汽车蓄电池结构原理与检修

3、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。
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：
端电压
电解液密度
充电情况
二、蓄电池的作用
➢ 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。
• 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。
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。
≥12.6
1.265
100%充电
12.4
1.225
75%充电
12.2
1.190
50%充电
12.0
1.155
25%充电
≤11.9
≤1.12
没有充电
§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
随着放电的进行，电解 液密度减小。
3、充电过程
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。
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、内阻 • 蓄电池的内阻由极板电阻、电解液电阻、
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。
近年来，还将微孔塑料隔 板做成袋状，紧包在正极板的 外部，防止活性物质的脱落。
3、电解液
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
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
§1-3、蓄电池的工作原理与特性
• 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。
• 1、电动势的建立
在正极板
处，PbO2与硫 酸作用而生成
极板结构
活性物质
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)。
目前，蓄电池采用的栅架有二 种，一种为普通型，另一种为放射 型。其中放射型栅架具有输出电流 大、内阻小的特点，在新型蓄电池 中采用。
普通型
放射型
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。
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。
• 一、蓄电池的分类
普通蓄电池
铅酸蓄电池
免维护蓄电池 干荷电蓄电池
胶体蓄电池
镍碱蓄电池
铁镍蓄电池 镉镍蓄电池
带正电荷的铅 离子(Pb4+)沉 浮在正极板上， +2V 使正极板具有 约2V的正电位。
2.1V
-0.1V
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。
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。
隔板电阻及联条电阻等四部分组成。 • 极板电阻一般很小，但随着放电的进行，
正负极板上的PbSO4增多，极板电阻增大。 • 电解液电阻与密度和温度有关，密度过
高或过低，电阻增大；温度低，粘度大，电 阻大。 • 隔板电阻和联条电阻与材料、联条形式 有关，对一个制造好的蓄电池来说是一个定 值。
2、放电特性
§1-2、蓄电池的构造与型号
• 一、蓄电池的构造 • 汽车常用的蓄电池为铅酸蓄电池，12V的
蓄电池由6个单格蓄电池串联而成，每个单格 蓄电池的标称电压为2V，充满电时为2.1V。
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。
4、壳体
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。
二、蓄电池的规格型号
• 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：
• 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。
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。
电解来自百度文库是由化学纯的硫酸（H2SO4）和蒸馏水 （H2O）按一定比例配制而成的硫酸水溶液（密度 为1.24～1.31克/立方厘米）。
64%蒸馏水
H2O
密度：1.000
+ 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。