《汽车构造与电气系统》课件-第9章第1节蓄电池

第九章电源系统

第一节蓄电池一、蓄电池的结构

蓄电池的结构如下图所示：起动型铅蓄电池的构造1-容器2-正极柱3-加液孔盖4-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

1、极板正极板：活性物质是二氧化铅，棕红色，较厚负极板：活性物质是铅，青灰色，较薄，比正极板多一片。栅架：铅（94%）锑（6%）合金，砷（0.1-0.2%）分类：干封式、干荷电式蓄电池2、隔板材料：木材、橡胶、塑料、纤维厚度：1mm3、电解液组成：纯硫酸、蒸馏水密度：1.24-1.31g/cm34、外壳整体结构容器要求：耐酸、耐热、耐寒、抗震动材料：硬质橡胶、沥青塑料5、其它零部件铅连接条、加注孔盖二、蓄电池的型号

串联的单个电池---电池型号-电池特征---额定容量-特殊性能

123举例：6—QA—100，

6—QAW—100S三、蓄电池的工作原理

1、蓄电池电动势的建立（1）正极板处：少量Pbo2溶入电解液中，与水生成Pb（OH）4PbO2+2H2O→Pb(oH)4Pb(oH)4→Pb4++4OH-（2）负极板处：少量Pb2+进入电解液，使极板带负电。

2、蓄电池的放电过程（1）正极板：Pb4++2e→Pb2+Pb2++SO42-→PbSO4（2）负极板：Pb2++SO42-→PbSO4（3）电解液密度变化下降3、蓄电池的充电过程（1）正极板：PbSO4→Pb2++SO42—Pb2+—2e→Pb4+Pb4++4OH-→Pb(oH)4Pb(oH)4→PbO2+2H2O总反应式：PbSO4—2e+2H2O+SO42—→PbO2+H2SO4（2）负极板：PbSO4+2e+2H+→Pb+H2SO4Pb2++SO42—→PbSO4（3）电解液的反应分解水，密度升高4、结论：总方程式四、蓄电池放电状态的测量和诊断1、蓄电池放电示意图：2、蓄电池放电终止的特征

单格电池电压下降到放电终止电压值（以20h放电率放电时，此值为1.75v）。电解液相对密度下降到最小许可值,约为1.11。蓄电池是否放完电,通常以测量其电压和电解液相对密度来判断。3、蓄电池端电压的测量方法（1）用高率放电计测量单格电池的端电压放电叉的两触针紧压在蓄电池单格的正、负极上。测量5s，观察放电计的电压，记录电压值。分别测得6个单格的电压，此时蓄电池是在大电流放电情况下的端电压，各单格的端电压应在1．5V以上，且能稳定5s。

4、高率放电计测得单格电压与放电程度关系表

5、利用专用测试仪测量端电压

对于奥迪轿车应使用蓄电池测试仪检查蓄电池放电程度。该测试仪实际上就是大功率、大量程高率放电计。将蓄电池测试仪连接到蓄电池的正极柱和负极柱上。当负载电流近似为1lOA时，必须达到最小电压9．6V；如果在测量过程中(最后5～10s)，电压降到规定值以下，则说明蓄电池已过放电或出现故障(桑塔纳轿车的蓄电池测量方法相同)。

奥迪轿车蓄电池测试仪高率放电计和原理图6、大负荷放电测试蓄电池端电压法

使用SVAT--40型测试仪进行测试，方法如下:将电阻旋钮旋至OFF(断开)档，选择器旋钮旋至AMP(安培)档，顺时针方向旋转负载旋钮，直至仪表显示所需电流值，保持15s后，旋转选择器旋钮至VOLTS(伏特)档，观察电压数值。若电解液温度在21℃以上，电压大于9．6V，说明蓄电池良好；若电压低于9．6V，说明蓄电池亏电或存在故障。7、蓄电池电解液密度的测量

打开蓄电池的加液盖。把密度计下端的橡皮管伸人单格电池的加液口内。用手将橡皮球捏一下，再慢慢放开，电解液就会被吸到玻璃管中。注意控制吸人时电解液不要过多或过少，以便将密度计浮子浮起而不会顶住为宜。使管内的浮子浮在玻璃管中央(不要相互接触)，读密度计的读数。将所测量的密度值与上次充电终了的电解液密度值进行对比，根据密度下降的程度来判断蓄电池的放电程度。

五、蓄电池充电状态的测量和诊断

蓄电池充电示意图1、充电过程

充电时电路接通如图所示,

当外加电源电压高于蓄电池电动势时，电流将以放电电流相反的方向流过蓄电池，使蓄电池正、负极发生与放电相反的化学反应。充电时水被消耗，而硫酸增多，电解液密度逐渐上升。2、充电终止的特征

电解液呈沸腾状；电解液相对密度上升至最大值，且2～3h内不再上升；单格端电压上升至最大值（2.7v），且2～3h内不再升高。蓄电池是否充完电,通常以测量其电压和电解液相对密度来判断。蓄电池端电压、电解液密度的测量方法:同前述方法一致

六、电解液的检查、加注、更换

蓄电池液面高度的检查可采用三种方法，在具体使用时要根据蓄电池的结构形式而定。

1、玻璃管测量法

玻璃管测量法如图所示。(1)用一空心玻璃管插入蓄电池电解液内极板的上平面处。(2)玻璃管内的电解液与蓄电池内高出极板的液面等高，用大拇指按紧玻璃管上端，使管口密封。(3)提起玻璃管，测量玻璃管内的液面高度，即为蓄电池电解液液面高出极板的高度。标准值为10～15mm，过低应补充蒸馏水，使之符合标准。2、液面高度指示线法

通过观察液高度指示线可以检查电解液的液面高度。

对使用透明塑料容器的蓄电池，为检查液面高度，在容器壁上刻有两条高度指示线。正常液面高度应介于两线之间，低于下线则为液面过低，应加入蒸馏水补充。3．加液孔观察判断法

部分进口小汽车在电解液加液孔内侧的标准液面位置处开有方视孔。检视液面高度，观察液面在方孔下面为液面过低；正好与方孔平齐时为标准；液面满过方孔而充满加液口底部以上为过多。

4、电解液的配制

配制电解液要用规定的汽车蓄电池专用硫酸(根据GB4554—84标准)和蒸馏水配制。而且应采用耐酸、耐热的陶瓷或玻璃容器进行。先将蒸馏水倒人容器内，然后慢慢地加入硫酸，并且用玻璃棒不断搅拌，绝对不允许将水倒入硫酸中，否则将产生剧烈的化学反应，造成飞溅烧伤事故。配制不同密度的电解液可按体积比或重量比度量，不合适时再进行调整。

5、不同地区和气候条件下的电解液相对密度七、蓄电池的充电过程

（一）主要性能指标1、输出电流在O～20A范围内连续可调；2、输人电压在150～250V范围内均可；3、电压自动控制有6V、12V、24V、36V、48V、60V六档。（二）使用方法1、使用自动控制方式时，若要对一只12V电池充电，应按下12V按键；若为两只12V电池串联，则应按下24V按键，依此类推；2、若不使用自动控制，则不按自动控制键。（三）充电过程

1、电路连接完毕，采用自动控制方式时，按下相应键之前，先将电流调节旋钮逆时针方向旋至极限位置(充电电流为零)。扳动电源开关后，再旋动电流调节旋钮，输出电流表指示出充电电流大小，充电指示灯点亮。蓄电池充足电后，充电机自动停止充电，并发出警报声；2、若不选自动控制方式，蓄电池充满电时，需由操作人员根据电池特征判断是否关机；3、若电路或充电机自身发生故障，故障警报灯点亮，同时发出报警声。（四）充电方法：

1、定电流(恒流)充电一般使用充电机或在充电间对蓄电池进行充电时，常采用定电流充电法。当蓄电池单格电池电压充到2.4V(开始冒气泡)时，将充电电流减小一半再充一段时间，直至蓄电池完全充足。2、定电压(恒压)充电

汽车上发电机对蓄电池的充电即为定电压(13．8～14．8V或27．6—29．6V)充电。一般对不同型号、不同容量和不同放电程度的蓄电池，采用此方法充电更加灵活，充电效果也会更好

定电压充电示意图

连接图定电压充电曲线3、脉冲快速充电法

脉冲快速充电，亦为分段充电法。充电电压的脉冲周期为：正脉冲充电、停充(25ms)、负脉冲(瞬间)放电或反充、再停充、再正脉冲充电。（五）充电种类

1、初充电2、蓄电池的补充充电3、间歇过充电和循环锻炼充电4、去硫化充电（六）充电注意事项

(1)严格遵守各种充电方法的充电规范。(2)充电过程中，要密切观察各单格电池的电压和密度变化，及时判断其充电程度和技术状况。(3)在充电过程中，密切注意电池的温度。(4)初充电时，应连续进行，不能长时问间断。(5)配制和灌人电解液时，要严格遵守安全操作规则和器皿的使用规则。(6)充电时，要经常备用冷水、10％苏打溶液或10％的氨水溶液。(7)充电室要安装通风装置，并严禁明火。(8)充电设备不应和蓄电池放置在同一工作间。充电时，应先接牢电池线，停止充电时应先切断电源，严防火花产生。

八、蓄电池的维护

(1)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10％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。(2)经常疏通加液孔盖上的通气孔。(3)检查各单格内电解