《汽车电气系统检测与维修》课件蓄电池结构认识及选用

蓄电池结构认识及选用CONTENTS目录01任务概述02汽车电源系统组成03蓄电池的类型04蓄电池的功用05蓄电池的结构06蓄电池的品牌与型号任务概述01任务目标认识蓄电池结构了解蓄电池各组成部分，如极板、电解液、外壳等，掌握电能与化学能转换原理。正确选用蓄电池依据实际需求，综合考虑类型、容量等因素，精准挑选合适的蓄电池。任务内容掌握选用原则根据使用场景、设备要求等确定蓄电池类型、容量和电压等关键参数。熟悉型号含义理解如6-QAW-54a等型号中各部分代表的意义，辅助正确选择。考虑实际需求结合汽车电气系统特点和使用习惯，选择适配的蓄电池。安全注意事项个人安全防护操作时佩戴防护手套、护目镜等，避免接触电解液造成伤害。设备安全维护定期检查设备状态，确保连接牢固，防止短路、漏电等事故。规范操作流程严格按照操作手册进行，避免违规操作引发危险。汽车电源系统组成02电源来源直流电源的提供方汽车电气设备所使用的电源是直流电源，它来自蓄电池或发电机。电源系统的引出由蓄电池、发电机、调节器、充电状态指示装置、开关和导线等连接而成的电气系统称为电源系统。电源系统构成主要组成部件电源系统主要由蓄电池、发电机、调节器、充电状态指示装置、开关和导线等连接而成。图示展示说明可通过图示清晰展示各部件之间的连接关系，直观呈现电源系统的构成。蓄电池的类型03铅酸蓄电池历史与应用铅酸蓄电池已有100多年历史，广泛用作内燃机汽车的起动动力源，也是成熟的电动汽车蓄电池。优点可靠性好，原材料易得，价格便宜，比功率基本能满足电动汽车动力性要求。缺点比能量低，质量和体积大，单次充电行驶里程短；使用寿命短，使用成本高。镍氢蓄电池电池类型镍氢蓄电池属于碱性电池。优点循环使用寿命长，无记忆效应。缺点价格较高，但长期实际使用成本因能量和寿命优势并不高。锂离子蓄电池新型电池特点作为新型高电压、高能量密度可充电电池，具有重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长等特点。放电能力优势同体积下，放电能力是镍氢蓄电池的1.6倍，是镍镉蓄电池的4倍，且目前只开发利用了理论电量的20%-30%。环保优势是真正的绿色环保电池，不会对环境造成污染，是目前电动车最佳适用蓄电池。镍镉蓄电池应用与性能优点应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池，比能量可达55W·h/kg，比功率超190W/kg，可快速充电，循环使用寿命长，是铅酸蓄电池的两倍多，可达2000多次。缺点有“记忆效应”，容易导致可用容量减小；镉有毒，使用中需做好回收工作。应对方法使用十次左右做一次完全充放电，若已有“记忆效应”，连续做3-5次完全充放电。钠硫蓄电池01优点比能量高，理论比能量为760W·h/kg，实际大于100W·h/kg，是铅酸蓄电池的3-4倍；可大电流、高功率放电，电流密度一般达200-300mA/mm²；充放电效率高，几乎达100%。02缺点工作温度在300-350℃，需加热保温，高温腐蚀严重，电池寿命较短；性能稳定性及使用安全性不太理想。03解决办法采用高性能的真空绝热保温技术，可有效解决工作温度问题。镍锌蓄电池优势特点具有高质量能、高质量功率和大电流放电优势，能满足电动车辆在一次充电行程、爬坡和加速等方面对能量的需求。性能指标比能量达到50W·h/kg以上，体积能量超过镍镉蓄电池，小于镍氢蓄电池；大电流放电时电压平衡，循环寿命≥500次。锌空气蓄电池优点比能理论值是1350W·h/kg，现在已达230W·h/kg，几乎是铅酸蓄电池的8倍；充电方式独特，采取抽换锌电极的“机械式充电”，更换电极3分钟内即可完成。现状目前试验蓄电池的电荷容量仅是铅酸蓄电池的5倍，不太理想，但已引起广泛关注，多国已在部分车辆上试用。飞轮电池储能原理突破化学电池局限，用物理方法储能。充电时电机带动飞轮高速旋转增加动能，放电时飞轮带动电机输出电能。性能特点比能可达150W·h/kg，比功率达5000-10000W/kg，使用寿命长达25年，可供电动汽车行驶500万km。运行优势飞轮在真空环境下运转，转速极高（200000r/min），使用非接触式磁轴承。蓄电池的功用04起动发动机供电关键动力来源在起动发动机时，蓄电池是起动机的关键动力来源，为起动机提供强大电流，使发动机顺利启动。保障启动顺畅充足电量的蓄电池能确保起动机快速响应，保障发动机启动过程顺畅，避免启动困难。协助发电机供电过载时的支持当发电机过载，如同时使用多个大功率电气设备时，蓄电池能及时协助发电机，共同向用电设备供电。维持电力稳定蓄电池的协助可维持汽车电气系统的电力稳定，防止因发电机过载导致用电设备工作异常。减轻发电机负担在发电机过载时提供电力支持，能有效减轻发电机的工作负担，延长其使用寿命。独立供电01发电机故障时供电当发电机不发电，如出现故障或损坏时，蓄电池能独立向用电设备供电，维持基本的电气功能。02低电压时的保障在发电机电压较低，无法满足用电设备需求时，蓄电池可提供稳定的电压，保障设备正常运行。03应急供电作用在特殊情况下，如发电机临时故障，蓄电池的独立供电功能可作为应急措施，确保车辆部分功能正常使用。充电储能电能转化化学能当发电机端电压高于铅蓄电池电压时，蓄电池将一部分电能转化为化学能储存起来，以备后续使用。充电过程原理通过化学反应，将电能存储在极板和电解液中，实现充电储能，为下次启动和供电做好准备。储能保障供电充足的储能能确保蓄电池在需要时为起动机和用电设备提供可靠的电力支持。蓄电池的结构05极板01核心地位极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充放电过程中，电能与化学能的相互转换依靠极板上的活性物质与电解液中的硫酸的化学反应来实现。02正负极板组成极板分正、负极板两种，由栅架和活性物质组成。03栅架材料及趋势栅架一般由铅锑合金浇铸而成，现正向低锑甚至无锑的铅钙锡合金发展，部分铅蓄电池采用放射形栅架降低内阻。04活性物质作用活性物质是极板上的工作物质，为充放电过程提供不可缺少的离子，正极板是二氧化铅，负极板是海绵状纯铅。电解液密度范围电解液的密度一般为1.24-1.33g/cm³。密度与气候应根据地区气候条件和制造厂要求合理选用电解液密度，如冬季温度低于-40℃地区，全充电15℃时密度冬季为1.290g/cm³，夏季为1.250g/cm³。密度随温度变化电解液相对密度值随温度变化，一般温度每升高1℃，相对密度变化值为0.0007g/cm³。外壳材料外壳材料有硬质橡胶和聚丙烯塑料两种。结构由间壁分为三个或六个相互分离的单格，底部有凸起筋条支撑极板组，凸筋间空间容纳极板脱落的活性物质。作用盛放电解液和极板组，使蓄电池构成一个整体。通气小孔重要性普通蓄电池单格中间加液孔螺塞上有通气小孔，使用时需保持畅通，排出氢气和氧气，防止外壳胀裂和发生事故。连接条作用连接条用于将各单格电池串联连接，提高蓄电池的供电电压。连接方式连接方式通常有外露式、内部穿壁式或跨接式等。现代蓄电池连接特点现代蓄电池采用单格电池直接连接条，各单格电池极板连接条通过间壁以最短距离相连，减少短路危险。极柱作用极柱的作用是将蓄电池的电压引出。形状极柱有锥形、侧置式和L形等。识别方法极桩上方或旁边标刻“+”（或P）、“-”（或N）标记，或在正极桩上涂红色油漆。蓄电池的品牌与型号06部分蓄电池品牌瓦尔塔品牌标识为特定图案，产地是美国，是知名的蓄电池品牌。骆驼品牌标识有其独特样式，产地中国，在国内市场有较高的知名度。风帆品牌标识具有辨识度，产地中国，为众多汽车提供适配的蓄电池。博世品牌标识代表其品质，产地德国，以高品质和先进技术著称。汤浅品牌标识有自身特色，产地中国，在蓄电池领域有一定的市场份额。汽车蓄电池型号查看方法数字“6”的含义表示由6个单格电池组成，每个单格电池电压为2V，额定电压为12V。字母“Q”的含义表示蓄电池的用途，Q为汽车起动用蓄电池。字母“A”和“W”的含义A表示干荷型蓄电池，W