率额定容量为:
C20=5.25A× 20h=105A·h。
71
汽车电器设备补充内容蓄电池的容量起动容量
①意义:表示蓄电池在发动机使用电力起动时的供电能力。
②分类:
A,常温起动容量:电解液初始温度为 25℃ 时,以
5min放电率的电流 (3倍容量的电流 ),连续放电至单格电压降到 1.5V时所输出的电量。
其连续放电时间应 ≮5 min。
72
汽车电器设备蓄电池的容量
B,低温起动容量:电解液初始温度为 -18℃ 时,
以 5min放电率的电流连续放电至单格电压降至
1V时所输出的电量。
其放电时间应 ≮2.5 min。
例,3-Q-90型蓄电池,在电解液初始温度为 -18℃
时,以 3Q=3× 90A=270A的电流连续放电至单格电压降至 1V时,历时 2.5min,其起动容量为:
270× 2.5/60Ah==11.25Ah
73
汽车电器设备蓄电池的容量
5min放电率的电流在数值上约为蓄电池额定容量的 3倍。
例,3-Q-90型蓄电池,Q=90Ah。 在电流初始温度为 25℃ 时,以 3Q=3× 90A=270A的电流连续放电至单格电压降至 1.5V时,历时 5min,则其起动容量为:
270× 5/60==22.5Ah
74
汽车电器设备第四节蓄电池的容量及影响因素二、影响蓄电池容量的因素放电电流电解液温度电解液密度极板的构造电解液纯度
75
汽车电器设备第四节蓄电池的容量及影响因素放电电流越大,蓄电池容量越小。 因放电电流越大,
极板孔隙内消耗的 H2SO4
越快,且单位时间内产生的 PbSO4越多,PbSO4堵塞极板孔隙明显,阻碍电液向极板内层渗透,使极板孔隙内电解液密度急剧下降,致端电压也迅速下降,而极大地缩短了放电时间,使蓄电池容量下降。
1.放电电流对容量的影响
76
汽车电器设备第四节蓄电池的容量及影响因素
6Q135型蓄电池不同放电电流下放电特性。可见:放电电流越大,
端电压下降越快,
放电时间越短,故蓄电池容量越小。
77
汽车电器设备第四节蓄电池的容量及影响因素电解液温度降低,蓄电池容量减小。 温度 ↓ 粘度 ↑,电解液渗入极板困难,活性物质利用率 ↓→ C20↓ ; 同时,
粘度 ↑ 内阻 ↑ 内压降 ↑ 端电压 ↓→ C20↓ 。 实验证明,
电解液温度每下降 1℃,缓慢放电时蓄电池容量约减少
l%,迅速放电时蓄电池容量约减少 2%。
由于电解液温度对蓄电池容量影响较大,因此,冬季在寒冷地区使用蓄电池时,应特别注意蓄电池的保温。
2.电解液温度对容量的影响
78
汽车电器设备第四节蓄电池的容量及影响因素
电解液密度 ρ↑ 电动势 E↑,
电液渗透能力 ↑,参加反应的活性物质 ↑→ C20↑ ; ρ
过高,粘度 ↑,内阻 ↑,极板硫化 ↑→ C20↓ 。
实践证明:电解液密度偏低有利于提高放电电流和容量。即使是冬季使用的电解液,在不使其结冰的前提下,
也应尽可能采用稍低密度的电解液。
3.电解液密度对容量的影响
※ 一般电解液密度为 1.24-
1.30g/cm3
79
汽车电器设备补充
4.构造因素对容量的影响极板厚度越薄,活性物质的利用率就越高,相同蓄电池尺寸下极板片数多,容量就越大。
极板面积越大,同时参与反应的物质就越多,容量就越大。
同性极板中心距越小,蓄电池内阻越小,容量越大。
5.电解液纯度对容量的影响电解液中的一些有害杂质会腐蚀栅架,沉附于极板上的杂质形成局部电池产生自放电,导致输出电量减小。
如:电解液中若含有 1%的铁,则蓄电池在一昼夜内就会放完电。
80
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电充电方法:
定流充电定压充电脉冲快速充电充电种类:
初充电补充充电去硫充电
81
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
1.定流充电
(1)定义:在充电过程中,充电电流恒定不变(通过调整电压,保证电流不变)。
(2)优点:充电电流可任意选择,有益于延长蓄电池寿命。
(3)缺点:充电时间长,且需要经常调整充电电流。
(4)适用范围:初充电、去硫充电和补充充电。
82
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(5)电路特点:各蓄电池串联连接。充电时,每个单体需要
2.7V,故串联电池的单体总数不应超过 n= Uc/ 2.7(Uc为充电机的充电电压 )。
(6)充电要求:各蓄电池单格容量应尽可能相同,容量不同时,应按最小的容量确定充电电流,小容量的蓄电池充足后拆下,再对其余蓄电池继续充电。
83
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(7)充电方法 (两阶段充电法 )
1)在第一阶段用较大电流充电,当单格电池电压升到
2.4V,电解液开始产生气泡。
2)将充电电流减小一半进行第二阶段恒流充电,直到蓄电池完全充足电为止。
84
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(1)定义:在充电过程中,充电电压恒定不变。
是蓄电池在汽车上由发电机对其充电的方法。恒压充电特性曲线见图
2.定压充电
85
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(2)优点
1)充电速度快。开始充电 4— 5h内可获充 90-95%的电量。
2)操作方便。充电电流会随着电动势的上升而逐渐减小到零,使充电自动停止,不必人工调整和照管。
(3)缺点
1)充电电流无法调整,不能保证蓄电池彻底充足电,不适于初充电和去硫化充电。
2)初期充电电流大,温升快,极板易弯曲,活性物质易脱落,影响寿命。
86
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(4)电路特点:各蓄电池并联连接。
(5)充电要求:各支路蓄电池电压相同,容量尽量一致。
(6)充电电压选择:按每单格需电压 2.5V确定。
如,6V蓄电池选 7.5V; 12V蓄电池选 15V。
(7)适用:由于定压充电过程,充电时间短,充电过程中不需调整充电电压,因此适合于蓄电池的补充充电。
说明,采用定压充电时,要选择好充电电压。若充电电压过高,则充电初期充电电流过大,且易发生过度充电现象;若充电电压过低,则蓄电池充电不足。在汽车上,
发电机给蓄电池的充电是定压充电,这样发电机的调节电压要选择适当,过高过低对蓄电池都不利。
87
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(1)极化概念:充电后期化学反应中,蓄电池两极间电位差会高于两极活性物质的平衡电位 (每单格 2.1V),这种现象称为极化。
(2)极化的影响:阻碍了蓄电池充电过程化学反应的正常进行,是造成充电效率低及充电时间长的主要因素。
(3)极化种类:欧姆极化、浓差极化、电化学极化等。
(4)解决方法:采用脉冲充电法。
3.脉冲快速充电
88
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(5)脉冲充电特点
1)时间短:新电瓶 ≤5h,旧电瓶 1— 2h;
2)省电:用电量为常规充电的 80%-85%;( 定流初充电需
60-70h; 定压补充充电需 13-16h。)
3)去硫化作用显著;
4)充不足电,对电瓶寿命有影响。
3.脉冲快速充电
89
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(6)脉冲充电过程以脉冲大电流充电来实现快速充电的方法。
①大电流恒流充电
IC=( 0.8~ 1) C20,
短时间内充至额定容量的 60%,单池电压升至 2.4V;
3.脉冲快速充电
90
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
②电液冒气泡时,停充
24~ 30ms;
③反向脉冲充电,
IC=( 1.5~ 3.0) C20
t=150~ 1000us,
消除孔隙中的气泡
④后停充 25ms,再用正向脉冲进行充电,如此循环,直至充足电。
3.脉冲快速充电
91
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
1、初充电
(1)概念:对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电。
(2)作用:恢复蓄电池在存放期间,极板上部分活性物质缓慢放电和硫化而失去的电量。
(3)特点:充电电流小,充电时间长 (70-90h),必须彻底充足。
(4)初充电质量对蓄电池的影响:
1)初充电不足:蓄电池容量会长期偏低,寿命缩短;
2)初充电过量:隔板、极板受腐蚀和活性物质膨胀、气体压力作用而引起变形,大大降低使用寿命。
二、充电种类
92
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(5)初充电的程序
1)加注电解液:密度符合厂家规定 (一般 1.25— 1.285),
液面高度符合要求 (高于极板上缘 10— 15mm)。 要求:
电解液温度加注前 ≯30℃,静放 3-6h,待电解液温度
≯35℃ 再充电。
2)确定充电电流恒流法 IC1=C20/15 IC2=C20/30
3) 连接蓄电池 (充电器的正极接蓄电池正极,充电器负极接蓄电池负极 ),按二阶段充电法充电。
二、充电种类
1、初充电
93
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(6)初充电的要求
①按第一阶段电流充至单格充电电压达 2.3-2.4V,电液逸出气泡止,
换第二阶段电流再充。
②充至充电电压和电液密度在 2-3h内不再上升,并有大量气泡放出止。
③若电液温度上升到 40℃ 时,须将电流减半;电液温度上升到 45℃
时,应停充,待冷却到 35 ℃ 时恢复充电。
二、充电种类
1、初充电
94
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(6)初充电的要求
④初充电接近结束时,应测电液密度和液面高度,密度不合适时,用蒸馏水或 1.40g/cm3电液调整后再充 2h,
复查调整直至合适为止。最后拧上通气塞,擦净电池外表。
⑤容量检查:将完成了初充电的蓄电池静放 1-2h后,按
20h放电率再进行一次放电试验,以检查电池容量。新电池容量应 ≮0.95 C20,否则须进行循环充放电直至达到要求。
二、充电种类
1、初充电
95
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电概念:蓄电池使用后的充电。
( 1)需补充充电的情况:
1)起动机运转无力时(非机械故障);
2)发动机不工作情况下,前照灯灯光暗淡;电喇叭声音小,表示电力不足时;
3)电解液密度下降到 1.15g/cm3以下时;
4)冬季放电超过 25%,夏季放电超过 50%时;
5)单格电池电压降到 1.7V以下时;
6)蓄电池已连续使用 3个月以上或放臵 1个月以上时。
2、补充充电
96
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
( 2)补充充电与初充电的不同点
1)充电前不需要加注电解液;
2)充电方法:定压充电或定流充电;
3)选择定流充电时,方法与初充电相似,亦采用二阶段充电法,充至单体端电压达 2.4V时,
电流减半充。蓄电池补充充电电流的选择:
IC1=C20/10( A) IC2=C20/20( A)
3) 充电时间约为 13~ 16h
2、补充充电
97
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(1)极板硫化现象铅蓄电池长期充电不足或放电后长时间放臵,极板上会逐渐生成一层白色的粗晶粒硫酸铅,正常充电时,它不能转化为二氧化铅和海绵状铅,
造成活性物质减少,电池容量降低。
(2)极板硫化的危害内阻显著增大,容量降低,充电时温升快,即
,一充就饱,一放就了,。
3、去硫化充电
98
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电
(3)消除硫化现象的充电工艺蓄电池轻度硫化,可用充电的方法予以消除:
1)倒出电解液,加入蒸馏水冲洗两次后,再加入蒸馏水;
2)用 IC=C20/30( A) 的电流进行充电,当密度上升到
1.15g/cm3时,倒出电解液,再加蒸馏水继续充电,直至密度不再上升;
3)以 10h放电率放电电流放电至单池电压降到 1.75V时,
再进行上述充电。反复进行以上过程,直至输出容量达到额定容量的 80%以上,即可使用。
3、去硫化充电
99
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电蓄电池每隔三个月进行一次:先补充充电后停 1h,
将电流减半充至沸腾,反复数次,直至一通电电液即沸腾为止。
4.预防硫化的过充电工艺
100
汽车电器设备第五节 蓄电池的充电蓄电池的充电
101
汽车电器设备充电注意事项
1、硫酸入水; 7、人身防护;
2、室内通风; 8、应急处理:大水冲洗;
3、严禁试火; 9、不开危险玩笑;
4、低压接入; 10、定时检测调节;
5、断电连接; 11、记录技术资料;
6、墙地防酸处理; 12、保持工具场地清洁。
102
汽车电器设备第六节蓄电池的常见故障及其排除蓄电池常见故障包括内部故障和外部故障。
外部故障:外壳裂纹、极柱腐蚀、极柱松动、封胶干裂。
内部故障:极板硫化、活性物质脱落、极板栅架腐蚀、极板短路、自行放电、极板拱曲。
103
汽车电器设备第六节蓄电池的常见故障及其排除
1、概念:极板上生成白色的粗晶粒硫酸铅的现象称硫化。
2、危害:粗晶粒硫酸铅导电性差,正常充电很难还原,晶粒粗,体积大,堵塞活性物质孔隙,内阻增大。
3、故障特征
(1)极板上生成一层白色粗晶粒硫酸铅;
(2)放电时,内阻大,电压急剧下降,不能持续供给起动电流;
(3)充电时,内阻大,单格电池的充电电压很快升达 2.8V以上,密度上升慢,温度上升快,过早出现沸腾现象 。
(4)用高率放电计检测时,单格电压明显下降。
一、极板硫化
104
汽车电器设备第六节蓄电池的常见故障及其排除
4、故障原因
(1)充电不足,长期处于存放或放电状态,放电后未及时充电; (温度高时,PbSO4溶解,温度低时,析出大晶粒的 PbSO4于极板表面)
(2)极板露出电液液面而氧化; (负极板的上部在汽车行驶过程中因巅波而时常露出液面被氧化生成粗晶粒
PbSO4)
(3)电解液密度过大,电池内部易形成电位差,产生自放电,致 PbSO4再结晶;
(4)电解液不纯,产生自放电,致 PbSO4再结晶。
一、极板硫化
105
汽车电器设备第六节蓄电池的常见故障及其排除
5.预防与补救蓄电池应处于充足电状态,放完电后应及时补充充电;
电解液密度要恰当;液面高度应符合规定;已硫化的蓄电池,轻者用去硫化充电法消除,重者报废。
一、极板硫化
106
汽车电器设备第六节蓄电池的常见故障及其排除
1.现象:存电很足的蓄电池停放一天后出现起动机转动缓慢无力,灯光暗淡,喇叭声小的现象。充足电的蓄电池每昼夜容量降低超过 2%时,应视为自行放电。
2.原因:
①外部线路短路或未关断;
②电池表面脏污;
③内部短路(隔板损坏、活性物质脱落);
④电液不纯。 (含铁量达 1%时,一昼夜电会全放完)
二、自行放电
107
汽车电器设备第六节蓄电池的常见故障及其排除
3.故障诊断与排除
①清洁电池外部;
②检查电线有无接地短路处;
③检查有无用电设备未关断;
4.检查方法:关闭全部用电设备,拆下蓄电池一个接线柱上的电线试火,若有火,为线路问题;若无火,为电池表面脏污或内部短路。
二、自行放电
108
汽车电器设备第六节蓄电池的常见故障及其排除
5.预防
①须用专用蓄电池硫酸和蒸馏水;
②盛装电解液和蒸馏水的容器须为非金属耐酸材料制成;
③保持电池表面清洁、干燥,并防止有害杂质落入池内。
二、自行放电
109
汽车电器设备第六节蓄电池的常见故障及其排除
1、故障特征蓄电池输出容量下降,充电时电解液混浊,有棕色物质自底部上升。
2.故障原因
(1)充电电流过大,过充时间过长
(2)低温大电流放电,造成极板拱曲
(3)汽车行驶时颠簸、振动,震落
(4)电液密度经常过大,腐蚀栅架。
三,活性物质脱落
110
汽车电器设备第六节蓄电池的常见故障及其排除
3、排除方法解体、清洗。若活性物质脱落较少,可封装再用;若脱落多,则更换极板。
4.要求
(1)不过充;
(2)充电电流不过大
(3)不过放电,严格按规定的终止电压放电
(4)按规定使用起动机
(5)调整电液面时一般要加蒸馏水,不加硫酸。
三,活性物质脱落
111
汽车电器设备第六节蓄电池的常见故障及其排除
1、故障特征开路端电压过低,起动机运转无力,充电时,温度高、电压低、密度上升很慢或不上升,气泡很少、无气泡或产生气泡太晚。
2、故障原因
(1)活性物质脱落过多,沉积后将正负极板连通。 (必须拆开检查)
(2)隔板损坏而漏电或短路。
3、故障排除
(1)活性物质脱落过多 — 放电清洗
(2)隔板损坏 — 更换四,极板短路
112
汽车电器设备补充内容自行放电
1、故障现象蓄电池在无负载的状态下,电量自动消失的现象称为自行放电。
2、故障特征如果充足电的蓄电池在 30天之内每昼夜容量降低超过 2%,称为故障性自行放电。
3、故障原因
(1)电解液含杂质过多; (2)极板活性物质脱落;
(3)电池表面不清洁; (4)极板焊渣造成短路。
113
汽车电器设备自行放电
4、排除方法
(1)将蓄电池全部放电或过放电,使杂质进入电液,倒出电液并清洗蓄电池内部,注入新液再充电,可反复几次。
(2)经常保持蓄电池外表清洁。
(3)每月进行一次补充充电。
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汽车电器设备补充容量降低
1)现象:用高率放电计测单格电压< 1.5V; 充足电后使用很短时间即感存电不足,起动机运转缓慢无力,甚至不能带动发动机曲轴旋转,喇叭声音小,灯光暗淡。
2)原因:
①蓄电池长期处于放电、半放电状态,极板硫化 (表面生成一层白色的粗粒硫酸铅,严重影响充放电效果 )。
②经常长时间使用起动机,用大电流进行放电。
③发电机充电电压过低,蓄电池经常充电不足。
④电液密度过高,引起极板硫化。
⑤电液密度过低,导致容量下降。
⑥活性物质脱落,导致容量下降。
115
汽车电器设备容量降低
3)故障诊断与排除诊断:当用高率放电计测得蓄电池单格电压低于 1.5V时,
即表明容量不足。
排除,A.检查调整充电电压;
B.检查补充电解液;
C.检查极板是否硫化,轻度硫化用去硫充电解决,
或循环充放电法恢复;重度硫化用物理方法解决 (拆解后处理 );
D.活性物质脱落时,可用蒸馏水反复清洗,或拆解后处理。
4)预防硫化:使蓄电池经常保持足电状态和液面高度。
116
汽车电器设备补充充不进电
1)现象:汽车起动后在行车中电流表指针回正过快,或蓄电池温度偏高,且长时间行车后,电液表指针仍指在 +5A以上。
2)原因:①长期使用,电池劳损;
②内部短路;
③活性物质脱落;
④极板硫化或负极板硬化。
117
汽车电器设备充不进电
3)故障诊断与排除:
①若用了一年以上,则可能为蓄电池劳损衰竭,
应更换新品;
②若电池温度偏高,且长时间行车后电流表指针仍指 +5A以上,用高率放电计测得蓄电池单格电压低于 1.5V时,说明有短路故障,应拆修;
③若电液浑浊呈褐色,为活性物质脱落,应拆修或换新品;
118
汽车电器设备补充电解液损耗过快
1)现象:电解液面下降过快,需经常补充。
2)原因:①充电电流过大;
②电液渗漏 (壳体有裂纹 );
③隔板损坏击穿,或极板短路。
3)故障诊断与排除:①查渗漏;②查充电电压;
③单个单格消耗过快多为内部短路;④用相应方法排除。
119
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护为了使蓄电池经常处于完好状态,延长其使用寿命,
对使用中的蓄电池需进行下列维护工作:
1)检查蓄电池在车上安装是否牢靠,起动电缆线与极桩的连接是否紧固,检查电缆线的线夹与极桩是否有氧化物,若有则应及时清除。
2)经常检查蓄电池盖表面是否清洁,应及时清除盖上的灰尘、电解液等脏物,保持加液孔盖上的气孔畅通。
一、蓄电池的维护
120
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
3)定期检查电解液的液面高度,液面一般应高出极板 10— 15mm。 一般情况下,当液面低时,应补加蒸馏水。
4)定期对蓄电池进行补充充电,以保证蓄电池始终保持充足电的状态。
5)经常检查蓄电池的放电程度,超过规定时立即进行补充充电。
一、蓄电池的维护
121
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护要求汽车每行驶 1000km,
或冬季每行驶 10—
15天,夏季每行驶
5— 6天,应查液面高度和放电程度。
二、蓄电池的技术状况检验
122
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
(1)目测:
①电解液液面应在蓄电池外壳上、下液面线之间。
②从加液孔观察判断液面高度。加液孔下缘形成中央小圈时合格,
形成大圈时为液面过低。
二、蓄电池的技术状况检验
1.电解液液面高度检查 (10-15mm)
123
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
(2)用玻璃管测量当液面过低时,应加注蒸馏水,以恢复正确的液面高度。除非确知电解液溅出,否则不许添加硫酸溶液。
二、蓄电池的技术状况检验
1.电解液液面高度检查 (10-15mm)
124
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护蓄电池液面高度检测
125
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
(1)检查电解液密度
①用吸式密度计检测。方法见图。
二、蓄电池的技术状况检验
2,放电程度检测:
126
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护放电状态 (%) 100 75 50 25 0
电解液相对密度 (g/cm3) 1.27 1.23 1.19 1.15 1.11
(1)检查电解液密度
②电解液密度与相对应的放电状态注意:密度每减少 0.01g/cm3,相当于放电 6%。
二、蓄电池的技术状况检验
2,放电程度检测:
127
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
③测量电解液密度时,应同时测量电解液温度,并换算出标准温度 (室温 20℃ 或 25℃ )下的密度后,再进行判断。
换算公式为:
ρ20℃ =ρt+0.00075(t-20)
ρ25℃ =ρt+0.00075(t-25)
式中,ρ20℃,ρ25℃ 为相应温度下的密度值; ρt为实测密度值; t 为实测温度; 0.00075为换算系数。
二、蓄电池的技术状况检验
2,放电程度检测:
(1)检查电解液密度
128
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
④蓄电池技术状况的判断与处理:
A.若电解液相对密度 ≥1.30g/cm3,说明硫酸比例过大,
应加注蒸馏水稀释;
B.若相对密度为 1.22— 1.29g/cm3之间,说明蓄电池充电超过 50 %,或已充分充电,可正常使用;
C.若相对密度为 1.21g/cm3以下,说明放电超过 50%,
应充电;
D.若充电后电解液密度还低于 1.21g/cm3,说明蓄电池已损坏。
E.各单格电解液密度相差应 ≯ 0.04g/cm3,否则应调整。
二、蓄电池的技术状况检验
2,放电程度检测:
(1)检查电解液密度
129
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护蓄电池电液密度检测
130
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
(2)用高率放电计 (模拟起动放电 )检测对于技术状态良好的蓄电池,当以起动电流或规定的放电电流连续放电 5s时,端电压应不低于规定值。
二、蓄电池的 技术状况检验
3,起动性能检 测:
131
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护用高率放电计检测蓄电池放电程度:
历时 5S左右,大电流下各端电压稳定在 1.5V以上,
单格相差?0.1 V
为完好。否则有故障。
单格电池端电压 (V) 放电程度 /%
1.7— 1.8 0
1.6— 1.7 25
1.5— 1.6 50
1.4— 1.5 75
1.3— 1.4 100
二、蓄电池的技术状况检验
3,起动性能检测:
132
汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护绿色区域 端电压高于 9.6V,状态良好黄色区域 端电压低于 9.6V,存电不足红色区域端电压低 8V于蓄电池故障,更换蓄电池。
二、蓄电池的 技术状况检验
3,起动性能检 测:
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护蓄电池电量检测
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
(3)就车检查蓄电池技术状况
A.连续使用几次起动机,若起动机每次都能正常运转,
则说明蓄电池存电充足;若起动机旋转无力,或不能旋转,则说明蓄电池放电过多或有故障。
B.当夜间使用前照灯并使用起动机时,或起动机旋转有力,灯光稍许变暗,说明蓄电池电足;若起动机旋转无力,灯光暗淡,说明蓄电池放电过多;若起动机不能正常旋转,且灯光暗淡、灯丝变红甚至熄灭,说明蓄电池严重亏电或有硫化故障。
二、蓄电池的技术状况检验
3,起动性能检测:
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
( 1)目的:通过测量极桩与连接线间的压降来确定连接状态好坏。
( 2)方法:将电压表正表棒接到蓄电池的正极桩上,负表棒接到正极桩电缆线的线夹上,接通起动机,
使起动机带动发动机工作,这时电压表的读数不得大于 0.5V,否则说明极桩与线夹接触不良,将产生起动困难。
二、蓄电池的技术状况检验
4.蓄电池极桩连接状态的测试,
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
( 3)措施:当极桩与线夹接触不良时,若是极桩表面氧化,应清除氧化物;
若是接触松动,应重新紧固线夹。
( 4)说明:负极桩与其电缆线的线夹的压降的测量,
表棒与上述相反。
二、蓄电池的技术状况检验
4.蓄电池极桩连接状态的测试,
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
1.蓄电池的选择选择蓄电池时,主要根据外型尺寸和额定容量,额定容量小了易导致起动困难,大了易导致蓄电池长期充电不足。
2.电解液的选择现今蓄电池所使用的电解液一般都是购买配制好的标准电解液,无需维修站自己配制电解液。在给蓄电池加注电解液时,要选择电解液的密度,一般情况下应该选择密度偏低的电解液。寒冷地区选择电解液的前提应该是保证电解液不结冰。
三、蓄电池的使用
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
(1)要求,1)三抓
1)抓及时、正确充电:装车使用电池每月补充充电;放电程度:冬季 ≯25%,夏季 ≯50%,否则及时充电;放完电的蓄电池要在 24h内送充电间充电;带电液存放的蓄电池定期 (每月 )补充充电。
2)抓正确使用操作:每次起动时间不超过 5s,起动间隔时间 15s,最多连续起动 3次;冬季暖车、摇车后再起动;
蓄电池安装要牢固,接头要紧固并涂保护剂。
3)抓清洁保养:及时清除蓄电池表面的酸液,经常疏通通气孔。
三、蓄电池的使用
3.蓄电池的维护
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
2)五防
1)防止过充和充电电流过大
2)防止过度放电
3)防止电解液液面过低 (正常液面应高于极板上面 10-15mm)
4)防止电解液密度过大
5)防止电解液内混入杂质。
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
1)保持足电状态,以防电解液密度过低而结冰;
2)补充蒸馏水应在充电时进行,以利及时混合;
3)起动冷态发动机前应对发动机预热;
4)气温低充电难,可调高发电机电压,改善充电状况,并经常检查蓄电池电量;
5)注意蓄电池的保温 (必要时用夹层木盒安装蓄电池 ),也可适当调高电解液密度;
6)有条件的可换用大容量的蓄电池。
三、蓄电池的使用
4.冬季使用蓄电池应注意:
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
1)按说明书要求使用;
2)非干荷蓄电池用前应进行初充电;
3)干荷蓄电池用前不需要初充电,加注电解液后 30min即可使用。
三、蓄电池的使用
5.新蓄电池的使用
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
1.未加电解液的蓄电池的储存
①干燥、通风,室温 5~ 40° C
②避免爆晒,远离热源 (最小距离 2m)
③按行存放于木架之上
④旋紧加液孔盖,通气孔密闭
⑤从出厂之日起,最长 ≯2 年四、蓄电池的贮存
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
2.使用过的蓄电池的长时间储存
1)干法储存:
①先将其充足电,再按 20h率放电至单池电压为 1.75V;
倒出电解液,加入蒸馏水,3h后更换蒸馏水,反复进行至浸不出来酸为止;
②倒净蒸馏水凉干,旋紧加液孔盖,封闭通气孔 (蜡封 )。
起用时按新品处理。
2)定期充电储存 — 湿法储存 (带电解液的蓄电池的储存 )
将其充足电,旋紧加液孔盖,蜡封。
注意:室内应通风干燥,室温 5~ 30℃,定期补充充电 。
四、蓄电池的贮存
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汽车电器设备第七节蓄电池的使用与维护
3)加添加剂储存:
将蓄电池充足电,将电解液密度调整适当,按 3-4g/L的用量向蓄电池各单格电液中加入蓄电池储存添加剂,
再用 0.02QA(0.02Q为放电倍率,A为安培 )电流充电
0.5h,将液混匀,擦干净电池外表,拧紧加液孔盖室内存放;
4)密封低氧储存:
将蓄电池充足电,调好电液密度,旋紧加液孔盖,擦干净电池外表,待池温降至室温后,用 0.8mm厚高压聚乙烯膜制成大小合适的密封袋盛装蓄电池,并放入 300g
左右除氧剂 (如 801除氧剂 ),用封口机封口,室内存放。
四、蓄电池的贮存
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
1.结构材料特点
①池壳内装有集气室,以收集水蒸气或硫酸蒸气将其冷凝回收,避免水份和硫酸蒸发。
②薄壁聚丙烯外壳,取消底部凸筋,降低极板组高度,可增加上部储液量。
一、免维护蓄电池
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
③袋式微孔聚氯乙烯隔板,
避免活性物质脱落。
④栅架采用铅 -钙 -锡合金或铅 -低锑 (锑量为 2%--
3%),
消除或减轻锑的副作用。
一、免维护蓄电池
1.结构材料特点
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
⑤内装温度补偿型密度计,
便于监视储电量和液面高度。
当密度计指示器表面呈绿色时,表明存电充足;绿色面积很小或为黑色时,需补充充电;呈黄色时,表明液面过低,蓄电池已不能继续使用,应查外壳有无裂纹。
一、免维护蓄电池
1.结构材料特点
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
2.免维护蓄电池的优点
① 在规定的条件下,使用过程中不需补加蒸馏水 (时间可达三四年,
行驶里程可达:市区 8万公里,长途 40— 48万公里 )。
②自放电少,仅为普通蓄电池的 1/6— 1/8。故两年内可湿式储藏。
③内阻小,具有较高的放电电压和较好的常温和低温起动性能。
④耐过充电性能好,相同条件下其过充电流小,充满后可接近零,
即基本上不电解水。
⑤极柱无腐蚀或腐蚀极轻。
⑥耐热、耐振性能好,寿命长 (其使用寿命一般为四年,是普通蓄电池的两倍多 )。
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池二、干式荷电铅蓄电池 (极板在完全干燥状态下能长期 — 一般为 2年 — 保存化成过程中所得到的电量 )
1.干荷电池的优点其工作原理、工作特性与普通蓄电池相同,但制造工艺不同,其属于干封带电蓄电池。新电池按规定加足电解液后静臵 20— 30min即可使用,
不用初充电;其储存期比普通蓄电池长 1年。
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
2.干荷电池的材料与制造工艺特点
①在负极板的铅膏中加入了适量的松香、油酸、脂肪酸等防氧化剂,使每粒活性物质表面有保护膜,提高憎水性,防止铅氧化。
②在极板化成时,适当延长化成时间或反复充电、放电深化办法,使活性物质达到最大限度的转化。
③负极板化成后需经严格的水洗与浸渍,除去残存在负极板上的硫酸,防止海绵状铅硫化和干燥后贮存期发生,回潮,。
④对负极板严格地干燥处理。单格电池电阻 ≮5000 Ω 。
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
1、概念:在胶体电解质蓄电池中,电解质是经过净化的硅酸钠溶液与硫酸水溶液混合后凝结成的稠状胶体物质。
2、优点:电解液不会溅出;在使用维护和运输中,活性物质不易脱落;可延长使用寿命 20%;
使用中无须调整密度,只需添加蒸馏水。
3、缺点:胶体电解质电阻较大,内阻增加,容量降低;与极板接触不均匀,自放电较严重。
三、胶体电解质蓄电池
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
1.特点:具有重量轻、使用寿命长、自放电少的优点。但是碱性蓄电池活性物质的导电性差,
而且价格比较高。
2.组成:碱性蓄电池以氢氧化钾 KOH的水溶液或氢氧化钠 NaOH的水溶液为电解液,其中,以 KOH
的水溶液作电解液的应用最为广泛。
3.类型:碱性蓄电池的典型代表有铁镍蓄电池、
镉镍蓄电池、锌银蓄电池等。下面仅介绍常用的铁镍蓄电池。
四、碱性蓄电池
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
( 1)铁镍蓄电池
1)构成
①有极板盒式铁镍蓄电池 由正极板组、负极板组和隔板交错排列,组成极板组,装入壳体中,封底而成。
②烧结式铁镍蓄电池 由正极板组和负极板组交错排列,经包膜装入外壳封盖而成。正极板组和负极板组分别由烧结式极板经浸渍而成。
四、碱性蓄电池
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
( 1)铁镍蓄电池
2)工作原理蓄电池电解液是 KOH的水溶液。其只传导电流,而浓度基本不变,因而不能根据电解液密度大小来判断蓄电池充、放电程度。充电状态时,正极板上的活性物质为氢氧化镍 Ni(OH)3,负极板为金属铁 Fe。 放电终止时,
正极板活性物质转化为氢氧化亚镍 Ni(OH)2,负极板活性物质转化为氢氧化亚铁 Fe(OH)2。 铁镍蓄电池充、放电时的化学反应为价由
Fe+2Ni(OH)3≒ Fe(OH)2+2Ni(OH)2
四、碱性蓄电池
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
( 1)铁镍蓄电池
3)使用性能:对于铁镍蓄电池的比容量 (电能与质量之比 ),极板盒式蓄电池一般为 30W.h/ kg,烧结式蓄电池为 65W·h/ kg; 对于蓄电池的使用寿命,极板盒式蓄电池大负荷工作时间为 8年,烧结式蓄电池循环次数已超过 1000次 。
四、碱性蓄电池
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
1,电动汽车对蓄电池的要求:使用寿命长;比容量高;使用持续里程长;质量小;充、放电性能好。
2,燃油汽车用起动型蓄电池的缺点:质量大、
比容量小,比容量仅为 40W·h/g左右,且需经常充电,不符合电动汽车对动力源的要求。
3.目前正在研制的新型高能电池:钠硫电池、
燃料电池、锌空气电池、锂合金电池、氢镍电池等。下面仅介绍钠硫电池。
五、电动汽车蓄电池
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
4.钠 -硫电池
( 1)结构阴极 — 熔融钠阳极 — 熔融硫电解质 — β-氧化铝 (NaAL11O17)
( 2) 原理阴极:钠失去电子成离子阳极:钠离子与硫反应生成硫化钠
2Na+S≒ Na2S
五、电动汽车蓄电池
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汽车电器设备第八节 新型蓄电池
4.钠 -硫电池
( 3)优点钠硫电池是一种新型高能电池,其理论比容量可高达 760W·h/g,目前实际上已达到 300W·h/g,而且充足电后持续里程长,使用寿命长。
五、电动汽车蓄电池
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汽车电器设备本章课程结束