情景一:蓄电池的结构与检修.
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5.联条
作用:串联各单格电池,提高整个蓄电池 的端电压。 材料为铅。
单体电池联条的串联方式:
6.接线柱(极桩)
极桩有圆锥形和L型等形式,如下图:
正接线柱“+”或“P” 负接线柱“-”或“N”
四、蓄电池的工作原理
• 蓄电池的工作过程就是化学能与电能相互 转化的过程。 • 放电过程:蓄电池将化学能转化为电能, 蓄电池向外供电。 • 充电过程:当蓄电池与外部直流电源相连 式,将电能转化为化学能。
对于透明塑料容器的蓄电 池,可以通过观察液面高 度指示线检查电解液的液 面高度。
4.外壳
材料:硬橡胶、塑料两种。 外壳上有链条和加液孔。
普通铅蓄电池的外壳上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,以便 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.湿荷电蓄电池
新蓄电池的极板处于已充电状态,蓄电池内部 带有少量电解液。在规定的保存期内(约6பைடு நூலகம் 月),如需使用,只需按规定加入电解液,静 置20~30min即可使用。若存放时间过长,则 需要经过短时间的补充充电才能正常使用。使 用中需要定期维护。
5.胶体电解质铅蓄电池
• 胶体电解质铅 蓄电池如右图 所示,其电解 质用经过净化 的硅酸钠溶液 和硫酸水溶液 混合后,凝结 成稠厚的胶状 物质,故而得 名。
六、蓄电池的充电
1.充电种类:
蓄电池的充电种类有初充电、补充充电、和去硫充电等。 (1)初充电 新蓄电池或修复后的蓄电池在使用之前的首次充电。 特点充电电流小,时间长(80h)。 操作步骤:(教材P6页)
(2)补充充电 使用中蓄电池贮存电量不足需进行的充电
需补充充电的情况:
1)启动机运转无力时(非机械故障); 2)发动机未工作,前照灯灯光暗淡;电喇叭声音小; 3)电解液密度下降到1.15g/cm3以下时; 4)冬季放电超过25%,夏季放电超过50%时; 5)单格电池电压降到1.7V以下时; 6)蓄电池放置1个月以上时。
• 优缺点:P7页
七、蓄电池的就车拆装
• 见教材P8
注意:
拆解时:先拆搭铁线,再拆正极线
安装时:先接正极线,再接搭铁线
八、蓄电池的检查与维护
1.普通铅酸蓄电池性能的检查
(1)电解液液面高度的检测 检测电解液液面高度的三种方法:液面高度 指示线法、玻璃管测量法、加液孔观察判断法
2.免维护蓄电池的检查
二、蓄电池的分类
铅酸蓄电池 汽车用蓄电池 镍碱蓄电池 电动车蓄电池
类 型 优 点 缺 点 适 用 车 辆
铅酸蓄 结构简单;价格便宜;内阻小; 比 容 量 小 ; 使 用 一般车辆 电池 电压稳定;可以短时间供给起 寿命相对较短 动机强大的起动电流 镍碱蓄 容量大;使用寿命长;维护简 活 性 物 质 导 电 性 使 用 时 间 长 、 可 电池 单;能承受大电流放电而不易 差;价格较高 靠性高的车辆 损坏
(3)蓄电池存电不足故障
1、故障现象 ① 汽车起动时,启动机转动无力; ② 按喇叭声音弱; ③ 开启大灯,灯光暗淡; 2、故障原因 ① 使用新蓄电池前未按要求进行初充电。 ② 发电机调节器电压调得过低,使蓄电池经常充电不足。 ③ 经常长时间起动起动机,造成大电流放电致使极板损 坏。 ④ 电解液的相对密度低于规定值,或在电解液渗漏后, 只加注蒸馏水,未及时补充电解液,致使电解液的相 对密度降低。 ⑤ 电解液的相对密度过高或电解液液面过低,造成极板 的硫化。
排除方法:
① 轻度硫化,可用2-3A 的小电流长时间充电,即 过充电;或用全放、全充的充放电循环方法使活 性物质还原;也可用去硫充电的方法消除。 ②硫化严重时,应报废更换; ③保持蓄电池经常处于充足电状态: 汽车上的蓄电池定期送充电间彻底充电; 放完电的蓄电池在24h内送充电间充电。 ④电解液高度应符合规定。
三、蓄电池的结构
蓄电池一般 由3个或6个 单格电池串 联而成,普 通铅酸蓄电 池主要由极 板、隔板、 电解液、外 壳、联条、 接线柱等组 成。
1.极板
极板—由栅架和活性物质组 成。分正极板和负极 板。 极板是蓄电池的核心部分, 蓄电池充、放电的化学 反应主要是依靠极板上 的活性物质与电解液进 行的。 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。
第一部分
电源系统
情景一:蓄电池的结构与检修
一、蓄电池的作用
•
蓄电池俗称“电瓶”。是将化学能转化为 电能的装置,是一种可逆的直流电源。
作用:
(1)、起动时,给 启动机 供电。
(2)、发电机不发电时,向 用电设备 供电。
(3)、发电机过载时,可以协助发电机向 用电设备 供电。 (4)、当发电机端电压高于蓄电池电压时,发电机向 蓄电池进行 充电 。
3、排故方法
• • • • • • • • • • • • • • • • • • ①首先检查蓄电池的外部,看外壳是否良好,有 无裂纹,表面是否清洁,极板上是否有腐蚀及污物。 如有,则为蓄电池外部自放电故障,根据相应故障予以 排除。 ②检查蓄电池搭铁接线,极柱的连接夹子有无松 动,蓄电池接线极柱与极板连接处有无断裂。如有则为 输出电阻过大,电压降低。 ③测量蓄电池的电解液密度,如电解液密度低,说 明充电不足或新蓄电池未按要求经过充、放电循环,使 蓄电池未达到规定的容量。 ④检查电液面高度,如果电液面高度不足,且在极 板上有白色结晶物质存在,则可能存在极板硫化故障。 ⑤蓄电池充电后检查电解液密度,如果出现两个相 邻的电池中电解液的密度有明显差别,如在6个单格电 池中,5个电池的电解液密度为1.16g/cm³ ,另一个电池 的密度为1.08g/cm³ ,则说明该单格电池内部有短路,不 能使用。 ⑥必要时检查发电机电压调节器的调节电压。
③ 蓄电池内部短路造成自放电,如隔板破裂或极板活
性物质脱落而沉淀于极板下部使正、负极板短 路,引起自放电。
④ 蓄电池长期放置不用,硫酸下沉,下部密度比上
部大,极板上下部发生电位差引起自行放电等。
⑤ 与蓄电池相连的线路有短路现象。
预防措施: 为减少蓄电池的自放电,可从以下几方面预防: (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; (4)电池表面要保持清洁干燥。 自放电的处理措施: 轻度自放电的蓄电池,可将其正常放完电后倒出 电解液,用蒸馏水反复清洗干净,再加入新电解液,充 足电即可; 自放电较严重时,将电池完全放电,倒出电解 液,取出极板组,抽出隔板,用蒸馏水冲洗之后重新组 装,加入新的电解液。
(2)定压充电
在充电过程中,加在蓄电池两端的充电电压恒定 不变,称为定电压充电。 • 优点:充电速度快,充电时间短,充电电流会随着 电动势的上升,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。
(3)脉冲快速充电法 • 脉冲快速充电法也叫分段充电法。在第一 阶段用较大电流充电,当单格电池电压升 到2.4V,电解液开始产生气泡,将充电电 流减小一半进行第二阶段定流充电,直到 蓄电池完全充足电为止。
2.免维护蓄电池
检查指示窗
• 使用中不需 维护,在合 理使用过程 中不需补加 蒸馏水,电 桩腐蚀少, 自行放电少, 使用寿命长。
3.干荷电蓄电池
• 新蓄电池的极板处 于干燥的已充电状 态,电池内部无电 解液。在规定的保 存期内(两年)能 保持在制造过程中 所得到的电荷。如 需使用,只需按规 定加入电解液,静 置20~30min即可 使用,不需要初充 电。使用中需要定 期维护。
(3)去硫化充电
对极板硫化不严重的蓄电池进行的充电方 法;或者说消除极板硫化的蓄电池进行的充 电方法。
去硫化充电具体操作见教材P7页
2.充电方法
蓄电池的充电方法有定流充电、定压充电和脉冲快速充电三种。
• (1)定流充电 • 定电流充电法在充电过程中,使充电电流保持恒 定的充电方法称为定电流充电法,简称定流充电。 其特点是在充电过程中,保持选定的充电电 流不变。在充电过程中,因为充电电流将会随着 蓄电池电动势的逐渐升高而下降,所以采用定流 充电时,应随时根据充电程度的深入逐步提高充 电电压,以保持充电电流恒定。定流充电要求充 电设备的电压可任意调节。
电动车 比容量大;无污染;充、放电 蓄电池 性能好;使用寿命长
结 构 复 杂 ; 成 本 电动汽车 高
铅酸蓄电池的种类:
普通铅酸蓄电池
免维护蓄电池
铅酸蓄电池
干荷电蓄电池 湿荷电蓄电池 胶体电解质铅蓄电池
1.普通铅酸蓄电池
• 新蓄电池的极板 不带电,使用前 需按规定加注电 解液并进行初充 电,初充电的时 间较长,使用中 需要定期维护。
(2)极板硫化
蓄电池极板上生成的一层白色粗晶粒的PbSO4, 在正常充电时不能转化为PbO2和Pb的现象称为“硫酸 铅硬化”,即“硫化”。这种粗晶粒硫酸铅导电性差, 正常充电很难还原,晶粒粗,体积大,堵塞活性物质 孔隙,阻碍了电解液的渗透,使蓄电池的内阻增加。
故障现象
①极板上生成坚硬、不易溶解的白色大颗粒; ② 放电时电池容量下降快,用高功率放电计检测,单 格电压迅速下降; ③电解液的密度下降到低于规定的正常数值; ④蓄电池在开始充电及充电完毕时电压过高,可 达 2.7V 以上; ⑤蓄电池在充电时过早地产生气泡,甚至一开始充电 就有气泡; ⑥蓄电池在充电时电解液温度上升得过快,易超 过 45 ℃; ⑦蓄电池放电时电压下降过快,过早地降至终止电压。
蓄电池的工作原理
五、蓄电池的使用
1.蓄电池的识别
按照标准JB/2599-1993的规定,蓄电池产品型号由三部分组成。
第一部分
第二部分
第三部分
蓄电池的额定容量和特殊性能 蓄电池的类型和特征,用汉语拼音字母表示。
表示串联的单格蓄电池数,用阿拉伯数字表示。
2、蓄电池的正确使用
1)正确使用启动机 2)检查调整液面高度(定期) 3)检查调整液面密度(定期)冬季密度不能过低(易 冻结) 4)保持清洁 5)安装牢靠,定期检查松动情况 6)检查并疏通加液孔盖上的通气孔 7)定期补充充电,保证蓄电池始终保持充足电状态。 8)放完电的蓄电池在24小时内应及时充电 9)正确拆装 10 暂时不用的蓄电池进行湿储存,长期不用的蓄电池 采用干储存法。
栅架的作用是固结活性物质。 栅架一般由铅锑合金铸成,具 有良好的导电性、耐蚀性和一 定的机械强度。
2. 隔板
隔板插放在正、负极板之间,以 防止正、负极板互相接触造成短 路。隔板应耐酸并具有多孔性, 以利于电解液的渗透。常用的隔 板材料有木质、微孔橡胶和微孔 塑料等。其中,木质隔板耐酸性 较差,微孔橡胶隔板性能最好但 成本较高,微孔塑料隔板孔径小、 孔率高、成本低,因此被广泛采 用。
2 故障原因
① 蓄电池长期充电不足或放电后没有及时充电。导致极板 上的硫酸铅有一部分溶解于电解液中,环境温度越高, 溶解度越大。当环境温度降时,溶解度减小,溶解的硫 酸铅会重新析出,在极板上再次结晶。 ② 蓄电池经常过量放电或小电流深放电。从而在极板细小 孔隙的内层生成硫酸铅,平时充电不易恢复。 ③ 电解液液面过低。极板上部的活性物质露在空气中被氧 化,汽车行驶时电解液的波动使其接触氧化了的活性物 质,生成粗晶粒的硫酸铅。 ④ 初充电不彻底或未进行定期补充充电。使其在半充电状 态长期使用,极板上的放电产物硫酸铅长期存在,也会 通过再结晶形成粗大的颗粒。 ⑤ 电解液密度过高或不纯导致蓄电池自行放电,均会产生硫 酸铅,从而为硫酸铅再结晶提供物质基础。
• 见教材P9-10页
3.常见故障及排除方法
• 蓄电池常见的故障有:自行放电、极板硫化、 极板活行物质脱落、极板短路等。
(1)自行放电
蓄电池在无负载的状态下,电量自动消失的现象称为自放电。
故障原因:
① 电解液不纯,电解液中的杂质沉附于极板上产生 局部放电。 ② 蓄电池溢出的电解液堆积在盖板上,使正负极桩 形成通路。
1-极板组总成 2-负极板 3-隔板 4-正极板 5-极板联条
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。
3.电解液
电解液:用纯硫酸和蒸馏水按一 定的比例配制 而成,密度比重一般在1.24~1.31g/cm3之 间。 对电解液浓度的选择北方南方略有不同;见 表 1 - 1。