第一章 起动型铅蓄电池

第一章起动型铅蓄电池、概述1、蓄电池的作用1）向起动机和点火系统供电－发动机起动时2）向用电设备供电，同时向发电机磁场绕组供电－发动机低速运转发电机电压较低或不发电3）将发电机的电能转变为化学能储存起来（充电）－发动机中高速运转、发电机正常供电时4）将发电机的电能转变为化学能储存起来（充电）－发动机中高速运转、发电机正常供电时5）稳定系统电压，保护电子设备，相当于一个大容量电容器2、蓄电池的结构、拆装及型号1）基本构造：P2—图1—2基本结构：极板、隔板、电解液、壳体A、极板结构：正极板、负极板、隔板、极板联条等组成（大多数车用蓄电池由六个极板组串联而成）极板由栅架和活性物质组成活性物质：正极板（PbO2）、负极板（Pb）B、隔板：正负极之间防止短路的绝缘隔板C、电解液：电解液在蓄电池的化学反应中起到离子间导电的作用，并参与蓄电池的化学反应。电解液一般由纯H2SO4、蒸馏水按一定比例配置而成，密度一般为1.24-1.36g/cm3。电解液的密度及纯度对蓄电池的工作

有重要影响。D、冗体：冗体用于盛放电解液和极板组，米用整体式结构。壳内由间壁分成3个或6个互不相通的单格，各单格用铅质联条串联。冗体上设置有加液孔、检查孔、正负极接线柱2）拆装：P43、蓄电池的规格型号（P5）3、蓄电池的规格型号（P5）例如：6—QAW-546－QA-105D6—QA—40S二、蓄电池的工作过程及特性1、工作过程：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O1）放电过程特点：单格电池电压降到放电终止电压电解液密度降到最小许可值。2）充电过程特点：电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规定值。2、工作特性：蓄电池的工作特性主要包括蓄电池的电动势、内阻以及充、放电特性的变化规律。1）静止电动势静止电动势是指蓄电池在静止状态（不充电也不放电），正负极板之间的电位差（即开路电压），用Eo表示。它的大小与电解液的相对密度和温度有关。2）内电阻蓄电池的内电阻大小反映了蓄电池带负载的能力。在相同的条件下，内电阻越小，输出电流越大，带负载能力越强。蓄电池的内电阻为极板电阻、电解液电阻、隔板电阻、连条和极柱电阻的总和用Ro表示。3）放电特性：蓄电池的放电特性是指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压Ue和电解液密度p等参数随放电时间变化的规律。（图1－6）规律：第一阶段：端电压由2.11V迅速下降到2.0V左右第二阶段：端电压迅速由2.0V下降到1.85V，基本呈直线规律第三阶段：端电压很快由1.85V降到1.75V4）充电特性：蓄电池的充电电特性是指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液相对密度严等参数随时间而变化的规律。（图1－7）规律：第一阶段：充电开始，端电压上升较快第二阶段：端电压上升较平稳第三阶段：电解液沸腾第四阶段：过充电阶段，端电压不再上升3、铅蓄电池性能指标1）蓄电池容量蓄电池的容量是指在规定的放电条件下，完全充足电的蓄电池所能放出的电量，用“C”表示。蓄电池的容量是标志蓄电池对外放电能力、衡量蓄电池质量的优劣以及选用蓄电池的最重要指标。蓄电池的容量采用Ah（安时）来计量。即容量等于放电电流与持续放电时间的乘积。CItffA、额定电容将充足电的新蓄电池，在电解液温度为25±5°C的条件下，以20小时率的放电电流（即0.05C20）连续放电至单池平均电压降到1.75V时，输出的电量称为蓄电池的额定容量，用C20表示。单位为A・h。例：3-Q-90型蓄电池以4.5A（0.05C20=0.05X90=4.5A）的电流连续放电至单池平均电压降到1.75V时，若放电时间大于等于20h,则其容量C=If・tf290A・h，达到了额定容量，为合格产品；若放电时间小于20h，则其容量低于额定容量，为不合格产品。B、储备容量据国标GB5008.1—91《起动用铅酸蓄电池技术条件》规定，蓄电池在25±2°C的条件下，以25A恒流放电至单池平均电压降到1.75V时的放电时间，称为蓄电池的储备容量。单位为分钟。储备容量表达了在汽车充电系统失效时，蓄电池能为照明和点火系统等用电设备提供25A恒流的能力。C、起动容量起动容量表征了铅蓄电池在发动机起动时的供电能力，是检验蓄电池质量的重要指标之一。起动容量受温度影响很大，故又分为低温起动容量和常温起动容量两种。低温起动容量：电解液在一18C时，以3倍额定容量的电流持续放电至单格电压下降至IV时所放出的电量。持续时间应在2.5min以上。常温起动容量：电解液在30C时，以3倍额定容量的电流持续放电至单格电压下降至1.5V时所放出的电量。持续时间应在5min以上。使用因素对铅蓄电池性能影响A、极板的构造：蓄电池极板的表面积越大，极板片数越多，参加反应的活性物质就越多，容量就越大。另外，极板越薄，活性物质的多孔性越好，则电解液向极板内部的渗透越容易，活性物质利用率就越高，输出容量也就越大。B、放电电流：放电电流越大，蓄电池的容量越低C、电解液温度：电解液温度低，容量降低D、电解液密度：在一定范围内，增加电解液密度可增加容量E、电解液纯度三、蓄电池充电1、设备1）必须是直流电源2）充电时，充电电源的正极接蓄电池的正极，负极接蓄电池的负极3）类型：硅整流充电机、晶闸管充电机、交流发电机等2、充电方法1）恒压充电：充电过程中，充电电压恒定不变的充电特点：充电速度快；但充电电流大小不能调整，易影响蓄电池性能充电电压的选取：按单格电池约2.5V选择2）恒流充电：充电过程中，充电电流恒定不变的充电特点：通用性好，可选择和调整电流；但充电时间长改进恒流充电法：第一阶段用较大电流进行恒流充电；到单格电池电压为2.4V左右，将充电电流调小一半进入第二阶段充电。3）脉冲快速充电：利用脉冲快速充电机进行优点：充电时间可大大缩短缺点：对蓄电池的寿命有影响，并且脉冲快速充电机结构复杂，价格昂贵，适用于电池集中、充电频繁、要求应急的场合。四、蓄电池的检修、维护与储存1、蓄电池的常见故障：1）极板硫化（硫酸铅硬化）故障现象：极板上有白色的霜状物；蓄电池容量明显下降；单格电压明显明显降低；充电时电解液密度上升不明显易沸腾解决方法：去硫充电法；报废2）自放电（电池自行失去电量）解决方法：重新组装，加入新电解液重新充电3）活性物质脱落（主要是正极板上氧化铅的脱落）解决方法：降低电解液密度，减小放电电流，提高电解液密度4）极板短路：隔板损坏、极板拱曲或活性物质脱落故障现象：充电电压低，密度上升慢，充电时气泡少，电池电压低5）蓄电池存电量不足故障现象：起动机运转无力，电喇叭声响变弱，前照灯灯光暗淡6）反极7）电解液量减少8）充电不能恢复性能故障现象：充电后其端电压不能恢复到原来的值，且下降明显。原因：过度放电、过度充电、长期处于半充电状态下使用，蓄电池极板硫化、电解液不纯，造成自放电大。2、维护1）观察蓄电池外壳表面有无电解液漏出；2）检查蓄电池在车上安装是否牢靠，导线接头与电桩的连接是否紧固；3）保持蓄电池外表面的清洁干燥，透通加液孔盖上的气孔，清除包桩和导线接头上的氧化物；4）定期检查和调整电解液的相对密度及液面高度；5）经常检查蓄电池放电程度，超过规定时立即充电。3、检查1）外部检查2）检查蓄电池电解液液面高度3）检查蓄电池电解液密度4）蓄电池开路电压的测量5）负荷试验检测4、储存（P24）五、新型蓄电池1、铅酸蓄电池1）免维护蓄电池（MF蓄电池）特点：有效的使用期限内不需添加蒸馏水，免维护蓄电池的特点：（1）使用中不需补加注蒸馏水或很少加注蒸馏水。（2）使用寿命长。（3）内阻小、起动性能好。（4）自放电少。2）干荷电蓄电池：极板在干燥状态下，能在长时间内保存电量特点:无需初充电3）湿荷电蓄电池特点:在