蓄电池的功用结构及工作原理多媒体教案

上学期我们学了《汽车电路分析》，主要研究一个完整电路的工作过程及故障排除；我们在诊断与排除汽车电气故障时，通常碰到的故障就是：线路故障（短路、断路、漏电）、部件故障；对于线路故障的排除，我们用汽车的常用检测工具（试灯、跨接线等）很容易就可以诊断出线路的故障地点；但当我们检测到汽车电器部件不工作时，我们必须了解汽车电器的结构和工作原理，才能够准确、快速的排除部件故障。这就是我们这个学期要学习的内容《汽车电器设备构造与维修》，通过这门课程的学习，我们可以理解汽车电器的结构特点、掌握汽车电器部件常见故障排除的方法。如果我们要排除电器部件的某个故障，那么我们应该要知道正常的部件工作原理及要求。绪论12/9/20241课题1蓄电池的功用、结构及工作原理一、了解蓄电池有哪些功用、分类及要求二、理解蓄电池的构造与型号三、理解蓄电池的工作原理四、了解蓄电池的工作特性模块一蓄电池12/9/20242一、蓄电池的功用、分类及要求12/9/202431、蓄电池的在整个汽车电路中的功用？（1）发动机启动时向起动机提供强大的启动电流，给点火系、仪表、电子控制系统等用电设备供电；（2）发动机低速运转时，向一切用电设备和发电机激磁绕组供电;（3）发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能存储起来；（4）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电；（5）同时起到电源电压、保护电器部件的功能。它能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件和集成电路不被击穿，延长其使用寿命。一、蓄电池的功用、分类及要求12/9/202442、蓄电池的分类？碱性蓄电池酸性蓄电池：NaOH或KOH溶液：H2SO4溶液湿荷电蓄电池干荷电蓄电池少维护蓄电池免维护蓄电池根据电解液的不同根据加工工艺的不同一、蓄电池的功用、分类及要求12/9/202453、对蓄电池的要求起动时,短时(5-10S)内，向起动机连续供给强大电流汽油车：柴油车：容量大内阻小足够的强度寿命长成本低要求一、蓄电池的功用、分类及要求足够启动能力200-600A800-1000A12/9/20246二、蓄电池的构造与型号由3个或6个单格电池串联而成每个单格电池的电压约为2伏1、蓄电池的构造(2)隔板(3)电解液(4)外壳(1)极板蓄电池(5)联条和极柱12/9/20247二、蓄电池的构造与型号1、蓄电池的构造5211-外壳2-正极柱3-加液孔螺塞4-电池盖5-负极柱6-负极板组7-正极板组8-隔板9-负极板10-正极板我们可以这样描述蓄电池：隔板装在正负极板间，一起泡在电解液里，由外壳装起来，用联条串联每个单格电池，极柱与外部电路接线。12/9/20248(1)极板：是蓄电池的核心部分极板栅架二、蓄电池的构造与型号12/9/20249(1)极板：是蓄电池的核心部分栅架活性物质组成①材料：铅锑合金②作用：导电和支撑活性物质③加锑：提高机械性能和浇铸性能铅粉硫酸溶液添加剂膏状，涂敷在极板上二、蓄电池的构造与型号正极板：PbO2

深棕色负极板：海绵状纯Pb

深灰色12/9/202410二、蓄电池的构造与型号正极板负极板注意：负极板比正极板多一块极板组,目的是：为了增加蓄电池的容量12/9/202411

二、蓄电池的构造与型号问题：如何计算容量？A、

容量以正极板片数计算每片标准正极板额定容量Cs=15Ah蓄电池额定容量C20=Cs·n

B、正负极板组交叉组成一个单格U=2V

a

、单格串联，电压上升，额定容量不变；

b、单格并联，电压不变，额定容量增大。12/9/202412（2）隔板多孔性、渗透性①作用：在正负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑②要求耐酸性抗氧化性木隔板③材料微孔橡胶隔板微孔塑料隔板袋式隔板价格低，耐酸性差工艺复杂，成本高广泛采用二、蓄电池的构造与型号12/9/202413④安装方法：隔板一面平整，一面有沟槽；沟槽面对着正极板。①

充电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板②气泡沿槽上升③脱落物质PbO2沿槽下沉到容器底部二、蓄电池的构造与型号目的12/9/202414（3）电解液:与极板上的活性物质发生电化学反应，进行电能和化学能的相互转换。纯硫酸+蒸馏水按一定比例配制而成的混合液②正确调整液面高度①正确选用电解液密度季节、地区1.24~1.31g/cm：高出隔板10~15mm3二、蓄电池的构造与型号1.84g/cm3注意：绝对不能将一般工业用硫酸和普通加入到蓄电池中，因其含有铁、铜等有害杂质，否则容易自行放电；配制电解液必须使用耐酸的器皿，切记只能将硫酸慢慢倒入蒸馏水中并不断搅拌；电解液的腐蚀极强，如果接触了电解液，要立即用苏打水冲洗，溅到眼睛要立即用凉水或医用冲眼器冲洗，然后请医生处理。12/9/202415二、蓄电池的构造与型号（4）外壳②要求①材料橡胶塑料:现普遍采用耐酸、耐热、耐振动冲击（5）联条：串联各单格电池，材料为铅。

极柱:与外部电路连接

加液孔盖：（注意孔盖上小孔的作用）蓄电池的每一个单格都有一个加液孔，为加注电解液和检测电解液密度所用，孔盖上有通气孔，该小孔应经常保持畅通，一便随时排除蓄电池化学反应放出的氢气和氧气，防止外壳涨列和发生事故12/9/2024162、蓄电池的型号举例：①EQ1090型汽车

6-Q-1056-Q-105D②BJ2020型汽车6-QA-60③CA1090型汽车6-Q-100二、蓄电池的构造与型号（1）（2）蓄电池的选择：先选“型”再选“号”的原则

①电压与汽车电系的额定电压一致；②足够大的容量，以保证可靠起动。12/9/202417蓄电池充放电时化学反应总方程式为：PbO2＋Pb

＋2H2SO4→2PbSO4＋

2H2O

化学反应是逆向的。放电过程，消耗硫酸，生成水，电解液密度不断下降；

充电过程，消耗水，生成硫酸，电解液密度不断升高。

三、蓄电池的工作原理12/9/202418蓄电池放电终了特征：（1）单格电池电压降到终止电压（2）电解液密度下降到最小许可值三、蓄电池的工作原理12/9/202419蓄电池充电终了特征：（1）电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态（2）电解液密度和端电压上升到规定值，且2～3小时保持不变三、蓄电池的工作原理12/9/202420静止电动势内阻放电特性充电特性四、蓄电池的工作特性12/9/2024211、静止电动势：蓄电池在不充电、不放电的情况下，正负极板间的电位差。可用直流电压表或万用表（直流电压档）直接测得，也可测出电解液密度根据经验公式换算取得：

Ej=0.85+p25

2、内阻极板电阻：电阻很小，且与活性物质变化而变化。电解液电阻：与其温度和密度有关。见图2.8隔板：其材料的通透性影响电解液的电阻。连接条：铅质，电阻很小。四、蓄电池的工作特性12/9/2024223、放电特性概念：蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度ρ25℃随时间ｔf而变化的规律。蓄电池在恒流放电过程中，端电压的变化规律:开始放电阶段相对稳定阶段迅速下降阶段蓄电池放电终了的特征是:１、单个电压降到放电终止电压(单池终止电压和放电电流有关)２、电解液密度降到最小终止值但应注意：放电终止电压和放电电流有关

.当蓄电池放电终了，必须停止放电。过放电对蓄电池是有害的。四、蓄电池的工作特性12/9/2024234、充电特性

概念：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Uf和电解液密度ρ25℃随时间ｔf而变化的规律。蓄电池充电终了的特征是:１、端电压和电解液密度上升到最大（2.7V），且在2h小时内不上升。２、电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾现象。(电解水)四、蓄电池的工作特性12/9/2024245、蓄电池的容量及影响因素（1）蓄电池的容量蓄电池在规定条件下放出的电量称为容量，单位为安.小时（A.h）

C=Iftf

蓄电池容量的表示额定容量起动容量储备容量四、蓄电池的工作特性12/9/202425

蓄电池的额定容量用20h放电率容量表示：即将充足电的蓄电池在电解液温度为25℃条件下，以20h率放电电流连续放电，直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。①额定容量四、蓄电池的工作特性12/9/202426储备容量表示了汽车充电系统失效时蓄电池向汽车照明及点火系统等用电设备而提供25A恒流的能力。蓄电池在电解液温度为25℃条件下，以25A恒流放电电流连续放电，直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。

四、蓄电池的工作特性②储备容量12/9/202427③起动容量四、蓄电池的工作特性常温起动容量低温起动容量电解液在25℃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所放出的电量称为常温起动容量（持续时间应在5min以上。电解液在－18℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至单格电压为1V所放出的电量称为低温起动容量（持续时间应在2.5min以上。12/9/202428①构造因素：极板的面积、片数、厚度、极板中心距、极板上活性物质的数量等。②使用因素：a.放电电流b.电解液温度c.电解液密度

图2.11四、蓄电池的工作特性(2)蓄电池容量的影响因素12