蓄电池基础知识及其检测方法

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电解液密度高 于1.26或充电高于 65%时,小球浮起, 指示器显示绿色。 当充电低于 65%时,小球下沉, 指示器显示黑色,表 明需要充电。 当电解液液面 较低时,指示器显示 无色或浅黄色,该蓄 电池应该更换。
二、蓄电池的规格型号
(教材P6)
蓄电池的型号按JB/T 2599-1993 《铅酸蓄电 池产品型号编制方法》的规定,组成如下: Ⅰ Ⅱ Ⅲ
在发动机起动时,向起动机、点火系统等主要用 电设备供电。 在发动机不运行或低速运行时,蓄电池向各种用 电设备供电。 当用电设备过多、用电量超过发电机的供电能力 时,蓄电池协助发电机向各种用电设备供电。 稳定电压的作用。蓄电池相当于一个大电容,可 以吸收电路中瞬间的过电压,以保护用电设备。
§1-2、蓄电池的构造与型号
用阿拉 用 大 写 的 汉 伯数字 语 拼 音 字 母 表示 表示 如 : Q-- 起 动 用铅蓄电池 N-- 内 燃 机 车 用蓄电池 M--摩托车用 蓄电池
用大写的汉语拼音字 母表示如: A-干荷电铅蓄电池 H--湿荷电铅蓄电池 W--免维护铅蓄电池 B--薄型极板 无字母--普通铅蓄电 池
§1-3、蓄电池的工作原理与特性
(3)、快速充电
定流和定压充电的时间长,消耗的电能多,给 使用带来不方便。利用快速充电,完成一次初充 电,只需5小时左右;完成一次补充充电约1小时 左右。
快速充电 具有充电时间 短、空气污染 小、节省能量 和去硫化效果 明显等特点, 已被广泛应用。
§1-6、蓄电池的常见故障
一、极板硫化
所谓极板硫化, 就是指极板上硫酸铅的再结晶。半放电的蓄电 池的极板表面上有一层硫酸铅, 称作一次结晶体。这种半放电的 蓄电池在存放过程中, 随着环境温度的上升, 极板上的硫酸铅就会 逐渐溶解到电解液中来, 温度越高, 溶解度越大。当温度下降时, 硫酸铅的溶解度会逐渐达到过饱和状态, 并再次结晶为较大的白 色颗粒, 从电解液中析出再次附着到极板上去。这就是极板硫 化的过程。极板硫化的蓄电池的特征为:充电快,放电也快。
随着放电的进行,电解 液密度减小。
在外电源的作用下,迫使2个电子从正极板返 回负极板,形成从正极板流向负极板的充电电流。
极板上的硫酸铅还原成氧化铅 和铅,电解液中的水份还原成硫酸。
3、充电过程
随着充电的进行,电解液中硫酸 的成份增加,电解液密度增大。
二、蓄电池的工作特性 1、放电特性
放电特性是将充足电的蓄电池,在以20h放电率的电 流连续放电过程中,端电压U、电动势E和电解液密度γ 随放电时间的变化规律。
镍碱蓄电池
铁镍蓄电池
类 型
特 点
普通铅 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。
干荷电 铅蓄电 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,如需使用,只需按规定加入电解液,静置20~30min即 可使用,使用中需要定期维护。
3、电解液 电解液是由化学纯的硫酸 2SO4)和蒸 化学纯的硫酸(H 化学纯的硫酸 蒸 馏水(H2O)按一定比例配制而成的硫酸水 馏水 溶液(密度为1.24~1.31克/立方厘米)。
64%蒸馏水
H2O
密度:1.000
+
源自文库
36%硫酸
H2SO4
密度:1.835
=
电解液
密度:1.265
电解液密度对蓄电池的容量和寿命影响大。密度大 可以提高蓄电池的容量,减少结冰的危险;但粘度增加, 流动性变差,使蓄电池的容量下降,而且腐蚀作用增强, 降低极板和隔板的寿命。
随着充电的进行, 电动势逐渐升高,电解 液密度增大,充满电后, 单格蓄电池的电压为 2.1V(12V.6)。
我们可以根据蓄电池的开路端电压的大小,来判断其充 电情况:
电压 12.5V 12V 11V 10V 8V 6V 判定 正常 亏电 严重亏电 过量亏电、电池短路 过量亏电、装反极板 硫酸盐化 处理方法 容量充足 补充电 车不充电观察 充电观察、电池报废 电池报废 电池报废
蓄电池基础知识及其检测方法
主要内容
概述 构造与型号 工作原理和特性 蓄电池的容量 蓄电池的充电 常见故障 维护与使用 免维护蓄电池
§1-1、概述
蓄电池(俗称“电瓶”)是一种将化学能 转换成电能的装置,是可逆的低压直流电 源。 普通蓄电池 一、蓄电池的分类
铅酸蓄电池
免维护蓄电池(不需添加纯水) 干荷电蓄电池 胶体蓄电池
正极板上的活 性物质是深棕色的 二氧化铅(PbO2), 负极板上的活 性物质是海绵状、 青灰色的纯铅(Pb)。
为了增大蓄电池的容量,每个单格蓄电池都由多 个正、负极板组成极板组。每个正极板都处于两片 负极板之间,使正极板两侧充、放电均匀。
极板组
单格蓄电池极板组
12V蓄电池极板组
2、隔板 • 正、负极板之间装有绝缘隔板,以防止极 板之间短路。 • 隔板应具有多孔性,以便电解液的自由渗 透。隔板采用耐酸性和抗碱性的木质、微 孔橡胶、微孔塑料及浸树脂纸质材料制成。
额定容量(安·时/A·h) 类型和特征 单格蓄电池个数 Q—起动型 A—干荷电式 W—免维护式
例如:
6-QA-105
6-QAW-100
第一部 分
串联的 单格电 池数 蓄电池的类 型
第二部分
蓄电池的特征
第三部分
蓄电池 蓄电池的特 的额定 殊性能 容量 20h率 用大写的汉 放电率 语拼音字母 的额定 表示 容量, 如 : G-- 高 单位为 起动率 A·h, D-- 低 温 性 单位略 能好 去不写。 S--塑料槽 蓄电池
故障 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。 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。 故障 (1)电解液不纯,杂质与极板之间以及沉附于极板上的不同杂质之间形 原因 成电位差,通过电解液产生局部放电。 (2)蓄电池长期存放,硫酸下沉,使极板上、下部产生电位差引起自放 电。 (3)蓄电池溢出的电解液堆积在电池盖的表面,使正、负极柱形成通路。 (4)极板活性物质脱落,下部沉积物过多使极板短路。 排除 自放电较轻的蓄电池,可将其正常放完电后,倒出电解液,用蒸馏水反复 方法 清洗干净,再加入新电解液,充足电后即可使用;自放电较为严重时,应 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,加入新的电解液重新充电后使用。
一、蓄电池的工作原理 蓄电池是一个化学电源,其充电与放电过 程是一种可逆的化学反应。
在正极板 处,PbO2与硫 酸作用而生成 带正电荷的铅 离子(Pb4+)沉浮 在正极板上, 使正极板具有 约2V的正电位。 在负极板 处,铅电离为 铅离子(Pb2+) 和电子(2e), 2个电子留在 负极板上,使 负极板具有约 -0.1V的负电 位。
4、壳体
各单格之间用铅质联条串联起来,如右图所示。
壳体采用耐酸、耐热和耐震的硬 橡胶或聚丙稀塑料制成整体式结构, 壳体内分成6个互不相通的单格,每 个单格内装有极板组和电解液组成一 个单格的蓄电池。
壳体的底部有凸起的筋,用来支 撑极板组,并使极板上脱落下来的活 性物质落入凹槽中,防止极板短路。
电量指示器工作原理
故 障 特 征
极板上生成一层白色粗晶粒的PbSO4,在正常充电时不能转化为PbO2和Pb的现象。 (1)硫化的电池放电时,电压急剧降低,过早降至终止电压,电池容量减小。 (2)蓄电池充电时单格电压上升过快,电解液温度迅速升高,但密度增加缓慢, 过早产生气泡,甚至一充电就有气泡。 (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PbSO4有一部分 溶解于电解液中,环境温度越高,溶解度越大。当环境温度降低时,溶解度减小, 溶解的PbSO4就会重新析出,在极板上再次结晶,形成硫化。 (2)电解液液面过低,使极板上部与空气接触而被氧化,在行车中,电解液上下 波动与极板的氧化部分接触,会生成大晶粒PbSO4硬化层,使极板上部硫化。 (3)长期过量放电或小电流深度放电,使极板深处活性物质的孔隙内生成PbSO4。 (4)新蓄电池初充电不彻底,活性物质未得到充分还原。 (5)电解液密度过高、成分不纯,外部气温变化剧烈。 轻度硫化的蓄电池,可用小电流长时间充电的方法予以排除;硫化较严重者采用 去硫化充电方法消除硫化;硫化特别严重的蓄电池应报废。
• 铅蓄电池一般由3个或6个单格电池串联而成,结 构如图所示:
铅酸蓄电池由极板、隔板、 电解液和壳体组成。
1、极板与极板组
蓄电池的极板分为正极板和负极板,它们都以 铅—锑合金浇铸成的栅架为骨架,在栅架上填充活 性物质制成极板。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。 活性物质
静止电动势Ej与电 解液的密度变化相似, 单格蓄电池的放电终止 电压1.75V(10.5V)。 密度γ随着放电的 进行而直线下降,因此, 在使用中可以根据电解 液的密度γ来判断蓄电池 的放电程度。
2、充电特性 充电特性是指在恒电流充电过程中,蓄电池 的端电压U、电动势E和电解液密度γ随时间变 化的规律。
+2V
-0.1V

当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液 中时,在正、负极板间就会产生约2.1V的 静止电动势,此时若接入负载,在电动势 的作用下,电流就会从蓄电池的正极经外 电路流向蓄电池的负极,这一过程称为放 电,蓄电池的放电过程是化学能转变为电 能的过程。
2、蓄电池的放电
接上负载后的化学反应
正、负极板上生成硫酸 铅(PbSO4),电解液中水份 增加。
定流充电的特点:
定流充电有较大的适应性,可以根据需 要选择充电电流,但充电时间长,而且需 要经常调节充电电流。一般适用于新蓄电 池和故障修复蓄电池的初充电。
初充电的特点是充电电流小,充电时间较长。 当蓄电池的电量不足时,必须进行补充充电。
(2)、定压充电
• 在充电过程中,始终保持充电电压不 变的充电方法称为“定压充电”。
故 障 原 因
排 除 方 法
二、自行放电/自放电 •
充足电的蓄电池,放置不用而逐渐失去电量,称 为“自行放电”。如果每昼夜自行放电损失的容量< 2%,为正常自行放电;如果每昼夜自行放电损失的容 量>2%,则为自行放电故障。
产生自行放电的原因 1、电解液中含有杂质或极板材料中含有杂质,不同杂质之间形成电位差, 引起局部放电。 2、蓄电池盖上有电解液,使正、负极形成通路。 3、长期不用,硫酸下沉,电解液上下部分浓度不等,形成电位差引起自 行放电。 4、极板上活性物质脱落而沉积在壳体的底部,造成极板之间短路。
湿荷电 铅蓄电 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,如需使用,只需按规定加入电解液,静置20~30min 即可使用,使用中需要定期维护。
免维护 蓄电池
使用中不需维护,可用3~4年不需补加蒸馏水,极桩腐蚀极少,自放 电少。
二、蓄电池的作用
汽车上装有蓄电池和发电机两个直流电源, 这两个电源并联,全车的用电设备均为并联。
2、起动容量
起动容量表征蓄电池在接起动机时的供电能 力,并根据使用条件分为常温起动容量和低温 起动容量。 常温起动容量——在电解液温度为30oC时, 以5分钟放电率的电流,连续放电到9V(12V蓄 电池)时,蓄电池所输出的容量。 低温起动容量——在电解液温度为-18oC时, 以5分钟放电率的电流,连续放电到6V(12V蓄 电池)时,蓄电池所输出的容量。
§1-4、蓄电池的容量及影响因素
• 一、蓄电池的容量C • 蓄电池的容量是指在放电允许范围内,蓄 电池输出的电量: • C=If×t f (安时/A·h) • 1、额定容量C20 • 充足电的蓄电池,在电解液温度为30oC时, 以20h放电率的电流连续放电到规定的终止电压 时,蓄电池所输出的电量C20。
定压充 电时,可以 将相同电压 值的蓄电池 并联起来一 起充电。
定压充电的特点:
定压充电在充电初期, 由于蓄电池的电动势较低, 因而充电电流大;随着电动 势的升高,充电电流逐渐减 小,在接近充电终了时,充 电电流已降低到很小值。
充电过程中电解液无沸腾现象,可以减少水分的损失; 在充电4~5小时后,量容可达90%~95%,缩短了充电的 时间。定压充电方法适用于蓄电池的补充充电,不适用于 新蓄电池和故障蓄电池的初充电,汽车上发电机对蓄电池 的充电为定压充电。
§1-5、蓄电池的充电
一、充电方法 新蓄电池、使用中的蓄电池及修复后的 蓄电池等,由于技术状况不同,采用的充电 步骤和规范也不同。
常用的充电方法有定流充电、定压充电和脉冲 快速充电等三种。
(1)、定流充电
• 在充电过程中,充电电流保持为恒定 值的充电方法称为“定流充电”。
可以将 不同电压值、 容量相近的蓄 电池串联起来 充电。如果容 量不同,应按 容量小的蓄电 池来决定充电 电流。
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