学习情境一 蓄电池的检修与维护

1、.,情境一蓄电池的检修与维护,.,学习目标,为了完成蓄电池的检测与维修任务，必须了解蓄电池的结构、工作原理及作用；掌握蓄电池型号的含义及选择蓄电池的原则；掌握蓄电池的充电方法；常见故障及排除方法；掌握蓄电池的维护内容等。,.,情景描述,售后服务经理接到客户反映汽车起动时，起动机转速很快的减慢，转动无力：按喇叭声音弱、无力；开启大灯，灯光很暗；平时发现电解液耗损过快；蓄电池自行放电严重。递交给学员一个检查蓄电池技术状况、维护蓄电池的任务，要求检查蓄电池的容量，是否有故障，确定是否可再用，进行检修，试验并排除可能出现的故障。不可用，建议更换的型号，进行更换。将检修、维护的相关信息告知经理，并得到经

2、理的确认，提交一份分析报告并归档。,.,相关知识,蓄电池的基本知识蓄电池的检修方法蓄电池的使用与保养,.,单元一基本知识概述1.何谓蓄电池？,蓄电池是一种化学电源，即能将电能转化为化学能储存，也能通过其内部的化学反应向用电设备供电。是一个可逆的低压直流电源,.,2.蓄电池的分类,铅酸蓄电池,镍碱蓄电池,普通,干荷,湿荷,免维护,汽车用蓄电池,电动车蓄电池,.,3.蓄电池的功用,蓄电池的功用有哪些？（1）、起动时（2）、发电机不发电时（3）、过载时（4）、充电（5）、保持系统电压稳定，保护电子元件,.,基本知识蓄电池的结构与型号,.,蓄电池的结构分哪几部分？,1、结构,.,极板、隔板、电解液、外

3、壳,.,极板由栅架和活性物质组成。正极板：二氧化铅（PbO2),棕红色负极板：海绵状纯铅（Pb）,深灰色注意：负极板比正极板多一块。,（1）极板,1栅架2活性物质,.,极板组,极板：由栅架和活性物质组成。,极板分正极板和负极板,.,隔板：在正、负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑。A、隔板有许多微孔，让电解液畅通无阻。B、隔板一面平整，一面有沟槽。沟槽面对着正极板。使充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。,（2）隔板,.,材料：硬橡胶、塑料两种。外壳上有链条和加液孔,（3）壳体,.,联条：串联各单格电池，材料为铅。加液孔盖：（注

4、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,（4）附件,.,电解液：（俗称电水）用纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制成配制成的电解液比重一般在1.241.30g/cm3之间。电解液密度的选择：密度大，可以减少结冰的危险并提高其容量，但密度过大，由于黏度增加，反而会降低蓄电池的容量。电解液的温度度不同，其密度值也相应改变。电解液温度升高，相对名都减小，反之增大。,（5）电解液,.,2、蓄电池的型号,6Q1056QA1056QB1056QW105G6QA

5、105S6QH105D,单格数,特征,额定容量,.,基本知识蓄电池的工作原理,1.电动势的建立正极板：PbO2Pb4+2.0V负极板：Pb-2ePb2+-0.1V两极板之间的电动势为2.1V,.,蓄电池的工作原理,1.电动势的建立一个极板组的电动势也是2.1V要得到12V电压需串连6个单格,.,蓄电池的工作原理,2.放电时化学反应为：正极板：Pb4+2ePb2+Pb2+SO42-PbSO4附在正极板上,.,蓄电池的工作原理,2.放电时化学反应：负极板：Pb-2ePb2+Pb2+SO42-PbSO4附在负极板上,.,蓄电池的工作原理,2.放电时化学反应总方程式为：PbO2Pb2H2SO42PbS

6、O42H2O电解液中：H+OH-H2OSO4减少电解液硫酸浓度降低,.,工作原理放电过程,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,.,工作原理充电过程,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23小时保持不变,.,基本知识,蓄电池工作特性,电动势静止电动势内阻放电特性充电特性,.,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。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。,.,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

7、电压Uf和电解液密度25随时间f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:、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)、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,.,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25随时间f而变化的规律。蓄电池充电终了的特征是:、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。、电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾现象。(电解水),.,基本知识蓄电池的容量及其影响因素,.,蓄电池的容量及影响因素一、蓄电池的容量,

8、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,.,蓄电池的额定容量用20h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,.,2、储备容量,储备容量表示了汽车充电系统失效时蓄电池向汽车提供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。,.,起动容量,常温起动容量,低温起动容量,.,3、起动容量,电解液在30

9、时，以3倍额定容量的电流持续放电至终止电压（12V蓄电池为8V，6V蓄电池为4V）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终止电压（12V蓄电池为6V，6V蓄电池为3V）所放出的电量称为低温起动容量（持续时间应在2.5min以上。,常温起动容量,低温起动容量,.,二、影响容量的因素,1、构造因素：极板的面积、片数、厚度2、使用因素：1）放电电流2）电解液温度3）电解液密度,图19,.,二、影响容量的因素放电电流和容量的关系举例,.,二、影响容量的因素电解液温度,.,二、影响容量的因素电解液密度,.,蓄电池的选用,蓄电池的选择必须符合

10、如下两点要求：1、电压等级必须一致2、蓄电池的容量必须足够。,.,单元二蓄电池的检修方法,常见故障蓄电池的充电蓄电池的适用与维护蓄电池的技术状态检测,.,蓄电池的常见故障有：,蓄电池的外部故障有：外壳裂纹极柱松动封胶干裂,蓄电池的内部故障有：极板硫化、活性物质脱落、极板栅架腐蚀、极板短路、自放电、极板拱曲。,.,蓄电池的常见故障六种,1.极板硫化：原因及预防措施？2.活性物质脱落：原因及预防措施？3.极板栅架腐蚀：原因及预防措施？4.极板短路：原因及预防措施？5.自行放电：原因及预防措施？6.极板拱曲：原因及预防措施？,.,一、极板硫化,1故障特征：极板上生成白色的粗晶粒硫酸铅的现象简称硫化。

11、轻度硫化后，蓄电池内阻增大，容量变小严重硫化后，充电放电都会异常，放电时，内阻显著增大，电压迅速下降，不能持续供给电流；充电时，单格电池电压高，可达2.8V以上，密度上升慢，温度上升快，过早出现沸腾现象。,.,一、极板硫化,2产生原因：1）不及时充电或长期充电不足；2）蓄电池液面过低；3）长期过渡放电或小电流深度放电；4）新电池初充电不彻底；5）电解液密度过高，成分不纯；3.防止硫化的措施：保持蓄电池经常处于足电状态；用完电及时充电（24h内）；经常检查液面。,.,二、极板活性物质脱落,1故障特征:蓄电池输出容量下降，充电时电解液混浊，呈棕色2故障原因：1）充电电流过大；2）过充时间过长；3）

12、低温大电流放电。另外，汽车颠簸也会造成活性物质脱落排除方法轻度：更换电解液，严重报废,.,三、自放电,蓄电池在无负载的静态下电量自动消失的现象称为自放电。蓄电池的自放电是不可避免的。1.故障性自放电特征:如果充足电的蓄电池在30天之内每昼夜容量降低超过2%，称为故障性自放电。,.,三、自放电,2.故障原因：1）电解液含杂质过多，不纯；2）电池表面不清洁；3）长期存放，硫酸下沉；4）活性物质脱落，引起短路3.防止措施1）使用符合标准的硫酸和蒸馏水配置电解液;2）配置电解液的容器要保持清洁;3）防止杂质进入电池内.,.,三、自放电,排除方法轻度：放电倒出电解液清洗加新电解液充电使用严重：报废或维修

13、（拆洗）,.,四、极板短路,1故障特征充电电压很低或为零，密度上升很慢或不上升，气泡很少或无气泡2故障原因1）活性物质大量脱落，堆积造成2）隔板破损3）极板组弯曲4）导电物进入电解液3、排除方法拆检,.,五、极板栅架腐蚀,1故障特征主要是正极板腐蚀，极板呈腐烂状态，活性物质以块装堆积在两隔板之间，蓄电池输出容量降低。2故障原因主要是氧化所至，在蓄电池基本充足电以后，部分电流便开始电解水，产生氧气，使正极板腐蚀电解液密度增大，温度升高和充电时间过长，会加速极板腐蚀。,.,其他故障,极板拱曲：极板拱曲主要是长时间大电流放电所致。单格电池极性颠倒：现象：蓄电池电压迅速下降，不能继续使用原因：维护不当

14、没及时发现有故障的单格电池，被其他单格电池反充电造成。,.,充电方法,充电种类,蓄电池的充电,.,蓄电池的充电,蓄电池的适时充电，是延长蓄电池寿命，保持良好的技术状态的一种很重要的手段。所以我们必须懂得蓄电池充电的一些基本知识和基本技能。,.,蓄电池的充电,充电设备汽车上用发电机充电室用充电机,充电室充电有：1）硅整流充电2）晶闸管充电机3）智能充电机,.,一、充电方法,充电方法有：1、定压充电2、定电流充电3、脉冲快速充电,.,1、定压充电,恒压充电（定电压充电）：在充电过程中，充电电源电压恒定不变。汽车上是恒压充电充电室的恒压充电（被充电池并联）每一支路的单格电池数相等,.,定压充电连接图

15、,你知道一个充电机可并联连接多少电池吗？,.,恒压充电的优缺点,优点：充电速度快，充电时间短，充电电流IC会随着电动势E的上升，而逐渐减小到零，使充电自动停止，不必人工调整和照管。缺点：充电电流大小不能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电，也不能用于初充电和去硫化充电。,.,2、定流充电,在充电过程中，保持充电电流恒定的充电方法。（电池串联）此方法广泛用于初充电、补充充电、和去硫化充电充电电流大小的选择一般分两个阶段,.,定流充电连接图和充电特性曲线,Ic1=1/10C20Ic2=1/20C20,Ic1=1/15C20Ic2=1/30C20,初充电,补充充电,你知道一个充电机可串联连接多少电池吗

16、？,.,恒流充电的优缺点,优点：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命，可用于初充电和去硫化充电。缺点：充电时间长，且需要经常调整充电电流。,.,3、脉冲快速充电,脉冲快速充电的充电电流和方法如右图所示：,.,脉冲快速充电的优缺点,1）充电时间大大缩短；2）可增加蓄电池的容量；3）去硫化显著；4）对极板的活性物质冲刷力强，易造成活性物质脱落。,.,蓄电池端子极性的识别：1）看标记；2）看颜色；3）用直流电用表测量。,.,蓄电池保养中规定,每12个月应将蓄电池从车上拆下，在充电室给予补充充电一次，以延长蓄电池寿命带电解液存放的蓄电池每12个月补充充电一次，以防止硫化,.,二、充电种类（有哪些？

17、）,1、初充电（普通蓄电池）2、补充3、间歇过充电4、循环锻炼充电5、去硫化充电充电规范见表26,.,二、充电种类,1、初充电（普通蓄电池）步骤：加电解液接线选电流大小充电开始充好电的蓄电池检查充电规范见表26,.,二、充电种类,1、初充电（普通蓄电池）1）加注电解液：密度符合规定，液面高度符合要求。2）选择充电电流：第一阶段IC=C20/15（A），当电解液开始冒气泡，且单格电池电压上升到2.4V,进入第二阶段；第二阶段，IC=C20/30（A）。3）接线,.,二、充电种类,充电过程中应注意问题：旋开加液孔；经常观察充电电流，及时调整；每隔2-3h应测量一次电压和密度，及时转为第二阶段；经常

18、测量温度，控制不高于45；,.,二、充电种类,2、补充充电蓄电池有电量不足的现象时应补充充电发现下列情况之一应补充充电：1）电解液密度下降到1.15g/cm3以下时2）冬季放电超过25%时,夏季超过50时3）前照灯灯光暗淡，表示电力不足时4）起动无力时（非机械故障）,.,二、充电种类,2、补充充电蓄电池补充充电电流的选择：第一阶段IC=C20/10（A）；第二阶段IC=C20/20（A）。,.,二、充电种类,3、间歇过充（电每3个月进行一次）目的：避免使用中蓄电池硫化。方法：先把蓄电池充足电，然后停歇1小时，以小电流(1/2)在进行过充电，2小时左右。如此反复，直至一接入电源就沸腾为止。,.,

19、二、充电种类,4、循环锻炼充电（每隔3个月应进行一次）方法是：将蓄电池完全充足电后，按20h率放电，再充电反复进行直至容量达到额定容量的90即可。,.,二、蓄电池的充电,5、去硫化充电蓄电池轻度硫化，可用充电的方法予以消除，方法如下：1）将蓄电池按20h率放完电。2）倒出电解液，加入蒸馏水冲洗两次，在加入蒸馏水，用IC=C20/30（A）的电流进行充电，当密度上升到1.15g/cm3时，到处电解液，再加蒸馏水继续充电，如此反复，直至密度不上升为止。,.,二、充电种类,5、去硫化充电3）加入正常密度的电解液，按初充电方法进将蓄电池充足电4）以20h率放电，检查容量，输出容量达到额定容量的80%以

20、上，即可使用。,.,单元三蓄电池使用与维护,一、蓄电池的储存1新蓄电池的储存；储存室要干燥、清洁、通风、530度温度放置不挤压、密封加液孔和通气孔、远离热源和有害气体、不能倒置、却不能超过期限。2使用过的蓄电池的长时间储存；先充足电，然后放完电；用蒸馏水洗净，密封加液孔、通气孔。3带电解液的蓄电池的储存充足电，每隔12个月补充充电一次,.,蓄电池使用与维护,二、新电池的启用1、普通蓄电池：清洁表面；除去密封；注入电解液；浸泡48h；初充电。2、干荷蓄电池：清洁表面；除去密封；注入电解液；浸泡0.5h。（若存放时间超过2年，应补充充电）,.,蓄电池使用与维护,三、蓄电池的拆装1）轻拿轻放2）型号

21、相符3）牢固、4）防锈蚀、接触良好5）极性一致6）接线先正极，后负极。,.,蓄电池使用与维护,四、蓄电池维护三抓：1、抓及时、正确充电；2、抓正确使用操作；3、抓清洁保养。五防：1.防止过充和充电电流过大；2.防止过度放电；3.防止电解液液面过低;4.防止电解液密度过大;5.防止电解液内混入杂质。,.,蓄电池的正确使用冬季使用,1应特别注意保持充足电状态2加蒸馏水应在充电时进行3冬季容量降低，发动机起动前应进行预热，每次起动间隔应有15S4冬季气温低，蓄电池充电困难，可调充电电压应经常检查蓄电池存电状况,.,五、蓄电池技术状态检测,1、外部检测：目测,.,蓄电池技术状态检测,2、电解液液面高度

22、检测：目的：判断蓄电池液面高度防止硫化方法:1、目测2、用玻璃管检测,.,蓄电池技术状态检测,3、电解液密度的检测：目的：判断放电程度仪器:吸式密度计方法:(见右图),.,吸式密度计、温度计、玻璃管,.,电解液相对密度和存电量之间的关系,.,4、蓄电池开路电压的检测,检测条件：不充电、不放电、不加蒸馏水或电解液开路电压与放电程度的关系：10012.6以上7512.4以上5012.2以上2512.0以上011.9以上,.,蓄电池技术状态检测,5、蓄电池大电流放电检测：目的：判断蓄电池存电量和是否有故障仪器:高率放电计方法:(见录像),.,蓄电池技术状态检测,5、蓄电池大电流放电检测：目的：判断蓄电池存电量和是否有故障仪器:高率放电计方法:(见录像),还可以在汽车上检测,.,新型蓄电池简介免维护蓄电池(MF),1、优点：不需维护、自放电少、寿命长耐过充性能好。2、结构特点：(P17)免维护蓄电池,.,免维护蓄电池,.,胶体电解质蓄电池,特点：电解质是经过净化的硅酸钠溶液与硫酸溶液混合，凝成胶体。优点：电解液不溅出，活性物质不易脱落、延长使用寿命。缺点:胶体电解质电阻大，电解质流动性差，易使极板各部分形成电位差，自放电严重。,.,碱性蓄电池,特征：以KOH或NaOH溶液为电解质。优点：重量轻、寿命长、自放电少、没有活性物质钝化现象。缺