汽车电器. 蓄电池

1、汽车电器第一章第一章 蓄电池蓄电池汽车电器蓄电池的作用蓄电池的作用n发动机起动时，向起动机、点火系供电。发动机起动时，向起动机、点火系供电。n发电机电压低于蓄电池电压时，向用电发电机电压低于蓄电池电压时，向用电设备供电。设备供电。n当发电机过载时，协助发电机供电。当发电机过载时，协助发电机供电。n发动机正常运转时，蓄电池以化学能的发动机正常运转时，蓄电池以化学能的形式储存发电机发出电能。形式储存发电机发出电能。n稳定电源电压，保护电子元件。稳定电源电压，保护电子元件。汽车电器铅蓄电池的特点铅蓄电池的特点n优点：优点： 内阻小，电压稳定，原料丰富，成内阻小，电压稳定，原料丰富，成本低，结构简单，

2、起动性能好（能在短本低，结构简单，起动性能好（能在短时间内向起动机提供强大的起动电流）。时间内向起动机提供强大的起动电流）。n缺点：缺点： 比能低，使用寿命短。比能低，使用寿命短。汽车电器1.11.1 蓄电池的结构与型号蓄电池的结构与型号1.1.1 1.1.1 蓄电池的结构蓄电池的结构n极板极板作用：容纳活性物质，与电解液发生电化学作用：容纳活性物质，与电解液发生电化学 反应，实现能量转换。反应，实现能量转换。n隔板隔板作用：使正、负极板尽量靠紧而不致短路，作用：使正、负极板尽量靠紧而不致短路，缩小蓄电池的体积；防止极板变形和活性物质脱落。缩小蓄电池的体积；防止极板变形和活性物质脱落。n壳体壳

3、体作用：用来盛放极板组、隔板和电解液的容作用：用来盛放极板组、隔板和电解液的容 器。器。n电解液电解液作用：形成电离，促使活性物质溶离产生作用：形成电离，促使活性物质溶离产生 电化学反应。电化学反应。n联条联条作用：将单格电池串联起来，提高蓄电池总作用：将单格电池串联起来，提高蓄电池总成的端电压。成的端电压。n极柱极柱作用：便于联条连接及外接电路导线。作用：便于联条连接及外接电路导线。汽车电器蓄电池的结构特点蓄电池的结构特点n 极板由栅架和活性物质组成。极板由栅架和活性物质组成。n 栅架材料：铅锑合金（含锑量栅架材料：铅锑合金（含锑量5%7%） 低锑合金（含锑量小于低锑合金（含锑量小于3%）

4、铅铅-钙钙-锡合金锡合金n 正极板活性物质：深棕色的多孔性二氧化铅正极板活性物质：深棕色的多孔性二氧化铅 PbO2n 负极板活性物质：青灰色的海绵状纯铅负极板活性物质：青灰色的海绵状纯铅 Pbn 活性物资的利用率与极板的厚度有关。活性物资的利用率与极板的厚度有关。 1. 正、负极板正、负极板汽车电器n极板片数越多，面积越大，则极极板片数越多，面积越大，则极板上的活性物质越多，蓄电池的板上的活性物质越多，蓄电池的容量就越大。容量就越大。n为了增大蓄电池的容量，故需要为了增大蓄电池的容量，故需要多片极板并联组成正、负极板组。多片极板并联组成正、负极板组。n每格电池中的负极板比正极板多每格电池中的负

5、极板比正极板多一片。一片。汽车电器 材料性能要求：多孔、细孔、渗透性好，有材料性能要求：多孔、细孔、渗透性好，有一定的机械强度，不含有害杂质，耐酸、耐热、一定的机械强度，不含有害杂质，耐酸、耐热、抗氧化性好。抗氧化性好。 材料：木质、微孔塑料（聚氯乙烯、聚乙材料：木质、微孔塑料（聚氯乙烯、聚乙烯）、微孔橡胶、浸树脂纸质、玻璃纤维烯）、微孔橡胶、浸树脂纸质、玻璃纤维 形式：片式、袋式形式：片式、袋式 装配要求：有沟槽的一面朝着正极板装配要求：有沟槽的一面朝着正极板2. .隔板隔板汽车电器 性能：耐酸、耐热、耐震性能：耐酸、耐热、耐震 材料：硬橡胶、聚丙烯材料：硬橡胶、聚丙烯 形式：形式：3个或个

6、或6个互不相通的单格，每个互不相通的单格，每个单格内装有正负极板组和电解液组成一个单格内装有正负极板组和电解液组成一个电池。个电池。 3. 壳体壳体汽车电器成分：化学纯硫酸和合格的蒸馏水配制而成。成分：化学纯硫酸和合格的蒸馏水配制而成。要求：要求：1）电解液必须保证）电解液必须保证高度纯洁高度纯洁； 2）电解液必须符合）电解液必须符合标准密度标准密度，一般，一般 为为1.241.285g/cm； 3）电解液必须规定）电解液必须规定标准温度标准温度：25 4）电解液必须保持）电解液必须保持标准高度标准高度，液面高，液面高 于极板于极板1015mm。 4. 电解液电解液汽车电器气候条件气候条件冬季

7、温度低于冬季温度低于- 40C地区地区冬季温度高于冬季温度高于- 40C地区地区冬季温度高于冬季温度高于- 30C地区地区冬季温度高于冬季温度高于- 20C地区地区冬季温度高于冬季温度高于- 0C地区地区全充电蓄电池全充电蓄电池25C时的相对密度时的相对密度冬季冬季夏季夏季1.3101.2901.2801.2701.2401.2501.2501.2501.2401.240不同地区和气温条件下电解液相对密度不同地区和气温条件下电解液相对密度(g/cm)汽车电器配置电解液时注意事项配置电解液时注意事项1) 严格执行严格执行GB4554-84标准；标准；2) 严禁将蒸馏水倒入硫酸中；严禁将蒸馏水倒入

8、硫酸中；3) 当电解液温度超过当电解液温度超过60时，应停止加时，应停止加硫酸。硫酸。汽车电器1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29 1.30 1.3168.0 66.8 65.6 64.4 63.2 62.0 60.9 59.732.0 33.2 34.4 35.6 36.8 38.0 39.1 40.378.4 77.4 76.4 75.4 74.4 73.4 72.4 71.321.6 22.6 23.6 24.6 25.6 26.6 27.6 28.7相对密度相对密度g/cm3重量比重量比 （%）体积比体积比 （%）蒸馏水蒸馏水蒸馏水蒸馏水浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸汽

9、车电器 材料：铅锑合金材料：铅锑合金 要求：电压降不超过要求：电压降不超过20mV 安装形式：外露式、穿壁式、跨接式安装形式：外露式、穿壁式、跨接式5. 联条联条汽车电器 材料：铅锑合金材料：铅锑合金 要求：电压降不超过要求：电压降不超过16mV 正极柱用正极柱用“”符号表示，其周围符号表示，其周围涂红色；负极柱用涂红色；负极柱用“”符号表示，一般符号表示，一般不涂色。不涂色。6. 极柱极柱汽车电器1.1.21.1.2 铅蓄电池的规格型号铅蓄电池的规格型号 按机械工业部颁布标准按机械工业部颁布标准JB2599-85铅蓄电池产品型铅蓄电池产品型号编制方法号编制方法，将蓄电池型号分成五部分，其形式

10、如下：，将蓄电池型号分成五部分，其形式如下： 用用数字数字表示蓄电池串联的表示蓄电池串联的单格电池数单格电池数；用用字母字母表示蓄电池的表示蓄电池的主要用途主要用途；用用字母字母表示蓄电池的表示蓄电池的结构特征结构特征代号，无字母表示普通型；代号，无字母表示普通型；用用数字数字表示蓄电池的表示蓄电池的额定容量额定容量，容量的单位是，容量的单位是Ah；用用字母字母表示蓄电池的表示蓄电池的性能特征性能特征代号。代号。汽车电器1.21.2 蓄电池的工作原理蓄电池的工作原理 铅蓄电池是一种可逆的化学电源，可实现反铅蓄电池是一种可逆的化学电源，可实现反复的充电和放电，也称之为二次型电池。复的充电和放电，

11、也称之为二次型电池。电动势的建立电动势的建立 铅蓄电池在接入外部设备之前，由于极板的铅蓄电池在接入外部设备之前，由于极板的活性物质溶解于电解液，一部分活性物质溶解于电解液，一部分Pb4+沉附在正极沉附在正极板上，使正极板带板上，使正极板带+2.0V的正电位；负极板的的正电位；负极板的Pb溶于电解液中生成溶于电解液中生成Pb2+，使负极板带，使负极板带 -0.1V 的负的负电位，从而形成静止电动势。电位，从而形成静止电动势。静止电动势值为：静止电动势值为： E0=2.0-(-0.1)=2.1V。 放电过程放电过程充电过程充电过程汽车电器 当蓄电池接通负载放电时，正极板上的当蓄电池接通负载放电时，

12、正极板上的PbO2和负极板上的和负极板上的Pb都变成都变成PbSO4，电解液中，电解液中的的H2SO4减少，而减少，而H2O增加，电解液密度下降。增加，电解液密度下降。充电时，正负极板上的充电时，正负极板上的PbSO4分别恢复成原来分别恢复成原来的的PbO2和和Pb，电解液中的，电解液中的H2SO4增加，而增加，而H2O减少，电解液密度上升。其化学反应方程式为减少，电解液密度上升。其化学反应方程式为PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2 H2O放电放电充电充电工作过程工作过程汽车电器1.31.3 蓄电池的工作特性蓄电池的工作特性 蓄电池的工作特性主要是指其端电蓄电池的工作特

13、性主要是指其端电压和电解液密度在充、放电过程中的变压和电解液密度在充、放电过程中的变化规律。化规律。 汽车电器 静止电动势静止电动势E EO O是指单格电池在静止状态是指单格电池在静止状态下（不充放电）正负极板之间的电位差下（不充放电）正负极板之间的电位差( (即开即开路电压）。其值大小与电解液的密度和温度路电压）。其值大小与电解液的密度和温度有关，在密度在有关，在密度在1.051.05 1.30g/cm1.30g/cm3 3范围内范围内 静止电动势可用下述经验公式计算：静止电动势可用下述经验公式计算： E EO O= 0.85 += 0.85 +2525 2525= = t t+ 0.000

14、75(+ 0.00075(t t - 25) - 25) 1.3.11.3.1 静止电动势静止电动势电解液的温度每升高电解液的温度每升高1C，密度下降，密度下降0.00075 g/cmg/cm3 3。汽车电器1.3.2 1.3.2 蓄电池内阻蓄电池内阻极板电阻极板电阻：阻值随活性物质而：阻值随活性物质而变化。变化。隔板电阻隔板电阻：阻值与材料有关。：阻值与材料有关。电解液电阻电解液电阻：阻值与电解液密：阻值与电解液密度、温度有关。度、温度有关。联条电阻联条电阻：与形状尺寸有关。：与形状尺寸有关。极柱电阻：极柱电阻：与接触状况有关。与接触状况有关。 蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程蓄电池的放电

15、特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压中，蓄电池的端电压UF和电解液相对密度和电解液相对密度随放电时间而变化的规律。随放电时间而变化的规律。 1.3.3 1.3.3 蓄电池的放电特性蓄电池的放电特性电解液密度每下降电解液密度每下降0.01，蓄电池放电约蓄电池放电约6%。汽车电器 电解液相对密度值降低到最小许可值。电解液相对密度值降低到最小许可值。 单格电池的端电压降至放电终止电压。单格电池的端电压降至放电终止电压。 蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压中，蓄电池的端电压UC与电解液相对密度与电解液相对密度随时间而变化的规律。随时间而变化的规律

16、。 1.3.4 1.3.4 蓄电池的充电特性蓄电池的充电特性汽车电器 蓄电池内产生大量气泡，即出现蓄电池内产生大量气泡，即出现“沸腾沸腾”现象。现象。 端电压上升到最大值端电压上升到最大值(2.7V)，且，且2h 3h内不再增加。内不再增加。 电解液相对密度上升到最大值，且电解液相对密度上升到最大值，且23h内不再增加。内不再增加。 汽车电器 蓄电池电气性能的参数之一为容量。它标志着对外蓄电池电气性能的参数之一为容量。它标志着对外供电能力的多少。供电能力的多少。蓄电池的容量指的是一只完全充足电蓄电池的容量指的是一只完全充足电的蓄电池在允许的放电范围内所输出的电量的蓄电池在允许的放电范围内所输出

17、的电量。即：。即： Q=IQ=If ft tf f 式中：式中：Q Q 容量（容量（A Ah h） I If f 放电电流（放电电流（A A） t tf f 放电时间（放电时间（h h） 蓄电池的容量与放电电流和电解液温度等因素有关，蓄电池的容量与放电电流和电解液温度等因素有关，一般将容量分为一般将容量分为起动容量起动容量和和额定容量额定容量。 1.3.5 1.3.5 蓄电池的容量及其影响因素蓄电池的容量及其影响因素汽车电器 额定容量是指一只完全充足电的蓄电池在额定容量是指一只完全充足电的蓄电池在国标条件下，以国标条件下，以20h放电率连续放电至单格电放电率连续放电至单格电压降为压降为1.75

18、V 时所输出的电量时所输出的电量（我国自（我国自1986年年1月月1日起执行日起执行GB5008.1-85GB5008.1-85新国标规定，电解液初始温新国标规定，电解液初始温度为度为255，相对密度为，相对密度为1.280.1（25）时）时为国标条件）。为国标条件）。例如例如 6-Q-1056-Q-105蓄电池电解液平均温度蓄电池电解液平均温度3030时，以时，以5.25A5.25A的放电电流连续放电的放电电流连续放电20h20h后单格电压降为后单格电压降为1.75V1.75V，其额定容量为其额定容量为 Qe Qe = 5.25= 5.2520 =105 20 =105 （A.hA.h）。）

19、。 （1）额定容量）额定容量汽车电器 起动容量表明蓄电池在起动发动机时的供电能力。起动容量表明蓄电池在起动发动机时的供电能力。起动容量又分起动容量又分常温起动容量常温起动容量和和低温起动容量低温起动容量。1 1）常温起动容量常温起动容量是指电解液）常温起动容量常温起动容量是指电解液平均温度为平均温度为3030时，以时，以5min5min放电率的电流放电率的电流（约（约QeQe的电流）放电到单格电压降至的电流）放电到单格电压降至1.5V1.5V时所输出的电量。时所输出的电量。例如例如 6-Q-105型蓄电池以型蓄电池以3105=315A的大电的大电流放电流放电5min到单格电压降至到单格电压降至

20、1.5V时，常温起动容量时，常温起动容量为为=315560=26.25 （Ah），约为额定容量），约为额定容量的的1/4。 （2 2）起动容量）起动容量汽车电器2 2）低温起动容量低温起动容量是指在电）低温起动容量低温起动容量是指在电解液平均温度为解液平均温度为-18-18时，以时，以3 3QeQe的大电流的大电流放电放电2.5min2.5min到单格电压降至到单格电压降至1.5V1.5V时所输出时所输出的电量。的电量。例如例如 6-Q-105型蓄电池，以型蓄电池，以3105=315A 的的大电流放电大电流放电2.5min到单格电压降至到单格电压降至1.5V时，低温时，低温起动容量为起动容量为

21、3152.560=13.125 （Ah），）， 约为额定容量的约为额定容量的1/8。 汽车电器 影响容量的因素由影响容量的因素由构造方面构造方面和和使用方面使用方面。构造方面：构造方面： 如极板的片数及面积。极板片数越多，面积越大，如极板的片数及面积。极板片数越多，面积越大，则极板上反应的活性物质越多，从而容量越大。极板则极板上反应的活性物质越多，从而容量越大。极板数与容量的关系可用以下公式估算：数与容量的关系可用以下公式估算： Q Q = = 正极板片数正极板片数 x 15 15 另外，极板上活性物质的多孔情况越好，孔隙内反应另外，极板上活性物质的多孔情况越好，孔隙内反应的机会也越多，容量也

22、越大。另外又无凸肋的壳体，的机会也越多，容量也越大。另外又无凸肋的壳体，使极板面积也能增大，从而容量增大。使极板面积也能增大，从而容量增大。 影响容量的因素影响容量的因素 使用方面：使用方面：1 1）放电电流放电电流。放电电流越大，放电电流越大，蓄电池端电压下降越快，蓄电池端电压下降越快，放电至标准终了电压的时间也越短。极板孔隙迅速被放电至标准终了电压的时间也越短。极板孔隙迅速被生成的生成的PbSOPbSO4 4堵塞，造成内部物质不再参加反应，故堵塞，造成内部物质不再参加反应，故蓄蓄电池容量越小电池容量越小。2 2）电解液温度电解液温度。电解液温度降低时，容量将减少电解液温度降低时，容量将减少

23、，这，这是因为电解液的黏度增加了，从而使电解液渗入极板是因为电解液的黏度增加了，从而使电解液渗入极板发生困难，同时黏度的变化导致电阻的增大，蓄电池发生困难，同时黏度的变化导致电阻的增大，蓄电池端电压下降，因此容量减少。端电压下降，因此容量减少。3 3）电解液密度电解液密度。适当增加电解液的相对密度，可以提。适当增加电解液的相对密度，可以提高蓄电池的电动势和容量。这是因为电解液渗透速度高蓄电池的电动势和容量。这是因为电解液渗透速度加快，电阻减小的缘故，但其加快，电阻减小的缘故，但其密度过大，密度过大，将导致电解将导致电解液的黏度增大，电阻增大，从而使液的黏度增大，电阻增大，从而使容量减小容量减小

24、。 汽车电器1.4 1.4 蓄电池的充电及充电设备蓄电池的充电及充电设备1.4.1 1.4.1 蓄电池的充电种类蓄电池的充电种类1.1.初充电初充电新蓄电池或更换了极板后的蓄电池在使新蓄电池或更换了极板后的蓄电池在使用前的首次充电。用前的首次充电。特点：充电电流小，充电时间长特点：充电电流小，充电时间长（一般为（一般为7090h） 。方法：定电流充电法方法：定电流充电法 分两个阶段：分两个阶段： 第一阶段的充电电流值为第一阶段的充电电流值为Qe/15Qe/15安培安培 第二阶段的充电电流值为第二阶段的充电电流值为Qe/30Qe/30安培安培初充电步骤：初充电步骤： 配制电解液：按体积比或重量比

25、配制。配制电解液：按体积比或重量比配制。 加注电解液：高于极板上缘加注电解液：高于极板上缘15mm。 初充电过程：充电过程分两个阶段。第一阶段从接上初充电过程：充电过程分两个阶段。第一阶段从接上电源到蓄电池单格电压上升至电源到蓄电池单格电压上升至2.4V时，电解液开始出时，电解液开始出现较多的气泡。第二阶段将充电电流减半，直至充足现较多的气泡。第二阶段将充电电流减半，直至充足电为止。电为止。 充电过程中须经常测量电解液温度充电过程中须经常测量电解液温度 T40 充电电流减半充电电流减半 T45 停止充电，冷却至停止充电，冷却至35 以下再继续充电以下再继续充电 密度调整：用蒸馏水或稀硫酸（密度

26、调整：用蒸馏水或稀硫酸（1.40）进行调整。）进行调整。 电解液液面高度符合要求（电解液液面高度符合要求（1015mm）。）。汽车电器2.2.补充充电补充充电使用中无故障的蓄电池为恢复其额定使用中无故障的蓄电池为恢复其额定容量的正常性保养充电。容量的正常性保养充电。特点：充电电流较大，充电时间较短。特点：充电电流较大，充电时间较短。方法：定电流充电法方法：定电流充电法 分两个阶段：分两个阶段： 第一阶段的充电电流值为第一阶段的充电电流值为Qe/10Qe/10安培安培 第二阶段的充电电流值为第二阶段的充电电流值为Qe/20Qe/20安培安培汽车电器 蓄电池在使用中出现下列情况，必须进行蓄电池在使

27、用中出现下列情况，必须进行补充充电：补充充电：1.1.电解液密度下降到电解液密度下降到1.15g/cm3以下。以下。2.2.冬季放电超过额定容量冬季放电超过额定容量25%，夏季超过，夏季超过50%。3.3.起动机运转无力，灯光比平时暗淡。起动机运转无力，灯光比平时暗淡。4.4.单格电池电压降到单格电池电压降到1.7V以下。以下。汽车电器3.3.预防硫化充电预防硫化充电间歇过充电。间歇过充电。方法：充足电，停歇方法：充足电，停歇1h1h，再减半电流充电。反复几，再减半电流充电。反复几次，直到刚接入充电即刻次，直到刚接入充电即刻“沸腾沸腾”为止。为止。4.4.锻炼循环充电锻炼循环充电为防止极板钝化

28、的保养性充电。为防止极板钝化的保养性充电。方法：充足电，放光电，再充足电。方法：充足电，放光电，再充足电。汽车电器5.5. 去硫化充电去硫化充电为消除极板硫化的一种排故性充电。为消除极板硫化的一种排故性充电。操作步骤：操作步骤： 将蓄电池放电至将蓄电池放电至1.75V为止。为止。 倒出电解液，用蒸馏水反复冲洗后，加入蒸馏水至标准液倒出电解液，用蒸馏水反复冲洗后，加入蒸馏水至标准液面，用面，用Qe /15的电流进行恒流充电，直至密度上升到的电流进行恒流充电，直至密度上升到1.15时，时，倒出液体，再加蒸馏水充电，如此反复，直到电解液密度不再倒出液体，再加蒸馏水充电，如此反复，直到电解液密度不再上

29、升为止。上升为止。 将标准密度电解液注入蓄电池内，按初充电方法正常充电。将标准密度电解液注入蓄电池内，按初充电方法正常充电。 进行充放电锻炼后，最后充电到额定容量的进行充放电锻炼后，最后充电到额定容量的80%以上即可。以上即可。1.4.2 1.4.2 充电方法充电方法1.1.定电流充电法（串联充电）定电流充电法（串联充电）在充电过程中，使充电在充电过程中，使充电电流保持恒定的充电方法称电流保持恒定的充电方法称为定电流充电法，简称定流为定电流充电法，简称定流充电。充电。 串联的蓄电池的容量应尽可能相同，否则充电电流应串联的蓄电池的容量应尽可能相同，否则充电电流应以小容量电池来计算。以小容量电池来

30、计算。 定流充电适用于初充电、补充充电和去硫化充电。定流充电适用于初充电、补充充电和去硫化充电。 1.定流充电的优点：定流充电的优点： .通用性好；通用性好； .可任意调整充电电流，有益于延长蓄电池的寿命。可任意调整充电电流，有益于延长蓄电池的寿命。 2.定流充电的缺点：定流充电的缺点： 需经常调节电流，充电时间长。需经常调节电流，充电时间长。 2.2.定电压充电法（并联充电）定电压充电法（并联充电） 在充电过程中，充电电在充电过程中，充电电压保持不变的充电方法压保持不变的充电方法称为定称为定电压充电法，简称定压充电。电压充电法，简称定压充电。 并联充电要求各支路蓄电池的额定电压必须相同，容量

31、并联充电要求各支路蓄电池的额定电压必须相同，容量也应一致。也应一致。 对于对于12V的蓄电池，用的蓄电池，用15V电压充电为宜。电压充电为宜。 1.定压充电的优点：定压充电的优点： 充电时间短，效率高（充电时间短，效率高（45h内可获得本身容量的内可获得本身容量的9095）。）。 充电过程不需要人照管，充足电时电流自动接近零。充电过程不需要人照管，充足电时电流自动接近零。 2.定压充电的缺点：定压充电的缺点： 充电电流不能调节，不适合初充电和去硫充电。充电电流不能调节，不适合初充电和去硫充电。3.3.快速脉冲充电法快速脉冲充电法 使用新型的快速充电机，初充电一般不超过使用新型的快速充电机，初充

32、电一般不超过5h，补充，补充充电充电12h。快速充电机由控制电路控制，采用充电初期。快速充电机由控制电路控制，采用充电初期大电流充电，然后重复脉冲充电大电流充电，然后重复脉冲充电前停充前停充负脉冲瞬间放负脉冲瞬间放电电后停充后停充再正脉冲充电的循环过程，直至充足。再正脉冲充电的循环过程，直至充足。 快速脉冲充电法的优点：快速脉冲充电法的优点： 充电时间短，效率高。充电时间短，效率高。 快速脉冲充电法的缺点：快速脉冲充电法的缺点： 对蓄电池的寿命有影响。对蓄电池的寿命有影响。2430ms25ms0.151ms汽车电器1.4.3 1.4.3 充电设备充电设备 一、硅整流充电机一、硅整流充电机二、晶

33、闸管充电机二、晶闸管充电机 晶闸管充电是一种利用晶闸管特性，既能整流又可调节晶闸管充电是一种利用晶闸管特性，既能整流又可调节电压的可控充电设备。电压的可控充电设备。具有体积小，质量具有体积小，质量小，结构简单，使小，结构简单，使用方便，工作可靠用方便，工作可靠等优点。等优点。汽车电器 蓄电池的拆卸和安装蓄电池的拆卸和安装 1、蓄电池的拆卸、蓄电池的拆卸 （1）先拆下蓄电池的搭铁线，再拆正极接线。）先拆下蓄电池的搭铁线，再拆正极接线。 （2）拆下蓄电池压板，从支架中取出蓄电池。）拆下蓄电池压板，从支架中取出蓄电池。 2、蓄电池的安装、蓄电池的安装 （l）将固定压板压在蓄电池底部凸缘上。）将固定压

34、板压在蓄电池底部凸缘上。 （2）先将蓄电池正极接线接上，然后连接上搭铁线。）先将蓄电池正极接线接上，然后连接上搭铁线。1.4.4 1.4.4 蓄电池充电注意事项（蓄电池充电注意事项（p12)p12)蓄电池的储存蓄电池的储存1.1.未灌电解液的蓄电池的储存未灌电解液的蓄电池的储存存放期不超过存放期不超过2年，密封置于干燥、通风、温度年，密封置于干燥、通风、温度530 的的储存储存室内。室内。2.2.使用过的蓄电池的使用过的蓄电池的储存储存 干储存（储存期限干储存（储存期限610个月）个月） 先充足电，再按先充足电，再按20h放电率进行放电，放完电后倒放电率进行放电，放完电后倒出电解液，用蒸馏水多

35、次冲洗，直至水中无酸性，晾干出电解液，用蒸馏水多次冲洗，直至水中无酸性，晾干后密封置于储存后密封置于储存室。室。 湿储存（储存期不超过湿储存（储存期不超过6个月）个月） 蓄电池充足电，电解液符合要求，封闭储存。储存蓄电池充足电，电解液符合要求，封闭储存。储存期间蓄电池容量下降期间蓄电池容量下降25%，应及时进行补充充电。，应及时进行补充充电。汽车电器1.5 改进的铅蓄电池改进的铅蓄电池 干式荷电蓄电池与普通蓄电池的区别是：干式荷电蓄电池与普通蓄电池的区别是： 极板组在干燥状态下，能够较长期地保存极板组在干燥状态下，能够较长期地保存在制造过程中所得到的电荷。这种电池在规定在制造过程中所得到的电荷

36、。这种电池在规定的保存期（两年）内，如需使用，只要灌入符的保存期（两年）内，如需使用，只要灌入符合规定密度的电解液，搁置合规定密度的电解液，搁置2030min，调整，调整液面高度至规定标准后，液面高度至规定标准后，不需要进行初充电即不需要进行初充电即可使用可使用。汽车电器1.1.在在负极板负极板的铅膏中，的铅膏中，加入了抗氧化剂加入了抗氧化剂（如松香、羊毛（如松香、羊毛脂等），使负极板在干燥的过程中形成一种保护膜覆盖脂等），使负极板在干燥的过程中形成一种保护膜覆盖在海绵状铅的表面，以免与空气接触发生氧化。因此，在海绵状铅的表面，以免与空气接触发生氧化。因此，增加负极板的憎水抗氧能力。增加负极板

37、的憎水抗氧能力。2.2.极板化成时，适当延长化成时间或采取反复充、放电极板化成时，适当延长化成时间或采取反复充、放电深化深化办法，使之在极板的深层也形成海绵状的铅。办法，使之在极板的深层也形成海绵状的铅。3.3.极板化成后经过极板化成后经过严格的水洗严格的水洗，除去残存在极板上的硫，除去残存在极板上的硫酸，防止硫化和酸，防止硫化和“回潮回潮”。4.4.水洗后，水洗后，在真空或惰性气体中干燥在真空或惰性气体中干燥。干式荷电铅蓄电池极板制造工艺的特点：干式荷电铅蓄电池极板制造工艺的特点：汽车电器湿荷电蓄电池湿荷电蓄电池 湿荷电蓄电池与普通蓄电池不同的是：它采用极板组湿荷电蓄电池与普通蓄电池不同的是

38、：它采用极板组化成，化成后将极板浸入密度为化成，化成后将极板浸入密度为1.350，内含，内含0.5%硫酸钠硫酸钠的稀硫酸溶液里浸渍的稀硫酸溶液里浸渍10min（硫酸钠在负极板活性物质表（硫酸钠在负极板活性物质表面起抗氧化作用）离心沥酸后，不经干燥即进行组装密封面起抗氧化作用）离心沥酸后，不经干燥即进行组装密封成为湿荷电蓄电池。因其极板和隔板仍带有部分电解液，成为湿荷电蓄电池。因其极板和隔板仍带有部分电解液，蓄电池内部是湿润的，故称湿荷电蓄电池。蓄电池内部是湿润的，故称湿荷电蓄电池。 湿荷电蓄电池在储存期（湿荷电蓄电池在储存期（6个月）内如需使用，只需个月）内如需使用，只需加入规定密度的电解液，

39、加入规定密度的电解液，20min后不需初充电即可投入使后不需初充电即可投入使用。用。汽车电器 免维护蓄电池也叫免维护蓄电池也叫MF蓄电池。蓄电池。在汽车合理使用过程在汽车合理使用过程中不需加注蒸馏水，不需从车上拆下进行补充充电。一般中不需加注蒸馏水，不需从车上拆下进行补充充电。一般市内短途车可行驶市内短途车可行驶8万万km，长途车可行驶，长途车可行驶4048万万km不需不需维护，可用维护，可用34年不必加水。年不必加水。1.5.2 1.5.2 免维护蓄电池免维护蓄电池 (Maintenance Free Battery)Maintenance Free Battery)汽车电器免维护蓄电池结构

40、特点免维护蓄电池结构特点1. 极板栅架采用铅钙锡合金材料制成，彻底消除极板栅架采用铅钙锡合金材料制成，彻底消除了锑的副作用。了锑的副作用。2. 采用袋式聚氯乙烯隔板，将正极板装在隔板袋采用袋式聚氯乙烯隔板，将正极板装在隔板袋内，既能避免活性物质脱落，又能防止极板短路。内，既能避免活性物质脱落，又能防止极板短路。3. 通气孔塞采用新型安全通气装置，孔塞内装有通气孔塞采用新型安全通气装置，孔塞内装有氧氧 化铝过滤器和催化剂钯。过滤器能阻止水蒸气化铝过滤器和催化剂钯。过滤器能阻止水蒸气和硫酸气体通过，避免其与外部火花接触而发生爆和硫酸气体通过，避免其与外部火花接触而发生爆炸，催化剂能促使氢氧离子结合

41、，生成水再回到池炸，催化剂能促使氢氧离子结合，生成水再回到池内而减少水耗。内而减少水耗。汽车电器4. 外壳用聚丙稀塑料热压而成，槽底无肋条，外壳用聚丙稀塑料热压而成，槽底无肋条，极板组直接安放在壳底上，使极板上部溶剂增极板组直接安放在壳底上，使极板上部溶剂增大大33左右，电解液储存量增大。左右，电解液储存量增大。5. 单格电池间的连接采用穿壁式贯通连接，单格电池间的连接采用穿壁式贯通连接，可减少电阻。可减少电阻。6. 有的免维护蓄电池，在内部装有一个充电有的免维护蓄电池，在内部装有一个充电状态指示器。它可以指示出蓄电池的充电情况。状态指示器。它可以指示出蓄电池的充电情况。 当电解液相对密度高于

42、当电解液相对密度高于1.265，或蓄电池充电到额定容，或蓄电池充电到额定容量的量的65%以上时，小球即浮起，指示为绿色；以上时，小球即浮起，指示为绿色； 当充电低于当充电低于65%Qe，小球下沉，指示变得模糊或成黑，小球下沉，指示变得模糊或成黑色，表明蓄电池需要充电；色，表明蓄电池需要充电； 若电解液低于极限值，指示器变为透明无色，表明电解若电解液低于极限值，指示器变为透明无色，表明电解液过少，或内部有损坏。液过少，或内部有损坏。 充电状态指示器充电状态指示器用塑料制成，其用塑料制成，其下部的直管从蓄下部的直管从蓄电池顶部插入电电池顶部插入电解液中，指示器解液中，指示器内有一绿色小球。内有一绿

43、色小球。汽车电器1. 在使用过程中不需补加蒸馏水。在使用过程中不需补加蒸馏水。2. 自放电少。自放电少。3. 耐过充电性能好。耐过充电性能好。4. 使用寿命长。使用寿命长。免维护蓄电池的优点免维护蓄电池的优点缺点是成本较高。缺点是成本较高。 汽车电器小盖做成可打开式的，以便可测量、检查、小盖做成可打开式的，以便可测量、检查、调整电解液的液面和密度（它不带充电状态调整电解液的液面和密度（它不带充电状态指示器）；指示器）；栅架材料含锑量大约栅架材料含锑量大约3.4%，纵向栅架改，纵向栅架改为斜向，与横向栅架非垂直交叉，以缩短栅为斜向，与横向栅架非垂直交叉，以缩短栅架的电流通路（减小电阻）和增加刚度

44、。架的电流通路（减小电阻）和增加刚度。 “少维护蓄电池少维护蓄电池”，修改之处主要有：，修改之处主要有：汽车电器 胶体电解质蓄电池也是铅蓄电池的一种。胶体电解质蓄电池也是铅蓄电池的一种。它采用经过化学净化的硅酸钠（又称水玻璃它采用经过化学净化的硅酸钠（又称水玻璃或泡化碱，密度或泡化碱，密度1.051.051.061.06）溶液与硫酸水）溶液与硫酸水（密度（密度1.481.481.521.52）溶液按体积比）溶液按体积比的的比例混合，凝结成稠厚的胶状物质作为电解比例混合，凝结成稠厚的胶状物质作为电解质。质。1.5.3 1.5.3 胶体电解质铅蓄电池。胶体电解质铅蓄电池。汽车电器 电解质不会溅出来

45、，所以对设备和人身不会腐蚀，电解质不会溅出来，所以对设备和人身不会腐蚀，维护、使用、保管及运输都很安全；维护、使用、保管及运输都很安全； 工作中只需添加少量的蒸馏水，不必调整电解质工作中只需添加少量的蒸馏水，不必调整电解质的密度，保养也很简便；的密度，保养也很简便； 使用寿命比一般蓄电池延长使用寿命比一般蓄电池延长20%以上。以上。内阻大内阻大，起动容量较小起动容量较小，又由于胶体电解质和极板，又由于胶体电解质和极板接触不易很均匀，因有差异而形成腐蚀性电池，即接触不易很均匀，因有差异而形成腐蚀性电池，即自放电现象比较厉害自放电现象比较厉害。目前，在国内处于进一步研究提高和上车试用阶段。目前，在

46、国内处于进一步研究提高和上车试用阶段。 胶体电解质蓄电池的特点胶体电解质蓄电池的特点优点：优点：缺点：缺点：汽车电器 混合蓄电池综合了少维护蓄电池和免维护蓄电池混合蓄电池综合了少维护蓄电池和免维护蓄电池的优点，它能耐的优点，它能耐6次过放电而仍次过放电而仍100%保持本来的储备保持本来的储备容量，从而改善起动性能。容量，从而改善起动性能。结构特点：结构特点：1. 正极板栅架采用含锑正极板栅架采用含锑2.75%的铅合金，负极板栅架采的铅合金，负极板栅架采用铅钙合金，极板焊耳靠近板中心线，纵向栅条成辐用铅钙合金，极板焊耳靠近板中心线，纵向栅条成辐射状，缩短了电流的通路。射状，缩短了电流的通路。2.

47、 隔板采用树脂涂层的玻璃板，除了能抗化学污染外，隔板采用树脂涂层的玻璃板，除了能抗化学污染外，还具有低电阻的优点，此种结构能增强起动性能，并还具有低电阻的优点，此种结构能增强起动性能，并延长蓄电池寿命。延长蓄电池寿命。混合蓄电池混合蓄电池汽车电器复合蓄电池复合蓄电池 复合蓄电池是一种最新式的蓄电池。它采用含复合蓄电池是一种最新式的蓄电池。它采用含胶状物质的隔板取代液态的电解液，放在极板之间，胶状物质的隔板取代液态的电解液，放在极板之间，有极低的电阻。此种结构的蓄电池输出电压和输出有极低的电阻。此种结构的蓄电池输出电压和输出电流比一般蓄电池高，有利于冬季起动。电流比一般蓄电池高，有利于冬季起动。

48、优点：优点： 不含酸液，即使外壳破裂亦无酸液漏出，能以不含酸液，即使外壳破裂亦无酸液漏出，能以任何状态安放，甚至倒放，耐过充电，低温起动性任何状态安放，甚至倒放，耐过充电，低温起动性能大，寿命长（约为普通蓄电池的能大，寿命长（约为普通蓄电池的4倍），无需维护。倍），无需维护。汽车电器燃料电池燃料电池 燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。燃料电池与常规电池的区别的能量转换装置。燃料电池与常规电池的区别在于，它工作时需要连续不断地向电池内输入在于，它工作时需要连续不断

49、地向电池内输入燃料和氧化剂，只要持续供应，燃料电池就会燃料和氧化剂，只要持续供应，燃料电池就会不断提供电能。不断提供电能。其他新型电池其他新型电池汽车电器 燃料可以是H2、CH4、CH3OH、CO等，氧化剂一般是氧气或空气，电解质可为水溶液（H2SO4、H3PO4、NaOH等）、熔融盐（NaCO3、K2CO3）、固体聚合物、固体氧化物等。 它的燃料和氧化剂不是储存在电池内，而是储存在电池外的储罐中。当电池发电时，要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，同时也要排除一定的废热，以维持电池工作温度的恒定。FC本身只决定输出功率的大小，其储存能量则由储存在储罐内的燃料与氧化剂的量决定。

50、燃料电池燃料电池汽车电器 发电时，燃料和氧化剂由电池外部分别供给电池的阳极和阴极，阳极发生燃料的氧化反应，阴极发生氧化剂的还原反应，电解质将两电极隔开，导电离子在电解质内移动，电子通过外电路做功并构成电的回路。与普通电池不同的是，只要能保证燃料和氧化剂的供给，燃料电池就可以连续不断地产生电能。 燃料电池燃料电池汽车电器燃料电池燃料电池种类：种类：碱性燃料电池碱性燃料电池质子交换膜燃料电池质子交换膜燃料电池磷酸燃料电池磷酸燃料电池熔融碳酸盐燃料电池熔融碳酸盐燃料电池固体氧化物燃料电池固体氧化物燃料电池 . . . . . .汽车电器 燃料电池由阳极、燃料电池由阳极、阴极和离子导电的电阴极和离子导

51、电的电解质构成，其工作原解质构成，其工作原理与普通电化学电池理与普通电化学电池类似，燃料在阳极氧类似，燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还化，氧化剂在阴极还原，电子从阳极通过原，电子从阳极通过负载流向阴极构成电负载流向阴极构成电回路，产生电流。回路，产生电流。燃料燃料氧化剂氧化剂阳极阳极阴极阴极电电 解解 质质导电离子导电离子燃料电池燃料电池汽车电器质子交换膜燃料电池工作原理质子交换膜燃料电池工作原理 工作时，氢在阳极被转变成氢离子的同时释放出电子，电子通过外电路回到电池阴极，与此同时，氢离子则通过电池内部高分子膜电解质到达阴极。在阴极，氧气转变为氧原子，氧原子得到从阳极传过来的电子变成氧离子，和氢

52、离子结合生成水。2221()2HOH O OverallElectricity)(2122)(22222CathodeOHOeHAnodeeHH燃料电池燃料电池汽车电器太阳能电池太阳能电池汽车电器太阳能电池太阳能电池 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。直接把光能转化成电能的装置。种类：种类：晶体硅电池板：多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳晶体硅电池板：多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。能电池。非晶硅电池板：薄膜太阳能电池、有机太阳能电非晶硅电池板：薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。池。化学染料电池板：染料敏化太阳能电池。化学染料电

53、池板：染料敏化太阳能电池。柔性太阳能电池柔性太阳能电池汽车电器光伏电池及系统工作原理光伏电池及系统工作原理 太阳光照在半导太阳光照在半导体体p-n结上，形成新的结上，形成新的空穴空穴-电子对。在电子对。在p-n结电场的作用下，空结电场的作用下，空穴由穴由n区流向区流向p区，电区，电子由子由p区流向区流向n区，接区，接通电路后就形成电流。通电路后就形成电流。汽车电器 太阳电池在光照下，能量大于半导体禁带宽度的光子，使得半导体中原子的价电子受到激发，在p区、空间电荷区和n区都会产生光生电子-空穴对，也称光生载流子。这样形成的电子-空穴对由于热运动，向各个方向迁移。 光生电子-空穴对在空间电荷区中产

54、生后，立即被内建电场分离，光生电子被推进n区，光生空穴被推进p区。在空间电荷区边界处总的载流子浓度近似为0。 在n区，光生电子-空穴产生后，光生空穴便向 p-n 结边界扩散，一旦到达 p-n 结边界，便立即受到内建电场的作用，在电场力作用下作漂移运动，越过空间电荷区进入p区，而光生电子（多数载流子）则被留在n区。 p区中的光生电子也会向 p-n 结边界扩散，并在到达 p-n 结边界后，同样由于受到内建电场的作用而在电场力作用下作漂移运动，进入n区，而光生空穴（多数载流子）则被留在p区。 因此在 p-n 结两侧形成了正、负电荷的积累，形成与内建电场方向相反的光生电场。这个电场除了一部分抵消内建电

55、场以外，还使p型层带正电，n型层带负电，因此产生了光生电动势。这就是“光生伏打效应”（简称光伏）。 如果使太阳电池开路，即负载电阻， RL = ，则被 p-n 结分开的全部过剩载流子就会积累在 p-n 结附近，于是产生了等于开路电压VOC的最大光生电动势。 如果把太阳电池短路，即RL = 0，则所有可以到达 p-n 结的过剩载流子都可以穿过结，并因外电路闭合而产生了最大可能的电流，即短路电流ISC。 如果把太阳电池接上负载RL，则被结分开的过剩载流子中就有一部分把能量消耗于降低 p-n 结势垒，即用于建立工作电压Vm，而剩余部分的光生载流子则用来产生光生电流Im。汽车电器1.6 蓄电池的使用维

56、护和故障诊断蓄电池的使用维护和故障诊断1.6.1 蓄电池的正确使用和维护蓄电池的正确使用和维护1.1.蓄电池的正确使用和维护：蓄电池的正确使用和维护： （1 1）蓄电池的正确使用的要求：）蓄电池的正确使用的要求： 不要连续使用起动机。不要连续使用起动机。每次起动的时间不得超过每次起动的时间不得超过5s5s，如果一次未能起动，应停顿，如果一次未能起动，应停顿15s15s再作第二次起动，再作第二次起动，连续三次起动不成功，应查明原因，排除故障后再起连续三次起动不成功，应查明原因，排除故障后再起动发动机。动发动机。 严寒地区在冬季应对蓄电池采取保温措施。严寒地区在冬季应对蓄电池采取保温措施。 安装和

57、搬运蓄电池时，应轻搬轻放，不可敲打或安装和搬运蓄电池时，应轻搬轻放，不可敲打或在地上拖拽。蓄电池在汽车上应固定牢靠、以防行车在地上拖拽。蓄电池在汽车上应固定牢靠、以防行车时振动和移位。时振动和移位。（2 2）对蓄电池的维护要求：）对蓄电池的维护要求： 经常清除蓄电池表面的灰尘污物，电解液溅到蓄电池经常清除蓄电池表面的灰尘污物，电解液溅到蓄电池表面时，应用抹布蘸表面时，应用抹布蘸10%10%浓度的苏打水或碱水擦净，电极浓度的苏打水或碱水擦净，电极桩和电线夹头上出现氧化物时应及时清除。桩和电线夹头上出现氧化物时应及时清除。 经常疏通加液孔盖上的通气孔。经常疏通加液孔盖上的通气孔。 放完电的蓄电池在

58、放完电的蓄电池在24h24h内应及时充电。内应及时充电。 停驶车辆的蓄电池，每两个月应进行一次补充充电。停驶车辆的蓄电池，每两个月应进行一次补充充电。 常用车辆的蓄电池，放电程度冬季达常用车辆的蓄电池，放电程度冬季达25%25%、夏季达、夏季达50% 50% 时即应充电，必要时及时进行补充充电。时即应充电，必要时及时进行补充充电。 拆卸蓄电池电缆时，应先拆下蓄电池负极，再拆下蓄拆卸蓄电池电缆时，应先拆下蓄电池负极，再拆下蓄电池正极；安装蓄电池电缆时，应先安装蓄电池正极，再电池正极；安装蓄电池电缆时，应先安装蓄电池正极，再安装蓄电池负极，以免拆卸过程中造成蓄电池断路。安装蓄电池负极，以免拆卸过程

59、中造成蓄电池断路。汽车电器1.6.2 蓄电池技术状况的检验蓄电池技术状况的检验1.电解液液面高度的检验电解液液面高度的检验电解液液面高于极板电解液液面高于极板1015mm。当液面过低时，一般当液面过低时，一般要加蒸馏水。要加蒸馏水。 测量电解液密度和温度测量电解液密度和温度 1-密度计密度计 2-温度计温度计 2. 放电程度的检查与判断放电程度的检查与判断 可用可用测量电解液密度测量电解液密度或或测测量蓄电池大负荷放电时的端电量蓄电池大负荷放电时的端电压压来判断蓄电池放电程度。来判断蓄电池放电程度。（1）通过测量电解液密度来）通过测量电解液密度来判断蓄电池放电程度判断蓄电池放电程度电解液密度每

60、下降电解液密度每下降0.01，蓄电，蓄电池放电约池放电约6%。测量电解液密度注意事项：测量电解液密度注意事项：1. 测量电解液密度的同时，应测量电解液密度的同时，应测量电解液温度，以便确定相测量电解液温度，以便确定相应的电解液标准密度。应的电解液标准密度。2. 大电流放电或加注蒸馏水后，大电流放电或加注蒸馏水后，应过半小时方可测量。应过半小时方可测量。蓄电池电解液密度蓄电池电解液密度 在正常的气在正常的气 候条件下的候条件下的 充电状态充电状态 密度密度( g/cm3） 放电放电 1.15 半充电半充电 1.22 充足电充足电 1.28 吸管式密度计吸管式密度计 温度条件蓄电池状态电解液密度g