蓄电池的结构认知与检修

项目四任务二蓄电池的结构认知与检修【任务要求】

1.了解蓄电池的结构特点；

2.掌握蓄电池的安装位置和结构组成；

3.掌握蓄电池的修程。

4.独立进行蓄电池的维护。

【任务准备】

1.场地准备：城轨交通车辆检修实训中心，多媒体教学设备。

2.工具准备：扭力扳手，数字万用表，110V直流电源表。

3.物品准备：蒸馏水，橡胶密封条，压缩空气，刷子。

4.建议课时：6课时。

【知识导航】

一、系统结构概述

（一）蓄电池箱结构

蓄电池箱采用抽屉式结构或小车结构，箱体安装在车下，保证蓄电池不受灰尘水分的侵扰并且通风良好，易于取出检修维护。打开蓄电池箱盖的门锁与防脱落部件后，可以将蓄电池下箱或小车拉出，进行蓄电池的现场维护，保养以及更换零部件。也可将蓄电池下箱或小车用叉车运至维护车间进行地面充放等维护保养工作。蓄电池箱体各种结构还要保证车辆运行过程中，蓄电池固定良好，箱门不会松脱打开造成事故。以下以抽屉式结构为例讲述：

1.上箱总成

上箱总成为一个不锈钢箱子，内含：滑动导轨系统的固定导轨；允许电缆穿过蓄电池箱体的密封接头和连接器的插座；用于测量蓄电池箱内温度的传感器；所有必需的电气部件，包括内部电缆、端子排、动力线和控制线的接线端子、连接器插头和插座、密封接头等。

2.下箱总成

下箱总成用于安放蓄电池组的部件。该部分是一个不锈钢构架，包括：1个把手，维修人员用它能将蓄电池下箱拉开；熔断器、熔断器安装座；蓄电池部件的紧固件；蓄电池模块及其连接和紧固部件；所有必需的电气部件，包括内部电缆、端子排、连接器插头和插座等。防止触电危险的标志。

3.蓄电池电气箱

蓄电池组与其周边相关的电气元件通常装在不同的箱体内，防止电气元件动作产生的电火花引发可燃气体，避免蓄电池工作产生的腐蚀性气体、液体影响电气元件。

（二）蓄电池

蓄电池是将化学能与电能互相转换的装置，它把电能转变为化学能储存起来，使用时再把化学能转变为电能，而且变换的过程是可逆的，以上两个过程分别叫做蓄电池的充电与放电过程。

根据极板所用材料和电解液性质的不同，蓄电池一般可分为酸性（铅）蓄电池和碱性

蓄电池两大类，常见的蓄电池有：碱性蓄电池（镉镍蓄电池）、酸性蓄电池或铅酸蓄电池等。

1.镉镍碱性蓄电池

某些城市轨道交通车辆采用镉镍碱性蓄电池（GN-100)组，由74个蓄电池串联，每个蓄电池标称电压为1.25V，容量为100A.h，蓄电池组的标称电压为92.5V。

（1）其型号意义为：

GN－100型；

G－镉（负极板材料）；

N－镍（正极板材料）；

100－蓄电池容量（A·h）

蓄电池主要由两种不同金属组成的正负极板、电解液以及容纳极板和电解液的电槽组成，如图4-2-1所示

图4-2-1蓄电池结构

1－正极板；2－正极板引线端；3－负极板；4－负极板引线端；

5－硬橡胶棍；6－电槽；7－带有开关作用的螺丝塞；4－电解液

2.阀控式铅酸蓄电池

该种蓄电池采用密封结构，其电池盖子上设有单向排气阀（安全阀），使电池保持一定的内压，允许多余气体向外排出，阀内设置了双层滤酸防爆片，确保电池无酸雾析出，不污染环境，安全可靠。电池电解液为凝固状胶体，因此电池内无流动的电解液。

此种蓄电池较镍镉蓄电池的优点有：环保性好、维护工作量小、工作安全可靠性高、成本低。

缺点：电池能量密度低，过于笨重，存在自持放电，贮存期不应超过六个月，贮存超过六个月时，应对电池进行均衡充电。

蓄电池为六联体结构，每个六联体主要包括正极板、负极板、电解槽及电槽盖、液口栓盖、电解液、跨接板、垫圈、螺栓等。具体结构参见图 4-2-2。

图4-2-2 六联体蓄电池结构示意图

二、蓄电池箱的安装位置

（一）蓄电池箱的安装位置

蓄电池箱安装在B车底架上,安装位置如图4-2-3所示，蓄电池箱1附带熔断器盒如图4-2-4所示。分为蓄电池箱1（B65）如图4-2-5所示，为蓄电池箱2（B66）如图4-2-6所示。

图4-2-3 蓄电池箱的安装位置

图4-2-4 蓄电池箱1附带熔断器盒

图4-2-5 蓄电池箱1(B65)

图4-2-6 蓄电池箱2(B66)

（二）拖链位置和母排位置

1.箱内有用于安装固定活动电线的拖链，拖链位置如图4-2-7所示。

图4-2-7拖链位置

2.母排位置如图4-2-8所示

图4-2-8母排位置

3.蓄电池小框如图4-2-9所示，其重量通常能够保证单人可以完成拆装工作。

图4-2-9蓄电池小框

二、蓄电池的保护

1.隔离保护

电池通过手动开关和低压网络隔离，在没有高压且蓄电池已放电45min后，如电池电压降至最低值（84V）时，由电压继电器控制的接触器将蓄电池与载荷隔离。

2.过热保护

通过一个温度传感器检测蓄电池充电过程，避免蓄电池因过热引起的故障。

3.回流保护

辅助逆变器的输出端串接一个逆流二极管，防止从110V低压网络回流至蓄电池。

4.短路保护

在蓄电池的正极和负极上都串接熔断器，起线路短路保护的作用。

【任务实施】

在对蓄电池进行检修过程中，操作人员应穿戴防护服、橡胶手套和护目镜。在操作过程中必须保证蓄电池从列车系统中隔离，只有专业人员在进行参数测量过程时才可以保持蓄电池连接。

一、检查与预防性维护

（一）蓄电池修程如表4-2-1所示

表4-2-1预防性维护措施清单

（二）蓄电池检修内容及技术要求

1.外观检查蓄电池

(1) 检查蓄电池壳体外表面和正负极壳盖是否有电解液泄露；更换受损件；

(2)检查蓄电池间连接片和电缆的清洁度；更换受损件；

(3) 检查蓄电池的安装是否存在晃动；如出现松懈现象时请再次进行紧固；

(4)检查蓄电池观察窗中电解液的液面高度；低于最低液面线时需进行加液；

(5)检查温度传感器的清洁，若在箱内清洁用微湿的布擦拭外壳即可（注意布不能很湿）或气压清洁，若箱外清洁除以上方法用干布也可以，箱内请勿使用干布容易产生静电对蓄电池产生不良影响。

蓄电池有无鼓包膨胀，过热，相关附属器件有无锈蚀。

2.清洁蓄电池

检查蓄电池的清洁度（无金属颗粒，没有杂质沉积在蓄电池盖内或蓄电池之间）；若需要清洁，则用湿布清洁蓄电池表面及跨接片，清洁后用压缩空气(最大压力