汽车电器与电子设备广科大玉洁蓄电池.pptx

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1、汽车电气特点汽车电气具有以下四个特点：汽车电气具有以下四个特点：（1）低压。（2）直流。（3）单线制。（4）负极搭铁。第1页/共74页第一章 蓄电池第2页/共74页本章主要内容主要内容：1、蓄电池的结构与型号；2、工作原理和工作特性、容量及其影响因素；3、充电方法、使用与维护、蓄电池技术状况的检测等 汽车电源系统由蓄电池、发电机和调节器组成。在汽车上，蓄电池和发电机并联工作，发电机是汽车的主要电源，蓄电池是辅助电源。第3页/共74页电池的简介第4页/共74页电池的简介第5页/共74页蓄电池的作用汽车并联电路 （1）发动机起动时，向起动机和点火系统供电。（2）发动机低速运转、发电机不发电或电压较

2、低时，向用电设备和交流发电机磁场绕组供电。（3）发动机中高速运转、发电机正常供电时，将发电机剩余电能转换为化学能储存起来。（4）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。（5）蓄电池相当于一只大容量电容器，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。作用：主要要求：容量大、内阻小，以保证蓄电池具有足够的起动能力。主要要求：容量大、内阻小，以保证蓄电池具有足够的起动能力。第6页/共74页第一节 蓄电池的构造与型号 一、铅蓄电池的构造 汽车蓄电池是由612个单格电池串联组成组成部件：1、极板及极板组 2、隔板 3、电解液 4、联条第7页/共74页1、

3、极板（Grids）和极板组1、极板 极板分为正极板和负极板，均由栅架和活性物质构成。极板极板组（增大容量）第8页/共74页（1）、栅架的结构）、栅架的结构栅架由铅合金制成的网架形式，一般在铅中加入少量的锑（改善机械强度与浇注性能），近年来为了改善蓄电池的自放电性能，而在铅中加入少量的钙。结构 放射状结构：利于大电流放电 栅格结构：利于深度放电 厚度 薄板：大电流放电性能较好 厚板：浮充使用寿命较长1、极板和极板组（续）第9页/共74页1、极板和极板组（续）将二氧化铅与稀硫酸调成膏状，涂在栅架上，就成了正极板。呈棕红色；将纯铅粉与稀硫酸调成膏状涂在栅架上，就成了负极板。呈青灰色。Negative

4、 Negative pastepaste（负极铅（负极铅膏）膏）Positive Positive pastepaste（正极铅膏）（正极铅膏）第10页/共74页(2)、极、极 板板 组组 为了增大蓄电池容量将多片正极板（4-13片）和多片负极板（5-14片）分别并联，用横板焊接组成正、负极板组。横板上连有电桩1、安装时，正负极板相互嵌合，之间插入隔板，用极板连接条将所有的正极和所有的负极分别连接，如此组装起来，便形成单格蓄电池。2、单格电池中负极板的数目比正极板多一块。1、极板和极板组（续）第11页/共74页2、隔板（Separator）（1）隔板的作用：保持正负极板绝缘防止铅枝短路（Den

5、drite Shorts）吸附、保持电解液气体通道压紧活性物质，延缓活物质脱落（2）隔板常用材料：）隔板常用材料：隔板材料 孔隙度 孔隙尺寸m 内阻/cm2微孔PVC 80 3 0.18微孔隙聚乙烯 63 1 0.15无纺聚乙烯 60 12 0.21无纺玻璃棉 65 20 0.18微细玻璃纤维棉 90 24 0.1(AGM)第12页/共74页（3）隔板的安装方法：装入时，沟槽面应竖直对向正极板。这样，可使正极板在化学反应时，得到更多的电解液而反应充分。此外，在蓄电池充电时生成的气泡可随槽上升，脱落的活性物质则会沿槽下沉。2、隔板（续）第13页/共74页3、电解液（Electrolyte）（1）

6、电解液的作用：电解液是蓄电池内部发生化学反应的主要物质。（2）电解液的成份：蓄电池电解液是用纯净硫酸和蒸馏水（去离子水）按一定比例配制而成的。电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。JB/T 10052-2010铅酸蓄电池用电解液HG/T 2692-2007蓄电池用硫酸JB/T 10053-2010铅酸蓄电池用水第14页/共74页3、电解液（续）电解液对蓄电池性能的影响u电解液既为导电物质又参与化学反应u电解液比重（Specific Gravity）与电池开路电压（Open circuit voltage）关系：OCVSG+0.84uSG 影响充电电压大小、电池“放电性能”uSG 影响电

7、解液冰点（SG=1.300，冰点：-68.9）uSG 影响板栅腐蚀速度第15页/共74页4、外壳（Container）是盛放正、负极板和电解液等的容器。是由PP塑料、橡胶等材料制成，常用材料 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）聚丙烯（Polypropylene-PP）PPABS第16页/共74页 外壳内用间隔分隔成几个单格，每个单格内放入极板组和电解液便组成一个单格电池。壳的底部有凸起的筋条（突棱）用来放置极板组。4、外壳（续）第17页/共74页4、外壳（续）-技术状况指示装置第18页/共74页5、联条铅连接条：各单格电池为串联连接，一个单格电池的正极桩与另一个单格电池的负极桩用联条焊接,由铅锑

8、合金制成。连接方式：1、外露式 2、跨桥式 3、穿壁式第19页/共74页5、联条单格电池的连接方式单格电池的连接方式第20页/共74页5 5、联条（穿壁式）第21页/共74页二 蓄电池型号u蓄电池的型号标示例如：3-Q-90 表示：由3个单格组成，额定容量为90A.h，起动型铅蓄电池。其他型号举例：P5表1-2蓄电池型号由三部分组成，各部分之间用破折号分开，其内容及排列如图第22页/共74页按我国有关标准规定主要蓄电池系列6-QA-105G是什么电池？选择蓄电池时，根据GB5008.2-2013起动用铅酸蓄电池第起动用铅酸蓄电池第2部分：产品品种规部分：产品品种规格和端子尺寸、标记格和端子尺寸

9、、标记规定选用第23页/共74页第二节、蓄电池的工作原理第24页/共74页第25页/共74页一、蓄电池的工作原理1、蓄电池的基本工作原理-化学反应说明：蓄电池中参与化学反应的物质：正极板：PbO2；负极板：Pb ；电解液：硫酸水溶液放电：正极板的PbO2和负极板的Pb 生成PbSO4 电解液中的H2SO4减少，密度下降。充电：正极板的PbSO4恢复为PbO2；负极板的PbSO4恢复为Pb。电解液中的H2SO4增加，密度下降。第26页/共74页二、放电过程1、电动势的建立 当两极板放置在浓度为27%37%的硫酸(H2SO4)水溶液中时，极板的铅和硫酸发生化学反应，二价的铅正离子（Pb2+）转移到

10、电解液中，在负极板上留下两个电子(2e-)。由于正负电荷的引力，铅正离子聚集在负极板的周围，而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅（PbO2）渗入电解液，其中两价的氧离子和水化合，使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质氢氧化铅Pb（OH）4）。氢氧化铅由4价的铅正离子（Pb4+）和4个氢氧根4（OH）-组成。4价的铅正离子（Pb4+）留在正极板上，使正极板带正电。由于负极板带负电，因而两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。蓄电池的电动势（静止电动势）大约为2伏。第27页/共74页二、放电过程（续）分析：为何蓄电池的静止电动势为2伏？正极板处：当正极板浸入电解液中时，少量

11、的PbO2溶入电 解液中，与水生成Pb(OH)4，再分解成四价铅离子和氢氧根离子。沉附在极板在溶液中有沉附在极板上，使极板带正电有沉附在极板上，使极板带正电有与溶液中有与溶液中 OH-的结合生成的结合生成Pb(OH)4的倾向，的倾向，Pb4+当两者达到动平衡时，正极板的电位约为+2V第28页/共74页二、放电过程（续）u负极板处：金属Pb受到两方面的作用u当两者达到动态平衡时，极板的电极电位约为：-0.1Vu结论：一个充足电的蓄电池(单格)的静止电动势E0约为2.1V。实际测定结果为E0=2.044V第29页/共74页 当接通外电路，电流即由正极流向负极。在放电过程中，负极板上的电子不断经外电

12、路流向正极板，这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子（H+）和硫酸根负离子（SO42-），在离子电场力作用下，两种离子分别向正负极移动，硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅(PbSO4)。在正极板上，由于电子自外电路流入，而与4价的铅正离子（Pb4+）化合成2价的铅正离子（Pb2+），并立即与正极板附近的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上。二、放电过程（续）第30页/共74页二、放电过程（续）2e充电状态溶解电离输出电流放电后生成物正极板负极板PbSO4PbSO4PbO2 2H2SO4PbPb4+SO42-+SO42-+2 H2O Pb2+2ePb2+2 H2O电解液2e第31页

13、/共74页F若将蓄电池与外电路的负荷接通，电动势使电路内产生电流。电子e从负极板经过外电路负荷流向正极板。F正极板处：Pb4+2e Pb2+Pb2+SO42-PbSO4（沉附在正极板上）F负极板处：Pb2+SO42-PbSO4（沉附在负极板上）Pb Pb2+2e (Pb继续溶解)F外部电路继续流通，正负极板上的活性物质PbO2 和Pb不断转化为PbSO4，电解液中的硫酸逐渐减少。水增多。二、放电过程（续）第32页/共74页三、充电过程2e放电状态溶解电离输入电流充电后生成物正极板负极板PbSO4PbPbO2 2H2SO4Pb2+SO42-Pb4+电解液充电电源PbSO42 H2OSO42-+P

14、b2+2e2 H2O2e第33页/共74页三、充电过程(续）F若将蓄电池直流电源接通，当电源电压高于蓄电池的电动势时，电源力使电子e从正极板经过外电路流向负极板。F正极板处：PbSO4 Pb2+SO42-Pb2+-2e Pb4+Pb2+2SO42-PbSO4 PbSO4+2H2O PbO2+2H2SO4F负极板处：PbSO4 Pb2+SO42-Pb2+2e Pb SO42-+2H+H2SO4 第34页/共74页四、蓄电池的工作过程总结1、蓄电池对外既不充电也不放电（不工作）时的静止电动势大约为2伏2、放电过程：将蓄电池的化学能转化为电能的的过程放电过程中，正负极板上PbO2 PbSO4 负极板

15、上 Pb PbSO4 电解液PbSO4 H2O可以通过测量电解液密度来判断蓄电池的充放电程度。蓄电池放电终了，极板上尚有70%-80%的活性物质没有起作用，应该充分提高极板活性物质的利用率。活性物质减少活性物质减少密度下降密度下降第35页/共74页四、蓄电池的工作过程总结（续）3、充电过程：将蓄电池的电能转化为化学能的过程放电过程中，正极板上PbSO4 还原为PbO2 负极板上 PbSO4还原为Pb 电解液PbSO4 增多H2O减少（密度增加）充电一直进行到极板上的活性物质完全恢复到放电前的状态为止。如果继续充电，将引起水电解，放出大量气泡。第36页/共74页第三节 蓄电池的工作特性 蓄电池的

16、工作特性：蓄电池的静止电动势、内阻和充放电特性的变化规律。蓄电池的技术参数主要包括：u蓄电池的静止电动势u 蓄电池的内阻 u 放电特性u 充电特性 第37页/共74页一、蓄电池的工作特性11、静止电动势 静止电动势是指蓄电池在静止状态(不充电也不放电)，正负极板之间的电位差(即开路电压)，用E0表示。它的大小取决于电解液的相对密度和温度 E0=0.84+25 25-为25时的电解液的相对密度 E0=1.97-2.15之间 第38页/共74页二、蓄电池的工作特性22、内电阻 蓄电池的内电阻为极板电阻、电解液电阻、隔板电阻、连条和极柱电阻的总和，用R0表示。蓄电池的内电阻大小反映了蓄电池带负载的能

17、力。在相同的条件下，内电阻越小，输出电流越大，带负载能力越强。第39页/共74页三、蓄电池的工作特性33 3、蓄电池的放电特性端电压u蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压和电解液相对密度随时间而变化的规律。u将完全充足电的蓄电池以20h放电率的电流进行放电，在放电过程中不断地调节外接的电位器，使放电电流保持稳定不变，每隔一定的时间，测量端电压和电解液密度，得到如图所示的放电特性曲线。第40页/共74页三、蓄电池的工作特性3-蓄电池的放电特性说明1 1端电压的变化情况（1）开始放电阶段（2）相对稳定阶段 端电压由缓慢下降至1.85V极板孔隙外向孔隙内扩散的硫酸与孔隙内消耗的硫酸达

18、到动态平衡，所以端电压缓慢下降。第41页/共74页三、蓄电池的工作特性3-蓄电池的放电特性说明2 2（3）迅速下降阶段电解液密度的变化情况：密度直线下降。蓄电池放电终了的特征：单格电池电压降到放电终止电压。电解液比重降到最小许可值约为1.13。第42页/共74页三、蓄电池的工作特性3-放电终止电压的影响因素 放电终止电压与放电电流的大小有关。放电电流越大，允许的放电时间就越短，放电终止电压也越低。如下表所示放电电流（A）0.05C20 0.1C200.25C20C203C20放电时间20h10h3h25min5min单格电池终止电压（V）1.751.701.651.551.50C20蓄电池的额

19、定容量。判断放电终了：P8P8表1-3第43页/共74页四、蓄电池的工作特性4-蓄电池的充电特性u在恒流充电过程中，蓄电池的端电压与电解液相对密度随时间而变化的规律。u充电电源必须采用直流电源，以一定的电流人向一只完全放电的蓄电地进行充电。u保持充电电流入不变，每隔一定时间测量单格电池的端电压和电解液相对密度。u可以绘制出蓄电池的充电特性曲线，如图所示。第44页/共74页四、蓄电池的工作特性4-蓄电池的充电特性说明1 1 端电压变化情况：（1）充电开始阶段 端电压迅速上升。开始充电时，孔隙内迅速生成硫酸，端电压迅速上升。（2）稳定上升阶段 端电压缓慢上升至2.4V左右。孔隙内生成的硫酸向孔隙外

20、扩散，当硫酸生成的速度与扩散速度达到平衡时，端电压随整个容器内电解液密度变化而缓慢上升。第45页/共74页四、蓄电池的工作特性4-4-蓄电池的充电特性说明2 2（3）充电末期 电压迅速上升到2.7V左右，且稳定不变，电解液呈沸腾状态。活性物质还原反应结束后的充电称为过充电，充电电流用于电解水，应避免长时间过充电。电解液密度的变化：密度直线上升第46页/共74页四、四、蓄电池的工作特性4-蓄电池的充满电的特征蓄电池的充满电的特征u端电压上升到最大值2.7V，并在2h-3h内不再增加。u电解液相对密度上升到最大值1.27g/cm u蓄电池内产生大量气泡。即电解液产生“沸腾”现象。蓄电池充电终了的特

21、征第47页/共74页第四节 蓄电池容量一、蓄电池的容量二、容量的类型三、影响容量的因素第48页/共74页一、蓄电池容量蓄电池的容量是指在规定的放电条件下，完全充足电的蓄电池所能放出的电量，用“Q”表示。蓄电池的容量是标志蓄电池对外放电能力、衡量蓄电池质量的优劣以及选用蓄电池的最重要指标。蓄电池的容量采用Ah(安时)来计量。即容量等于放电电流与持续放电时间的乘积。第49页/共74页二、蓄电池的几种标称容量1、额定容量2、起动容量第50页/共74页1、额定容量20h率额定容量 国标GB5008.1-91启动用铅蓄电池技术条件规定：将充电的新蓄电池在电解液温度为255C条件下，以20h率的放电电流(

22、即额定容量的0.05倍)连续放至单格电池平均电压降到1.75V时，输出的电量称为额定容量。实际测量蓄电池容量超过20小时为合格例：3-Q-90型蓄电池以4.5A（0.05C200.05904.5A）的电流连续放电至单池平均电压降到1.75V时，若放电时间大于等于20h，则其容量QIftf90Ah，达到了额定容量，为合格产品；若放电时间小于20h，则其容量低于额定容量，为不合格产品。第51页/共74页2 2、起动容量起动容量表征了铅蓄电池在发动机起动时的供电能力，是检验蓄电池质量的重要指标之一。起动容量受温度影响很大，故又分为低温起动容量和常温起动容量两种。（1）低温起动容量：电解液在18时，以

23、3倍额定容量的电流持续放电至单格电压下降至1V时所放出的电量。持续时间应在2.5min以上。（2）常温起动容量：电解液在30时，以5min放电率电流(3倍额定容量的电流)持续放电至单格电压下降至1.5V时所放出的电量。持续时间应在5min以上。第52页/共74页起动容量举例u3-Q-90型蓄电池在30以270A的电流放电5min，蓄电池的端电压降到4.5V，其起动容量为：270（5/60）=22.5u说明：起动容量在数值上小于额定容量；低温起动容量小于常温起动容量。第53页/共74页三、影响蓄电池容量的因素极板的构造对容量的影响放电电流对容量的影响 电解液温度对容量的影响 电解液密度对容量的影

24、响 第54页/共74页1 1极板构造因素对容量的影响u极板厚度越薄，活性物质的利用率就越高，容量就越高。u极板面积越大，同时参与反应的物质就越多，容量就越大。u同性极板中心距越小，蓄电池内阻越小，容量越大。第55页/共74页2 2、放电电流对容量的影响蓄电池在不同电流下的放电特性蓄电池在不同电流下的放电特性汽车起动机工作时，蓄电池属于大电流放电，第56页/共74页蓄电池在不同电流下的放电特性如：额定容量为如：额定容量为135A.h，若以，若以5min放电率（即放电率（即3倍额定倍额定容量的大电流）放容量的大电流）放电，到单格电压降电，到单格电压降到到1.5V时，只能维时，只能维持放电持放电5m

25、in，则此，则此时输出的电量（即时输出的电量（即实际容量）：实际容量）：第57页/共74页3、电解液温度对容量的影响w温度粘度渗入极板困难，活性物质利用率C；w同时，粘度内阻内压降端电压C第58页/共74页电解液密度对容量的影响w电解液密度电动势E，电液渗透能力，参加反应的活性物质Cw过高，粘度，内阻，极板硫化Cw实践证明：电解液密度偏低有利于提高放电电流和容量。冬季使用的电解液，在不使其结冰的前提下，尽可能采用稍低的电解液密度。w 1.12-1.30g/cm3第59页/共74页第五节 蓄电池故障及排除故障一：极板硫化故障故障特征特征 极板上生成一层白色粗晶粒的极板上生成一层白色粗晶粒的PbS

26、OPbSO4 4，在正常充电时不能转化为，在正常充电时不能转化为PbOPbO2 2和和PbPb的现象。的现象。（1 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。）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 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）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。早产生气泡，甚至一充电就有气泡。故障故障原因原因 （1 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）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Pb

27、SOPbSO4 4有一部分溶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，溶解的解的PbSOPbSO4 4就会重新析出，在极板上再次结晶，形成硫化。就会重新析出，在极板上再次结晶，形成硫化。（2 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）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，会生成大晶粒动与极板的氧化部分接触，会生成大晶粒PbSOPbSO4 4硬化层，使极板上部硫化。硬化层，使极板上部硫化。（3 3）长期

28、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）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PbSOPbSO4 4。（4 4）新蓄电池初充电不彻底，活性物质未得到充分还原。）新蓄电池初充电不彻底，活性物质未得到充分还原。（5 5）电解液密度过高、成分不纯，外部气温变化剧烈。）电解液密度过高、成分不纯，外部气温变化剧烈。排除排除方法方法 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。硫化充电方法消除硫化；硫化特别严重的蓄电池

29、应报废。第60页/共74页故障二：自放电故障故障特征特征 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。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。如果充足电的蓄电池在如果充足电的蓄电池在3030天之内每昼夜容量降低超过天之内每昼夜容量降低超过2%2%，称为故障性自，称为故障性自放电。放电。故障故障原因原因 （1 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）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成电位差，通过电解液产生局部放电。成电位差，通过电解液产生局部放电。（2 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）蓄电池

30、长期存放，硫酸下沉，使极板上、下部产生电位差引起自放电。电。（3 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。）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 4）极板活性物质脱落，下部沉积物过多使极板短路。）极板活性物质脱落，下部沉积物过多使极板短路。排除排除方法方法 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，复清洗干净，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

31、组，抽出隔板，用蒸馏水冲应将电池完全放电，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。洗之后重新组装，加入新的电解液重新充电后使用。蓄电池故障及排除(续）第61页/共74页故障三：故障三：极板短路极板短路故故障障特特征征 蓄电池正、负极板直接接触或被其它导电物质搭接称为极板短路。蓄电池正、负极板直接接触或被其它导电物质搭接称为极板短路。极板短路的蓄电池充电时充电电压很低或为零，电解液温度迅速升极板短路的蓄电池充电时充电电压很低或为零，电解液温度迅速升高，密度上升很慢，充电末期气泡很少。高，密度上升很慢，充电末期气泡很少。故故障障原原因因 （1）隔板

32、破损使正、负极板直接接触。）隔板破损使正、负极板直接接触。（2）活性物质大量脱落，沉积后将正、负极板连通。）活性物质大量脱落，沉积后将正、负极板连通。（3）极板组弯曲。）极板组弯曲。（4）导电物体落入池内。）导电物体落入池内。排排除除方方法法 出现极板短路时，必须将蓄电池拆开检查。出现极板短路时，必须将蓄电池拆开检查。更换破损的隔板，消除沉积的活性物质，校正或更换弯曲的极板组更换破损的隔板，消除沉积的活性物质，校正或更换弯曲的极板组等。等。蓄电池故障及排除(续）第62页/共74页蓄电池故障及排除(续）故障四：活性物质脱落 故障故障特征特征 主要指正极板上的活性物质主要指正极板上的活性物质PbO

33、PbO2 2的脱落。的脱落。蓄电池容量减小，充电时从加液孔中可看到有褐色物质，电解液浑浊。蓄电池容量减小，充电时从加液孔中可看到有褐色物质，电解液浑浊。故障故障原因原因 （1 1）蓄电池充电电流过大，电解液温度过高，使活性物质膨胀、松软而）蓄电池充电电流过大，电解液温度过高，使活性物质膨胀、松软而易于脱落。易于脱落。（2 2）蓄电池经常过充电，极板孔隙中逸出大量气体，在极板孔隙中造成）蓄电池经常过充电，极板孔隙中逸出大量气体，在极板孔隙中造成压力，而使活性物质脱落。压力，而使活性物质脱落。（3 3）经常低温大电流放电使极板弯曲变形，导致活性物质脱落。）经常低温大电流放电使极板弯曲变形，导致活性

34、物质脱落。（4 4）汽车行驶中的颠簸振动。）汽车行驶中的颠簸振动。排除排除方法方法 对于活性物质脱落的铅蓄电池，若沉积物较少时，可清除后继续使用；对于活性物质脱落的铅蓄电池，若沉积物较少时，可清除后继续使用；若沉积物较多时，应更换新极板和电解液。若沉积物较多时，应更换新极板和电解液。第63页/共74页蓄电池故障及排除(续）故障五：极板栅架腐蚀 故故障障特特征征 主要是正极板栅架腐蚀，极板呈腐烂状态，活性物质以块状堆积在隔主要是正极板栅架腐蚀，极板呈腐烂状态，活性物质以块状堆积在隔板之间，蓄电池输出容量降低。板之间，蓄电池输出容量降低。故故障障原原因因 （1 1）蓄电池经常过充电，正极板处产生的

35、）蓄电池经常过充电，正极板处产生的O O2 2使栅架氧化。使栅架氧化。（2 2）电解液密度、温度过高、充电时间过长，会加速极板腐蚀。）电解液密度、温度过高、充电时间过长，会加速极板腐蚀。（3 3）电解液不纯。）电解液不纯。排排除除方方法法 腐蚀较轻的蓄电池，电解液中如果有杂质，应倒出电解液，并反复用腐蚀较轻的蓄电池，电解液中如果有杂质，应倒出电解液，并反复用蒸馏水清洗，然后加入新的电解液，充电后即可使用；蒸馏水清洗，然后加入新的电解液，充电后即可使用；腐蚀较严重的蓄电池，如果是电解液密度过高，可将其调整到规定值，腐蚀较严重的蓄电池，如果是电解液密度过高，可将其调整到规定值，在不充电的情况下继续

36、使用；在不充电的情况下继续使用；腐蚀严重的蓄电池，如栅架断裂、活性物质成块脱落等，则需更换极腐蚀严重的蓄电池，如栅架断裂、活性物质成块脱落等，则需更换极板。板。第64页/共74页第六节 蓄电池的充电及充电设备蓄电池的充电：新蓄电池和新修复的蓄电池必须进行初充电，使用中的蓄电池要进行补充充电；为了使蓄电池保持一定的容量和延长寿命，需定期进行过充电和锻炼充电。充电方法充电种类恒流充电恒压充电脉冲快速充电初充电补充充电去硫化充电第65页/共74页一、充电种类-初充电初充电：对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电。目的：恢复蓄电池在存放期间，极板上部分活性物质缓慢放 电和硫化而失去的电量。P11

37、初充电的特点：充电电流小，充电时间长，必须彻底充足。F初充电的程序：P11P11v 加注电解液：密度符合厂家规定，液面高度符合要求。v 选择充电电流：恒流法 IC1=C20/15 IC2=C20/30 v 连接蓄电池v 测量电解液相对密度v注意事项：测量电解液的温度。第66页/共74页一、充电种类-补充充电补充充电：蓄电池使用后，常有充电不足现象（尤其是短途车辆）的充电。需补充充电情况（条件）：p121.启动无力时（非机械故障）；2.前照灯灯光暗淡，表示电力不足时；3.电解液密度下降到1.20g/cm3以下时；4.冬季放电超过25%，夏季放电超过50%时；充电方式：P12表1-4第67页/共7

38、4页一、充电种类-去硫化充电去硫化充电：防止充电不足造成硫化(P12)蓄电池轻度硫化，可用充电的方法予以消除：1.倒出电解液，加入蒸馏水冲洗两次后，再加入蒸馏水；2.用IC=C20/30（A）的电流进行充电，当密度上升到1.15g/cm3时，倒出电解液，再加蒸馏水继续充电，直至密度不再上升；3.以20h率放电电流放电至单池电压降到1.75V时，再进行上述充电。反复进行以上过程，直至输出容量达到额定容量的80%以上，即可使用。第68页/共74页二 充电方法-恒流充电（P13）在充电过程中，充电电流恒定不变（通过调整电压，保证电流不变）。充电电路的特点：把同容量的蓄电池串联起来接入充电电源。恒流充

39、电的优点为：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命，可用于初充电和去硫化充电。恒流充电的缺点是充电时间长，且需要经常调整充电电流。第69页/共74页二 充电方法-恒压充电（P13）在充电过程中，充电电压恒定不变。是蓄电池在汽车上由发电机对其充电的方法。被充电蓄电池采用并联连接，要求并联支路的单格电压总数相同。恒压充电特性曲线见图恒压充电的缺点：充电电流大小不能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电；也不能用于蓄电池的初充电和去硫化充电。对于就车使用的蓄电池，为了防止其产生硫化故障，必须定期（每2个月）拆下用恒流充电方法充电一次。第70页/共74页二 充电方法-快速脉冲充电 常规充电需要时间比较长

40、。也不能靠加大充电电流来加快充电，否则对蓄电池会造成损害。（1）快速充电理论 极化现象：充电后期，电池两极之间的电位差高于两极活性物质的平衡电极电位。产生极化的原因：欧姆极化：因电阻产生电压降。浓差极化：充电过程中，在极板附近硫酸浓度大于其它地方，引起极板电位上升。电化学极化：充电后期，水被电解，在负极上，氢离子获得电子变成氢气，但这个过程进行需要一定时间，于是在负极板上有多量电子，使之电位下降，在正极则被氧离子包围，形成过氧化极板，电位提高，这样正负极板间的电位差增加。第71页/共74页二 充电方法-快速脉冲充电蓄电池接受充电电流的能力：当实际充电电流高于曲线时，水被电解第72页/共74页二 充电方法-快速脉冲充电脉冲快速充电电流曲线：初期用大电流（0.81Qe）充电，达到容量60%；前停充（2440ms）：欧姆极化消失，浓差极化部分消失。反充（0.0151ms）:消除电化学极化，进一步消除浓差极化后停充（25ms）：消除浓差极化如此循环，直至充足电第73页/共74页感谢您的观看。第74页/共74页