第2章_蓄电池__汽车电气设备_电子课件

图2-4 蓄电池装在发动机舱内
图2-5 奥迪A4轿车蓄电池装在行李箱内备胎下面
蓄电池都是用特制的金属框架和防振垫固定的 （图2-6）。
图2-6 蓄电池的固定方式
图 蓄电池的固定方式
2.2 铅酸蓄电池的构造与型号
2.2.1铅酸蓄电池的构造
现代汽车用铅酸蓄 电池由六只单格电 池串联而成，每只 单格电池的电压约 为2Ⅴ，串联后蓄 电池电压为12Ⅴ。
所以，对汽车用蓄电池的基本要求是容量大、内 阻小，以保证蓄电池具有足够的起动能力。
起动型铅酸蓄电池的突出特点是内阻小、起动 性能好、电压稳定，此外还有成本低、原料丰富等 优点，所以在汽车上广泛应用。
2.1.3蓄电池的分类
汽车用蓄电池有铅酸蓄电池（Lead-acid Battery） 和碱性蓄电池（Alkaline Secondary battery）两 大类。
图2-9 栅架
目前，国内外大都采用低锑合金栅架，含锑量为2％～3％。 为降低蓄电池的内阻，改善蓄电池的起动性能，现代汽车蓄 电池多采用放射形栅架。
（a）切诺基吉普车蓄电池 放射形栅架
（b）上海桑塔纳轿车蓄电池 放射形栅架
图2-10 放射形栅架结构
极板上的工作物质称为活性物质，主要由铅粉、添加剂 与一定密度的稀硫酸混合形成。为防止龟裂和脱落，铅膏中 还掺有玻璃纤维等牵引附着物。
图2-3 蓄电池与汽车电气设备并联电路
在发电机正常工作时，全车用电设备均由发电机供电， 与此同时，蓄电池将发电机多余的电能转变为化学能储存起 来（即蓄电池处于充电状态）。
蓄电池的具体作用如下：
（1）发动机起动时，蓄电池向起动机和点火系统以及燃油 喷射系统供电。 （2）发动机低速运转、发电机电压较低时，蓄电池向用电 设备和交流发电机磁场绕组供电。 （3）发电机出现故障不发电时，蓄电池向用电设备供电。 （4）发电机过载时，蓄电池协助发电机向用电设备供电。 （5）发动机熄火停机时，蓄电池向电子时钟、汽车电子控 制单元（ECU/ECM，亦称计算机、微机、电脑）、音响设 备以及汽车防盗系统供电。
图2-11正极板（右）和负极板（左）
目前国产蓄电池极板的厚度为1.8～2.4 mm，国外大都 采用1.1～1.5 mm厚的薄型极板（正极板比负极板厚）。采 用薄型极板可提高蓄电池的比容量和起动性能。
安装时各片正、负极板相互嵌合，中间插入隔板后装入 蓄电池单格内便形成单格电池。如图2-12所示，在每个单格 电池中负极板总比正极板多一片。
汽车电气设备
一、概述 1、蓄电池的分类 何谓蓄电池？
汽车上（电动汽车除外）
第2章 蓄电池
汽车电源系统用于向汽车用电设备提供低压直 流电能，以保证汽车在行驶中和停车时的用电需要。
蓄电池和发电机共 同构成汽车电源系 统。此外，汽车电 源系统还包括电压 调节器（用于动态 调节交流发电机的 输出电压）、电流 表或其他充电状态 指示装置（电压表 或充电指示灯）、 钥匙开关等，连接 关系如图2-1所示。 图2-1交流发电机、调节器、蓄电池的连接电路
铅酸蓄电池的结 构如图2-7所示， 其构件主要有极 板、隔板、电解 液接、线外柱壳等、。联条、壳1；—7隔—壁防；护2板—；凸8筋—；负图3接—2-线负7 柱极铅；板酸9；蓄—4电通—池气隔的孔板结；；构150——正联极条板；；116— —电 加池 液
螺塞；12—正接线柱；13—单格电池盖
图2-8 极板
因为正极板活性 物质比较疏松，且正 极板处的化学反应剧 烈，反应前后活性物 质体积变化较大，所 以正极板夹在负极板 之间，可使其两侧放 电均匀，从而减轻正 极板的翘曲和活性物 质脱落。
图2-12 单格蓄电池极板组
2.隔板
为了减少蓄电池的内阻和尺寸，蓄电池的正、负极板应 尽可能靠近。为了防止相邻正负极板彼此接触而短路，正、 负极板之间要用隔板（separator）隔开。
有的厂家用微 孔塑料袋做成袋式 隔板（因其形似信 封，故亦称信封式 隔板，图2-13）， 套在正极板上，可 以有效地防止活性 物质脱落。
2.1 蓄电池的作用与分类
2.1.1蓄电池的作用 蓄电池（Battery，俗称电瓶。图2-2）是一种可
逆的直流电源，有放电和充电两种工作状态。
在放电状态下，
蓄电池可将化学能 转变为电能；在充 电状态下，蓄电池 可将电能转变为化 学能。
图2-2 蓄电池
在汽车上，蓄电池和发电机并联连接（图2-3）， 两者协同工作，共同为汽车电气设备供电。
此外，蓄电池还有一些辅助功能。因为蓄电池 相当于一只大容量的电容器，所以不仅能够保持汽 车电气系统的电压稳定，而且还能吸收电路中出现 的瞬时过电压，保护电子元件不被损坏。
2.1.2对蓄电池的要求
起动发动机时，蓄电池必须能在短时间（5～10s） 内向起动机连续提供强大的起动电流：汽油发动机 一般需要200～600A；柴油发动机一般需要500～ 1000A，甚至更大。
1.极板
极板（Plate）是蓄电池的核心构件，由栅架和活性物质 组成，形状如图2-8所示。
栅架（图2-9）是用 铅锑合金浇铸而成的， 活性物质就涂覆在栅架 上。加锑的目的是提高 栅架的机械强度和改善 浇铸性能。但是锑有副 作用，会加速氢的析出 而加快电解液消耗。锑 还易从正极板栅架中解 析出来而引起蓄电池自 放电和栅架腐蚀，缩短 蓄电池的使用寿命。
汽车用铅酸蓄电池又分为普通型、干荷电型、 湿荷电型、免维护型和胶体型等。
蓄电池在汽车上的安装位置根据车型和结构而 定，原则上离起动机越近越好。大多数轿车的蓄电 池装在发动机舱内（图2-4），也有装在行李箱内 （图2-5），甚至装在后排乘客座椅下方的；货车蓄 电池的安装位置以空载时质量平衡为原则，一般装 在车架前部的左侧或右侧；客车的蓄电池多装在车 厢内。
极板分为正极板和负极板两种。将涂上铅膏后的生极板 先经热风干燥，再放入稀硫酸中进行充电便得正、负极板 （图2-11）。
图2-11正极板（右）和负极板（左）
正极板（positive plate）上的活性物质为二氧化铅 （PbO2），呈棕红色，负极板（negative plate）上的活 性物质为海绵状纯铅（Pb），呈青灰色。