蓄电池亏电严重故障检修

情境二蓄电池亏电严重故障检修 制作者 祝卫 蓄电池检测 能过通过蓄电池的学习 基本掌握汽车用蓄电池的故障诊断及维修方法 1 重点掌握蓄电池的基本构造 充电知识 正确使用与维护方法 2 理解蓄电池的工作原理 了解它的工作特性及影响蓄电池容量的因素 构造 工作原理 工作特性 充电方法 充电种类以及常见故障分析等等 蓄电池检测 五 蓄电池的使用及维护 四 蓄电池的充电 三 蓄电池的容量及影响因素 二 蓄电池的工作原理及工作特性 一 蓄电池的功用和结构 一 蓄电池的功用和结构 蓄电池的功用 蓄电池的结构 蓄电池的型号 免维护蓄电池 1 蓄电池的功用 发动机起动时 向起动机和点火系统供电 发电机不发电或电压较低时向用电设备供电 发电机超载时 协助发电机供电 发电机端电压高于蓄电池电动势时 将发电机的电能转变为化学能储存起来 大电容器的作用 吸收发电机和电路中形成的过电压 保护车用电子元件 2 蓄电池的结构 铅酸蓄电池是由极板 隔板 电解液 外壳 铅连接条和加注孔盖组成 先拆负极电缆 不要把工具放在蓄电池上 查明极性 不要接错 极板作用 接受充入的电能和向外释放电能结构 由栅架和活性物质组成 分为正极板和负极板 极板 正极板 活性物质为棕红色的二氧化铅 负极板 活性物质为海绵状纯铅 呈青灰色 栅架的作用是固结活性物质 一般由铅锑合金制成 活性物质落 自行放电 极板短路 硫化 2 蓄电池的结构 为了增大蓄电池的容量 一般将多片正极板和多片负极板分别并联 组成正极板组和负极板组 在每个单格电池中 负极板的数量总是比正极板要多一片 正极板都处在负极板之间 最外面两片都是负极板 2 蓄电池的结构 隔板作用 放置在正负极板之间 避免其接触而短路 要求 多孔性 电解液渗透能力好 化学性能稳定 具有良好的耐酸性和抗氧化性 材料 木材 微孔橡胶 微孔塑料 玻璃纤维纸浆和玻璃丝棉等 形状 一面平整 一面有沟槽 沟槽应面对正极板且与底部垂直 厚度小于1mm的长方形薄片 2 蓄电池的结构 电解液铅酸蓄电池的电解液由密度为1 84g cm3的纯硫酸和蒸馏水配制而成 密度一般1 24 1 31g cm3 电解液不纯 密度过大 液面过低等容易引起自行放电 极板硫化故障 2 蓄电池的结构 3 蓄电池的型号 举例 6 QAW 100D 6 单格电池数 标准电压为12伏 QAW 表示干荷电免维护起动用铅蓄电池 100 表示蓄电池的额定容量为100Ah D 表示蓄电池的特殊性能 低温起动性能好 组成 4 免维护蓄电池 免维护铅蓄电池的结构特点采用低锑合金或铅钙合金制作的极板栅架 使蓄电池失水量少 同时使自放电小 荷电保持能力强 采用密封式压铸成型极桩 不易断裂 避免酸气腐蚀 采用聚丙烯塑料热压而成的外壳 槽底没有肋条 极板组可以直接放在蓄电池底部 而且外壳内壁较薄 采用袋式聚氯乙烯隔板 保护正极板上的活性物质不至脱落 防止极板短路 采用新型安全通气装置 避免爆炸 不必补加蒸馏水 减少接线端头腐蚀 采用穿壁对焊式的铅连接条 减少内阻 内部装有液体密度计 电眼 免维护铅蓄电池的使用特性使用中不需要加水 自放电少 寿命长 接线柱腐蚀较小 起动性能好 4 免维护蓄电池 二 蓄电池的工作原理及工作特性 蓄电池的工作原理 蓄电池的工作特性 放电过程 1 蓄电池的工作原理 充电过程 总方程式 1 蓄电池的工作原理 2 蓄电池的工作特性 蓄电池的静止电动势蓄电池的内阻蓄电池的放电特性蓄电池的充电特性 静止电动势定义 在蓄电池内部工作物质的运动处于暂时的平衡状态时的蓄电池的电动势 测量方法 1 用直流电压表或万用表的直流电压直接测得 2 测出电解液密度再用经验公式求得 蓄电池静止电动势 25 时电解液的密度 E0 2 蓄电池的工作特性 内阻极板电阻 在完全充电状态下是很小的 只有极板发生硫化故障时 极板电阻才明显增大 隔板电阻 主要取决于隔板的材料 厚度和多孔性 电解液电阻 与电解液的温度和密度有关 温度降低 电解液粘度增大 渗透能力下降 电阻增加 而电解液的密度过高或过低 均会导致电阻增大 铅连接条电阻 采用穿壁式结构后 电阻可以忽略不计 2 蓄电池的工作特性 放电终了特性 1 单格电池电压下降至放电终止电压 以20h放电率放电 单格电池电压降至1 75V 2 电解液密度下降至最小的许可值 大约为1 11g cm3 2 蓄电池的工作特性 充电终了特性 1 端电压和电解液密度均上升至最大值 且2h内基本不变 2 蓄电池剧烈放出大量气泡 电解液沸腾 2 蓄电池的工作特性 三 蓄电池的容量及影响因素 蓄电池的容量 蓄电池容量的影响因素 蓄电池的容量定义 一完全充足电的蓄电池 在允许的放电范围内所输出的电量 类型 1 额定容量 以20h放电率的放电电流在电解液初始温度25 密度为1 28g cm3的条件下 连续放电到规定的单格终止电压1 75V 蓄电池所输出的电量 用C20表示 1 蓄电池的容量 2 额定储备容量是指充足电的蓄电池在电解液温度为25 时 以25A电流放电到单个终止电压为1 75V时所维持的时间 用Cm表示 3 起动容量 常温起动容量 电解液初始温度25 时 以5min放电率的电流放电 放电5min至单格电池电压降至1 5V时所输出的电量 低温起动容量 电解液初始温度 18 时 以5min放电率的电流放电 放电2 5min至单格电池电压降至1V时所输出的电量 1 蓄电池的容量 影响蓄电池容量的因素极板的构造极板的面积大 能参与电化学反应的活性物质就多 故其容量就大 采用薄型极板 增加极板的片数以及提高活性物质的孔率 都有利于提高蓄电池的容量 放电电流 2 蓄电池容量的影响因素 电解液温度 电解液密度 2 蓄电池容量的影响因素 四 蓄电池的充电 蓄电池的充电方法 蓄电池的充电种类 1 蓄电池的充电方法 定流充电在充电过程中 充电电流保持一定的充电方法 特点充电过程中 为保证充电电流的恒定 电源电压和调节负载应随时变化 充电电流大小可根据蓄电池的容量确定 不同端电压的蓄电池可以串联充电 充电时间长 当单格电池电压上升至2 4V 电解液开始有气泡冒出时 应将电流减半 直至完全充足电为止 Ic 1 15 1 10 C20 1 蓄电池的充电方法 定压充电充电过程中 直流电源电压保持不变的充电方法 特点充电电流很大 充电4 5h蓄电池就可获得本身容量的90 95 单格电池的充电电压选择为2 5V 充电初期电流不超过0 3C20 快速充电目前采用的方法有脉冲快速充电方法和大电流递减充电法 1 蓄电池的充电方法 2 蓄电池的充电种类 初充电初充电的程序如下 1 加注一定密度的电解液 液面高出极板上沿15mm 加注电解液后 蓄电池应静置3 6h 待温度低于35 才能进行充电 2 初充电过程将蓄电池接入充电机 第一阶段充电电流约为额定容量的1 15 充电至电解液中逸出气泡 单格电压2 4V时为止 第二阶段充电电流减半 充电至电解液沸腾 密度和端电压连续3h不变时为止 整个初充电时间约60h左右 补充充电若采用定压充电 其充电方法如下 1 将蓄电池与充电电源连接 2 将电压调至规定值 观察充电电流 如果电流超过0 3C20 A 应适当降低电压 待蓄电池电动势升高后再将电压调至规定的值 3 充电终期 充电电流在连续2h内变化不大于0 1A 且电解液密度无明显变化 则认为充电可以结束 2 蓄电池的充电种类 预防硫化过充电蓄电池在使用中 常因充电不足而造成硫化 为预防硫化 蓄电池每隔3个月进行一次预防硫化过充电 先用补充充电的电流值将电池充足 然后间歇1h 将电流值减半继续充至沸腾 这样反复数次 直到蓄电池刚一接入直流电源就立即沸腾起来 就可以结束充电了 2 蓄电池的充电种类 去硫充电充电方法和步骤 1 倒出电解液 用蒸馏水反复冲洗数次 然后加入蒸馏水 用初充电电流进行充电 当电解液密度上升到1 15g cm3时 再将电解液倒出 加入蒸馏水 继续充电 反复多次 直至电解液密度不再上升为止 2 换用正常的密度的电解液 按初充电方法对蓄电池进行充电 2 蓄电池的充电种类 锻炼循环充电在汽车上由于发电机经常对蓄电池进行充电 因而蓄电池常处于部分放电的状态 即仅有一部分活性物质参加电化学反应 按正常的充电方法将蓄电池充足 然后以20小时的放电率放完 再按正常的充电方法充足 2 蓄电池的充电种类 五 蓄电池的使用与维护 蓄电池的维护 蓄电池常见故障 蓄电池技术状况检查 1 蓄电池的维护 定期检查蓄电池安装是否牢固经常检查蓄电池表面是否清洁定期检查电解液的液面高度检查蓄电池的放电程度连接蓄电池时 细心查明极性 正对正 负对负 脱开蓄电池时 始终要先拆负极 搭铁 电缆 千万不要把工具搁在蓄电池上 它们可能会同时触及到两个极桩 使蓄电池短路而引起事故 蓄电池充电时析出的气体极易爆炸 应避免在蓄电池附近电焊或明火 禁止在蓄电池周围吸烟 2 蓄电池技术状况检查 电解液液面的检查电解液密度的检查用高率放电计测量放电电压蓄电池开路电压的检查 3 蓄电池常见故障 极板硫化 自行放电 极板短路 蓄电池常见故障 活性物质脱落 极板硫化蓄电池长期处于放电状态或者充电不足状态下 会在极板上逐渐生成一层白色的粗晶粒的硫酸铅 正常充电时 不能转化为PbO2和Pb 称为硫酸铅硬化 简称硫化 故障现象 极板上有白色霜状物 蓄电池容量明显下降 用高率放电差检查 单格电压明显降低 充电时单格电压迅速升高到2 8V 但电解液密度下降不明显 且过早出现沸腾现象 3 蓄电池常见故障 故障原因 充电不足的蓄电池长期放置时 当温度升高时 极板上一部分硫酸铅溶于电解液中 在温度下降时 溶解度随之减小 部分硫酸铅再结晶成粗大颗粒的硫酸铅附在极板上 使之硫化 电池内液面过低 极板上部与空气接触而氧化 在汽车行驶过程中 由于电解液上下波动与极板氧化部分接触 也会生成粗晶粒的硫酸铅 使极板上部硫化 电解液密度过大或不纯 气温变化大都能使极板硫化 3 蓄电池常见故障 自行放电故障原因 1 电解液不纯 杂质与极板之间以及沉附于极板上不同杂质之间形成电位差 通过电解液产生局部放电 2 电池溢出的电解液堆积在盖板上 使正负极桩形成通路 3 极板活性物质脱落 下部沉淀物过多使极板短路 4 蓄电池长期放置不用 硫酸下沉 下部密度比上部大 极板上下部发生电位差引起自行放电等 3 蓄电池常见故障 极板短路隔板损坏 极板拱曲变形或活性物质大量脱落都会造成极板短路 极板短路的外部特征是充电电压低 密度上升很慢 充电中气泡很少 而且用高率放电叉测试时 单格电池电压很低或者为零 对于短路的蓄电池必须拆开 查明原