第1章 蓄电池.ppt
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1、课程任务课程任务 通过学习,掌握汽车电器各系统的基本结构通过学习,掌握汽车电器各系统的基本结构和工作原理,能找出汽车电器系统产生故障和工作原理,能找出汽车电器系统产生故障的原因以及解决办法。的原因以及解决办法。理论知识理论知识:掌握汽车各大电器系统的功用、:掌握汽车各大电器系统的功用、组成、结构和工作原理,了解汽车电器部分组成、结构和工作原理,了解汽车电器部分出现故障的可能原因。出现故障的可能原因。能力、技能能力、技能:能够拆卸、装配、检测常用的:能够拆卸、装配、检测常用的汽车电器、能排除基本电器系统的故障。汽车电器、能排除基本电器系统的故障。蓄电池的功用蓄电池的功用汽车上蓄电池与发电机汽车上
2、蓄电池与发电机汽车上蓄电池与发电机汽车上蓄电池与发电机并联并联并联并联,共同向用电设,共同向用电设,共同向用电设,共同向用电设备供电。备供电。备供电。备供电。蓄电池的作用蓄电池的作用蓄电池的作用蓄电池的作用:(1 1)发动机起动时,向发电机和点火系统)发动机起动时,向发电机和点火系统)发动机起动时,向发电机和点火系统)发动机起动时,向发电机和点火系统供电。供电。供电。供电。(2 2)发电机不发电或电压较低的情况下向)发电机不发电或电压较低的情况下向)发电机不发电或电压较低的情况下向)发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电。用电设备供电。用电设备供电。用电设备供电。(3 3)当用电设备同时
3、接入较多、发电机超)当用电设备同时接入较多、发电机超)当用电设备同时接入较多、发电机超)当用电设备同时接入较多、发电机超载时,协助发电机供电。载时,协助发电机供电。载时,协助发电机供电。载时,协助发电机供电。(4 4)蓄电池存电不足,而发电机负载又小)蓄电池存电不足,而发电机负载又小)蓄电池存电不足,而发电机负载又小)蓄电池存电不足,而发电机负载又小时,它可将发电机的电能转变为化学能储存时,它可将发电机的电能转变为化学能储存时,它可将发电机的电能转变为化学能储存时,它可将发电机的电能转变为化学能储存起来(充电)。起来(充电)。起来(充电)。起来(充电)。了解蓄电池的分类、型号了解蓄电池的分类、
4、型号了解蓄电池的分类、型号了解蓄电池的分类、型号掌握蓄电池的功用、结构、工作原理掌握蓄电池的功用、结构、工作原理掌握蓄电池的功用、结构、工作原理掌握蓄电池的功用、结构、工作原理掌握蓄电池的充、放电特性及充电方法掌握蓄电池的充、放电特性及充电方法掌握蓄电池的充、放电特性及充电方法掌握蓄电池的充、放电特性及充电方法掌握蓄电池的容量、影响容量的因素掌握蓄电池的容量、影响容量的因素掌握蓄电池的容量、影响容量的因素掌握蓄电池的容量、影响容量的因素了解蓄电池的常见故障了解蓄电池的常见故障了解蓄电池的常见故障了解蓄电池的常见故障蓄电池的构造与型号蓄电池的构造与型号蓄电池的构造与型号蓄电池的构造与型号蓄电池蓄
5、电池蓄电池蓄电池的工作原理的工作原理的工作原理的工作原理蓄电池蓄电池蓄电池蓄电池的工作特性的工作特性的工作特性的工作特性蓄电池容量及其影响因素蓄电池容量及其影响因素蓄电池容量及其影响因素蓄电池容量及其影响因素蓄电池的故障及其排除蓄电池的故障及其排除蓄电池的故障及其排除蓄电池的故障及其排除蓄电池的充电及充电设备蓄电池的充电及充电设备蓄电池的充电及充电设备蓄电池的充电及充电设备思考题思考题思考题思考题1.1 1.1 蓄电池的构造与型号蓄电池的构造与型号蓄电池由若干个单格电池串联而成。蓄电池由若干个单格电池串联而成。单格电池:电压单格电池:电压2V2V、一个单格。、一个单格。组成组成:极板组、隔板、
6、壳体、电解液、:极板组、隔板、壳体、电解液、铅连接条、极柱等。其结构铅连接条、极柱等。其结构如图如图1-11-1。1.1.1 1.1.1 极板组极板组1 1、正正极板:活性物质(二氧化铅极板:活性物质(二氧化铅PbOPbO2 2)呈呈深棕色深棕色,厚度,厚度2.22.2mmmm2 2、负负极板:活性物质(海绵状纯铅极板:活性物质(海绵状纯铅PbPb)呈呈青灰色青灰色,厚度,厚度1.81.8mmmm 负极板比正极板多一片负极板比正极板多一片1.1.3 1.1.3 壳体壳体 隔开正负极板隔开正负极板隔开正负极板隔开正负极板 特性:多孔性、以便电解液渗透、耐酸、抗氧化。特性:多孔性、以便电解液渗透、
7、耐酸、抗氧化。特性:多孔性、以便电解液渗透、耐酸、抗氧化。特性:多孔性、以便电解液渗透、耐酸、抗氧化。材料:微孔橡胶、微孔塑料、木质、玻璃纤维、纸板。材料:微孔橡胶、微孔塑料、木质、玻璃纤维、纸板。材料:微孔橡胶、微孔塑料、木质、玻璃纤维、纸板。材料:微孔橡胶、微孔塑料、木质、玻璃纤维、纸板。1.1.2 1.1.2 隔板隔板 用来盛放电解液和极板组。用来盛放电解液和极板组。用来盛放电解液和极板组。用来盛放电解液和极板组。早期:硬橡胶早期:硬橡胶早期:硬橡胶早期:硬橡胶 现在:工程塑料(聚丙稀塑料)现在:工程塑料(聚丙稀塑料)现在:工程塑料(聚丙稀塑料)现在:工程塑料(聚丙稀塑料)底部:突起肋条
8、(搁置极板、积存脱落的活性物质、底部:突起肋条(搁置极板、积存脱落的活性物质、底部:突起肋条(搁置极板、积存脱落的活性物质、底部:突起肋条(搁置极板、积存脱落的活性物质、防极板短路)加液孔、螺塞(通气孔)。防极板短路)加液孔、螺塞(通气孔)。防极板短路)加液孔、螺塞(通气孔)。防极板短路)加液孔、螺塞(通气孔)。1.1.4 1.1.4 联条联条单格电池的串联方法:单格电池的串联方法:内部内部穿壁式穿壁式连接:在间壁上打孔穿越连接:在间壁上打孔穿越 传统传统外露式外露式铅连接条连接:早期铅连接条连接:早期1.1.6 1.1.6 电解液电解液纯硫酸(相对密度为纯硫酸(相对密度为1.84)+蒸馏水蒸
9、馏水 比重一般为比重一般为1.24-1.30 冬季比重大,减少结冰的危险冬季比重大,减少结冰的危险蓄电池的规格型号蓄电池的规格型号1单格数单格数2用途用途 Q起动型起动型3极板类型极板类型420h放电率的额定容量放电率的额定容量5特殊性能特殊性能 3Q751 12 23 34 45 51.2 1.2 蓄电池的工作原理蓄电池的工作原理蓄电池的充、放电过程是一种蓄电池的充、放电过程是一种蓄电池的充、放电过程是一种蓄电池的充、放电过程是一种可逆式可逆式可逆式可逆式电化学电化学电化学电化学反应。反应。反应。反应。一、铅蓄电池的放电过程(化学能一、铅蓄电池的放电过程(化学能一、铅蓄电池的放电过程(化学能
10、一、铅蓄电池的放电过程(化学能电能)电能)电能)电能)PbOPbO2 2+Pb+2H+Pb+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2OO 化学反应过程见图化学反应过程见图化学反应过程见图化学反应过程见图1-3a1-3a所示所示所示所示二、铅蓄电池的充电过程(电能二、铅蓄电池的充电过程(电能二、铅蓄电池的充电过程(电能二、铅蓄电池的充电过程(电能化学能)化学能)化学能)化学能)2PbSO2PbSO4 4+2H+2H2 2O PbOO PbO2 2+Pb+2H+Pb+2H2 2SOSO4 4 化学反应过程见图化学反应过程见图化学反应过程见图化学反应过程见图1-3b1
11、-3b所示所示所示所示1.2.1 放电过程放电过程正极板正极板1.PbO2+2H2SO4Pb+2SO4-+2H2O2.Pb+2e Pb+(接通电路)(接通电路)3.Pb+SO4-PbSO4负极板负极板1.Pb Pb+2e 2.Pb+SO4-PbSO4(接通电路)(接通电路)PbOPbO2 2+PbPb+2H2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H2H2 2OO1.2.2 充电过程充电过程正极板正极板1.PbSO4 Pb+SO4-2.Pb+-2e Pb+3.Pb+2SO4-PbSO44.PbSO4+2H2H2 2O O PbOPbO2 2+2H2H2 2SOSO4 4负极板负
12、极板1.PbSO4 Pb+SO4-2.Pb+2e Pb2PbSO2PbSO4 4+2H+2H2 2O PbOO PbO2 2+Pb+2H+Pb+2H2 2SOSO4 41.3 1.3 蓄电池的工作特性蓄电池的工作特性1.3.1 1.3.1 电动势和内阻电动势和内阻静止电动势蓄电池内部工作物质的运静止电动势蓄电池内部工作物质的运动处于暂时的平衡状态时,蓄电池的电动处于暂时的平衡状态时,蓄电池的电动势。动势。E Ej j =0.84+=0.84+151515 15=t t+0.00075(t-15)+0.00075(t-15)t t:t t 时电解液的比重时电解液的比重1.3.2 1.3.2 蓄电
13、池的充电特性蓄电池的充电特性恒流充电特性曲线见图恒流充电特性曲线见图1-5 充电开始:充电开始:铅蓄电池的电动势和端电压上升铅蓄电池的电动势和端电压上升到到2.3-2.4V,就会产生气泡。,就会产生气泡。当上升到当上升到2.7V时,不再上升,硫时,不再上升,硫酸增多,电解液密度增大。酸增多,电解液密度增大。当上升到当上升到2.7V,活性物质已基本,活性物质已基本还原为还原为PbO2和和Pb。电解液电解液“沸腾沸腾”“氢气和氧气氢气和氧气”判断蓄电池充足电的现象判断蓄电池充足电的现象1.端电压端电压上升到最大值,且两小时内不上升到最大值,且两小时内不再增加;再增加;2.电解液比重电解液比重上升到
14、最大值,且两小时上升到最大值,且两小时内不再增加;内不再增加;3.蓄电池激烈地放出大量气泡,蓄电池激烈地放出大量气泡,电解液电解液沸腾沸腾。1.3.3 1.3.3 蓄电池的放电特性蓄电池的放电特性恒流放电特性曲线见图恒流放电特性曲线见图1-6放电开始:端电压放电开始:端电压Uf从从2.11V2V快,快,电解液密度下降快。电解液密度下降快。放电中期:放电中期:Uf从从2V 1.85V时间长,时间长,电解液密度下降慢。电解液密度下降慢。放电终期:放电终期:Uf从从1.85V 1.75V下降下降快。快。1.4 1.4 蓄电池容量蓄电池容量蓄电池容量蓄电池容量在放电允许的范围内输在放电允许的范围内输出
15、的电量。出的电量。Q=IQ=If f*t tf f I If f:放电电流放电电流放电电流放电电流 A A t tf f:放电持续时间放电持续时间放电持续时间放电持续时间 h h与与放电电流的大小放电电流的大小及及电解液的温度电解液的温度有关有关标称容量标称容量在一定的放电电流、一定在一定的放电电流、一定的终止电压和一定的电解液温度下测得。的终止电压和一定的电解液温度下测得。标称容量有两种:额定容量、起动容量标称容量有两种:额定容量、起动容量1.4.1 1.4.1 额定容量额定容量即设计容量即设计容量指完全充足电的蓄电池,在指完全充足电的蓄电池,在30时,以时,以20h放电率的放电电流放电率的
16、放电电流连续放电至单格连续放电至单格电压降至电压降至1.75V时所输出的电量。时所输出的电量。Q20 Ah20h放电率的放电电流放电率的放电电流0.05Qe以以3-Q-90为例说明如何检验蓄电池的质为例说明如何检验蓄电池的质量?量?1.4.2 1.4.2 起动容量起动容量表征蓄电池在发动机起动时的供电能表征蓄电池在发动机起动时的供电能力,力,由于起动容量受温度影响很大由于起动容量受温度影响很大,分为常温和低温两种。分为常温和低温两种。1.常温:常温:30、3 3Qe电流、电流、1.5V1.5V、持续时、持续时间应在间应在5min5min以上以上2.低温:低温:-18、3 3Qe电流、电流、1V
17、1V、持续时间、持续时间应在应在2.5min2.5min以上以上如何检验蓄电池的起动容量?如何检验蓄电池的起动容量?储备容量储备容量蓄电池在蓄电池在25的条件下,以的条件下,以25A25A恒流放恒流放电至单格电压下降到电至单格电压下降到1.75V1.75V时的放电时时的放电时间。单位间。单位minmin。表达了在汽车充电系统失效的情况下,表达了在汽车充电系统失效的情况下,蓄电池能为照明和点火系统等用电设备蓄电池能为照明和点火系统等用电设备提供提供25A25A恒流的能力恒流的能力仅靠蓄电池供仅靠蓄电池供电时,汽车所能运行的时间。电时,汽车所能运行的时间。1.4.3 1.4.3 影响蓄电池容量的因
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- 第1章 蓄电池
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