蓄电池的功用结构及工作原理多媒体教案

1、14:08,1,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

2、求。,绪论,14:08,2,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,14:08,3,一、蓄电池的功用、分类及要求,14:08,4,1、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

3、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,14:08,5,2、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,14:08,6,3、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,200-600A,800-1000A,14

4、:08,7,二、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,14:08,8,二、蓄电池的构造与型号,1、蓄电池的构造,1-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。,14:08,9,(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,14:08,10

5、,(1)极板：是蓄电池的核心部分,栅架,活性物质,组成, 材料： 铅锑合金, 作用： 导电和支撑活性物质, 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,14:08,11,二、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,14:08,12,二、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 = 15 Ah 蓄电池额定容量C20 = CsnB、正负极板组交叉组成一个单格 U =

6、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。,14:08,13,（2）隔板,多孔性、渗透性,作用：在正负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑,要求,耐酸性,抗氧化性,木隔板,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,14:08,14,安装方法：隔板一面平整，一面有沟槽；沟槽面对着正极板。, 充电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板, 气泡沿槽上升, 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,14:08,15,（3）电解液:与极板上的活性物质发生电化学反应，进行

7、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,正确调整液面高度,正确选用电解液密度,季节、地区 1.241.31g/cm,：高出隔板1015mm,3,二、蓄电池的构造与型号,1.84g/cm,3,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。,14:08,16,二、蓄电池的构造与型号,（4）外壳,要求,材料,橡胶,塑料:现普遍采用,耐

8、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,14:08,17,2、蓄电池的型号,举例： EQ1090型汽车 6-Q-105 6-Q-105D BJ2020型汽车 6-QA-60 CA1090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 电压与汽车电系的额定电压一致； 足够大的容量，以

9、保证可靠起动。,14:08,18,蓄电池充放电时化学反应总方程式为： PbO2 Pb 2H2SO4 2Pb SO4 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,14:08,19,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,14:08,20,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,三、蓄电池的工作原理,14:08,21,静止电动势 内阻 放电特

10、性 充电特性,四、蓄电池的工作特性,14:08,22,1、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,14:08,23,3、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:

11、 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 .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,14:08,24,4、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),四、蓄电池的工作特性,14:08,25,5、 蓄电

12、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,14:08,26,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。,额定容量,四、蓄电池的工作特性,14:08,27,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

13、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,储备容量,14:08,28,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。,14:08,29,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。 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