(精品)汽车蓄电池课件.ppt

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1、第一章第一章 蓄蓄 电电 池池 第一节第一节 概概 述述 一、蓄电池的作用一、蓄电池的作用 在发动机起动时，为起动系和其它电气设备在发动机起动时，为起动系和其它电气设备（包括发电机的激磁绕组）供电；（包括发电机的激磁绕组）供电；由由于于各各种种原原因因（如如：停停车车、发发电电机机转转速速较较低低、发发电电机机超超载载、发发电电机机故故障障等等）造造成成发发电电机机不不工工作作或或输出电压低于蓄电池电压时，为电气设备供电；输出电压低于蓄电池电压时，为电气设备供电；蓄蓄电电池池存存电电不不足足，发发电电机机负负荷荷又又较较少少时时，可可将将发电机的电能转变成化学能储存起来。发电机的电能转变成化学

2、能储存起来。二、对蓄电池的基本要求二、对蓄电池的基本要求 在发动机起动时，蓄电池能给起动机提供在发动机起动时，蓄电池能给起动机提供200200A600AA600A的电流（有的柴油发动机最大起动电流的电流（有的柴油发动机最大起动电流超过超过10001000A A），），并且要能持续一定的时间（一般要并且要能持续一定的时间（一般要求求5 5s10ss10s以上）；在发电机发生故障不能发电时，以上）；在发电机发生故障不能发电时，蓄电池的容量应能维持车辆行驶一定的时间。蓄电池的容量应能维持车辆行驶一定的时间。三、起动用铅酸蓄电池三、起动用铅酸蓄电池特点特点 起动用铅酸蓄电池具有内阻小、电压稳定、起动用

3、铅酸蓄电池具有内阻小、电压稳定、在短时间内能提供较大的电流，并且结构简单、在短时间内能提供较大的电流，并且结构简单、原料丰富。原料丰富。一、蓄电池的组成一、蓄电池的组成由极板、隔板由极板、隔板电解液和外壳电解液和外壳等组成。等组成。l 第二节第二节蓄电池的结构与型号蓄电池的结构与型号二、蓄电池的构造二、蓄电池的构造1 1、正、负极板组、正、负极板组极板由栅架和活性物质组成极板由栅架和活性物质组成 极极板板分分为为正正极极板板和和负负极极板板两两种种。充充电电状状态态下下，正正极极板板上上的的活活性性物物质质为为二二氧氧化化铅铅(PbOPbO2 2)，呈呈深深棕棕色色；负负极极板板上上的的活活性

4、性物物质质为为海海绵绵状状纯纯铅铅 (PbPb)，呈深灰色。呈深灰色。为了增大容量，将多片为了增大容量，将多片正、负极板分别并联，正、负极板分别并联，用汇流条焊接起来便分用汇流条焊接起来便分别组成正、负极板组。别组成正、负极板组。汇流条汇流条(横板横板)上联有极上联有极柱，各片间留有空隙。柱，各片间留有空隙。安装时各片正、负极板安装时各片正、负极板相互嵌合，中间插入隔相互嵌合，中间插入隔板后装入蓄电池单格内，板后装入蓄电池单格内，便形成单格电池。便形成单格电池。每个单个电池中负极板比正极板多每个单个电池中负极板比正极板多一片。一片。每个单个电池的电压是每个单个电池的电压是2 2V V。2 2、

5、隔板、隔板为了减小蓄电池的内阻和尺寸，蓄电为了减小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，止相邻正、负极板彼此接触而短路，正、负极板之间要用隔板隔开。正、负极板之间要用隔板隔开。3 3、电解液、电解液电解液由纯硫酸与蒸馏水按一定比例电解液由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成。配制而成。充足电后，电解液密度一充足电后，电解液密度一般在般在1.26 1.26 g/cmg/cm3 31.30g/cm1.30g/cm3 3之间。之间。4 4、外壳、外壳 蓄电池的外壳用来盛放极板组和电蓄电池的外壳用来盛放极板组和电解液。多采用

6、聚丙乙烯塑料外壳。外壳解液。多采用聚丙乙烯塑料外壳。外壳内有隔壁，将其分成内有隔壁，将其分成3 3个或个或6 6个相同大小个相同大小的单格，相互之间不沟通，各单格底部的单格，相互之间不沟通，各单格底部都有凸肋，以放置极板组。凸肋间的空都有凸肋，以放置极板组。凸肋间的空腔可积存极板脱落下来的活性物质。腔可积存极板脱落下来的活性物质。各单格电池串联后，两端的正负极柱各单格电池串联后，两端的正负极柱穿出电池盖，分别形成蓄电池的正负穿出电池盖，分别形成蓄电池的正负极桩。极桩。正极桩标有正极桩标有“+”“+”号或涂红色；号或涂红色；负极桩标有负极桩标有“-”“-”号或涂兰色、绿色等。号或涂兰色、绿色等。

7、三、蓄电池的型号三、蓄电池的型号铅蓄电池的型号由四部分组成铅蓄电池的型号由四部分组成6-6-QAW-l00QAW-l00：由由6 6个单体电池组成，额定电压个单体电池组成，额定电压l2Vl2V，额定容量为额定容量为100100A.hA.h的起动用干荷电免的起动用干荷电免维护铅蓄电池。维护铅蓄电池。额定容量铅蓄电池的类型铅蓄电池的特征串联的单体电池数第三节第三节蓄电池的工作原理和特性蓄电池的工作原理和特性 一、铅蓄电池的工作原理一、铅蓄电池的工作原理 电化学反应方程式为：电化学反应方程式为：PbO2+2H2SO4+Pb PbSO4+2H2O+PbSO4 （正极板）（电解液）（负极板）正极板）（电

8、解液）（负极板）（正极板）（电解液）（负极板）（正极板）（电解液）（负极板）放电充电蓄电池放电过程具有以下特征：蓄电池放电过程具有以下特征：正、负极板上的活性物质逐渐转变为正、负极板上的活性物质逐渐转变为P Pb bSOSO4 4。随随着着放放电电的的进进行行，电电解解液液中中的的H H2 2SOSO4 4减减少少，水水增多，电解液密度下降。增多，电解液密度下降。随随着着P Pb bSOSO4 4的的增增多多，蓄蓄电电池池内内阻阻增增大大。同同时时，由由于于P Pb bSOSO4 4附附着着于于极极板板表表面面，使使电电解解液液与与P Pb bO O2 2和和P Pb b接接触触面面越越来来越

9、越少少，蓄蓄电电池池的的供供电电能能力力逐逐渐渐下下降。降。蓄电池充电过程具有以下特征：蓄电池充电过程具有以下特征：正正、负负极极板板上上的的活活性性物物质质逐逐渐渐由由P Pb bSOSO4 4转转变变为为P Pb bO O2 2和和P Pb b。随随着着充充电电的的进进行行，电电解解液液中中的的水水减减少少、H H2 2SOSO4 4增多，电解液密度上升。增多，电解液密度上升。随随着着充充电电的的进进行行，P Pb bSOSO4 4的的减减少少及及P Pb bO O2 2和和P Pb b的的增增多多，蓄蓄电电池池内内阻阻减减小小；同同时时，蓄蓄电电池池的供电能力逐渐恢复。的供电能力逐渐恢复

10、。二、铅蓄电池的工作特性二、铅蓄电池的工作特性1 1、蓄电池的电动势、蓄电池的电动势2 2、蓄电池的内电阻、蓄电池的内电阻3 3、放电特性、放电特性指恒流连续放电过程中，指恒流连续放电过程中，U U和和 随随放电时间的变化规律。放电时间的变化规律。采用采用2020h h放电率，放电电流为额定容量的放电率，放电电流为额定容量的1/201/20，即，即0.050.05 。放电特性曲线1.1.；2.2.放电过程中，电解液密度逐渐下降，放电过程中，电解液密度逐渐下降，每下降每下降 0.04 0.04 g/cmg/cm3 3，相当于放电，相当于放电25%25%；蓄电池放电极限冬季为额定容量的蓄电池放电极

11、限冬季为额定容量的25%25%，夏，夏季为额定容量的季为额定容量的50%50%；放电过程中，内阻逐渐增大（生成物体积放电过程中，内阻逐渐增大（生成物体积大，导电性差，）；大，导电性差，）；放电终了时，电解液密度下降到最小许可放电终了时，电解液密度下降到最小许可值，电压降至放电终止电压；值，电压降至放电终止电压；4 4、充电特性、充电特性指恒流连续充电过程中，指恒流连续充电过程中，U U和和 随随充电时间的变化规律。充电时间的变化规律。初充电电流为额定容量的初充电电流为额定容量的1/151/15，平常充，平常充电电流为额定容量的电电流为额定容量的1/101/10。充电特性曲线1.1.；2.2.氢

12、过电位；氢过电位；3.3.充电终了的标志：充电终了的标志：产生大量气泡，所谓产生大量气泡，所谓“沸腾沸腾”；U U与与 上升至最大值，上升至最大值，2323h h内不内不在变化。在变化。第四节第四节 蓄电池的容量及影响因素蓄电池的容量及影响因素 一、蓄电池容量的概念一、蓄电池容量的概念 蓄蓄电电池池的的容容量量是是标标志志蓄蓄电电池池对对外外放放电电能能力力的的重重要要参参数数，也也是是选选用用蓄蓄电电池池的的重重要要依依据。据。蓄蓄电电池池的的标标称称容容量量有有额额定定容容量量和和储储备备容容量两种。量两种。额额定定容容量量指指充充足足电电的的新新蓄蓄电电池池在在电电解解液液平平均均温温度

13、度为为255255C C条条件件下下，以以2020h h率率放放电电电电流流（即即0.050.05C C2020安安培培）连连续续放放电电至至各各单单格格电电池池的的平平均均电电压压降降到到1.751.75V V时输出电量的最小允许值。时输出电量的最小允许值。储储备备容容量量C Cm m是是指指充充足足电电的的新新蓄蓄电电池池在在电电解解液液温温度度为为252252C C条条件件下下，以以2525A A电电流流连连续续放放电电至至1212V V蓄蓄电电池池端端电电压压下下降降至至10.500.0510.500.05V V，6V6V蓄蓄电电池池端端电电压压下下降降至至5.250.025.250.

14、02V V，放放电电所所持持续续的的时时间间，单单位位为为minmin。二、影响容量的因素二、影响容量的因素 影响蓄电池容量的因素有制造因素和影响蓄电池容量的因素有制造因素和使用因素两个方面。使用因素两个方面。制造因素主要包括：极板厚度、表面积制造因素主要包括：极板厚度、表面积以及其它影响蓄电池内阻的结构因素。以及其它影响蓄电池内阻的结构因素。使用因素主要包括：电解液密度、温度使用因素主要包括：电解液密度、温度和放电电流。和放电电流。放电电流越大，其容量越小。应严格控制放电电流越大，其容量越小。应严格控制起动时间；起动时间；电解液温度越低，其容量越小。冬季应加电解液温度越低，其容量越小。冬季应

15、加强保温，合理化使用；强保温，合理化使用；电解液密度在充满电时为电解液密度在充满电时为1.261.30 1.261.30 g/cmg/cm3 3，过高过低都会使容量降低。过高过低都会使容量降低。第五节第五节 蓄电池的使用与维护蓄电池的使用与维护 为了保证蓄电池的使用性能、延长为了保证蓄电池的使用性能、延长蓄电池的使用寿命，必须正确使用蓄电蓄电池的使用寿命，必须正确使用蓄电池，并及时对蓄电池进行检查和维护。池，并及时对蓄电池进行检查和维护。一、蓄电池的正确使用和维护一、蓄电池的正确使用和维护 应尽量避免：应尽量避免：(1)(1)长时间过充电或充电电流过大；长时间过充电或充电电流过大；(2)(2)

16、过度放电；过度放电；(3)(3)电解液液面过低或过高；电解液液面过低或过高；(4)(4)电解液密度过高；电解液密度过高；(5)(5)电解液内混入杂质。电解液内混入杂质。二、蓄电池技术状况的检查二、蓄电池技术状况的检查 为了保证蓄电池合理使用和正确维护，及时为了保证蓄电池合理使用和正确维护，及时检查电解液液面高度、确定蓄电池的充放电程检查电解液液面高度、确定蓄电池的充放电程度非常重要。度非常重要。对于塑料壳体的对于塑料壳体的蓄电池，可以直接通蓄电池，可以直接通过外壳上的液面线检过外壳上的液面线检查，电解液液面应保查，电解液液面应保持在高、低水平线之持在高、低水平线之间。间。1.1.电解液液面高度

17、的检查电解液液面高度的检查 对于橡胶壳体对于橡胶壳体的蓄电池，可的蓄电池，可以用孔径为以用孔径为3535mmmm的透明玻的透明玻璃管测量电解璃管测量电解液高出隔板的液高出隔板的高度来检查。高度来检查。当电解液液面偏低时，应补充蒸馏水。当电解液液面偏低时，应补充蒸馏水。除非确知液面降低是由电解液溅出或渗漏除非确知液面降低是由电解液溅出或渗漏所致，否则不允许补充硫酸溶液。所致，否则不允许补充硫酸溶液。2.2.蓄电池放电程度的检查蓄电池放电程度的检查 蓄电池的放电程度可根据电解液密度判断和用蓄电池的放电程度可根据电解液密度判断和用高率放电计或蓄电池测试器检查。高率放电计或蓄电池测试器检查。1 1）根

18、据电解液密度判断）根据电解液密度判断 电解液密度可用吸式密度计或电解液密度检电解液密度可用吸式密度计或电解液密度检测仪检测。测仪检测。结果分析：根据实际经验，电解液密度每结果分析：根据实际经验，电解液密度每下降下降0.040.04g/cmg/cm3 3约相当于蓄电池放电约相当于蓄电池放电25%25%，所，所以从测得的电解液密度就可以粗略估算出以从测得的电解液密度就可以粗略估算出蓄电池的放电程度。蓄电池的放电程度。测量电解液密度时注意：必须同时测量电测量电解液密度时注意：必须同时测量电解液温度，以便将测得的电解液密度进行解液温度，以便将测得的电解液密度进行修正，得到对应修正，得到对应2525时的

19、电解液密度；在时的电解液密度；在大电流放电或加注蒸馏水后，不能立即测大电流放电或加注蒸馏水后，不能立即测量电解液密度。量电解液密度。2)2)用高率放电计检查用高率放电计检查 高率放电计是模拟接入起动机负荷，通过高率放电计是模拟接入起动机负荷，通过测量蓄电池在大电流测量蓄电池在大电流(接近起动机起动电流接近起动机起动电流)放放电时的端电压，判断蓄电池的技术状况和起动电时的端电压，判断蓄电池的技术状况和起动能力。能力。第六节第六节 蓄电池的常见故障蓄电池的常见故障 蓄电池的常见故障可以分为外部故障和内部故蓄电池的常见故障可以分为外部故障和内部故障。障。外部故障有极桩腐蚀、极桩松动、封胶干裂等，外部

20、故障有极桩腐蚀、极桩松动、封胶干裂等，可以直接通过外观检查发现，并根据具体情况进行可以直接通过外观检查发现，并根据具体情况进行维修或更换。维修或更换。内部故障包括极板硫化、自放电、活性物质脱内部故障包括极板硫化、自放电、活性物质脱落等，需要根据使用和维护过程中的现象进行仔细落等，需要根据使用和维护过程中的现象进行仔细分析，确定原因，视情处理。分析，确定原因，视情处理。第七节第七节 典型蓄电池介绍典型蓄电池介绍 1.1.干荷电铅蓄电池的加工特点干荷电铅蓄电池的加工特点 干荷电铅蓄电池与普通铅蓄电池相比，干荷电铅蓄电池与普通铅蓄电池相比，其结构基本相同，不同点主要在于负极板其结构基本相同，不同点主

21、要在于负极板的制造工艺要求较高。在负极板的铅膏中的制造工艺要求较高。在负极板的铅膏中加大了松香、油酸、硬脂酸等防氧化剂，加大了松香、油酸、硬脂酸等防氧化剂，并在化成过程中有一次深放电循环或进行并在化成过程中有一次深放电循环或进行反复充、放电，以便活性物质达到深化。反复充、放电，以便活性物质达到深化。一、干荷电铅蓄电池一、干荷电铅蓄电池 2.2.干荷电铅蓄电池的优点干荷电铅蓄电池的优点（1 1）储存时间长，极板组在干燥状态下能够）储存时间长，极板组在干燥状态下能够较长期（一般为较长期（一般为2 2年）地保存制造过程中所年）地保存制造过程中所得到的电荷，使其有效储存时间比一般蓄得到的电荷，使其有效

22、储存时间比一般蓄电池长一年左右。电池长一年左右。（2 2）使用方便，在规定的保存期）使用方便，在规定的保存期(两年两年)内如内如需使用，只要灌注规定密度的电解液，搁需使用，只要灌注规定密度的电解液，搁置置l5minl5min、调整液面高度至规定标准后，不调整液面高度至规定标准后，不需进行初充电即可使用。需进行初充电即可使用。二、免维护铅蓄电池二、免维护铅蓄电池1.1.免维护铅蓄电池的结构特点免维护铅蓄电池的结构特点:(1)(1)极板栅架采用铅钙合金或低锑合金极板栅架采用铅钙合金或低锑合金(含含锑锑2%3%)2%3%)，减少了析气量，耗水量。同，减少了析气量，耗水量。同时自行放电也大大减少，使用

23、寿命延长。时自行放电也大大减少，使用寿命延长。(2)(2)隔板采用袋式聚氯乙烯隔板，将正极板隔板采用袋式聚氯乙烯隔板，将正极板包住，可保护正极板活性物质不致脱落，包住，可保护正极板活性物质不致脱落，并防止极板短路。并防止极板短路。(3)(3)有的通气孔采用新型安全通气装置，可保有的通气孔采用新型安全通气装置，可保持蓄电池内的酸气，避免与外部火花直接持蓄电池内的酸气，避免与外部火花直接接触，以防爆炸。通气塞中还装有催化剂接触，以防爆炸。通气塞中还装有催化剂钯，帮助排出的氢氧离子结合生成水再回钯，帮助排出的氢氧离子结合生成水再回到蓄电池中去，减少了水的消耗。这种新到蓄电池中去，减少了水的消耗。这种

24、新型通气装置还可使蓄电池顶部和接线柱保型通气装置还可使蓄电池顶部和接线柱保持清洁，减少了接头的腐蚀。持清洁，减少了接头的腐蚀。(4)(4)单格电池间采用穿壁式连接，减小了内阻，单格电池间采用穿壁式连接，减小了内阻，提高了起动性能。提高了起动性能。(5)(5)外壳为聚丙烯塑料热压而成，壳底没有外壳为聚丙烯塑料热压而成，壳底没有凸肋，极板组直接座落在蓄电池底部，这凸肋，极板组直接座落在蓄电池底部，这样可使极板上部容积增大，电解液储量增样可使极板上部容积增大，电解液储量增大，且壳体内壁薄，与同容量电池相比，大，且壳体内壁薄，与同容量电池相比，重量轻，体积小。重量轻，体积小。2.2.免维护铅蓄电池的优点免维护铅蓄电池的优点（1 1）免维护铅蓄电池合理使用过程中不需添加蒸馏）免维护铅蓄电池合理使用过程中不需添加蒸馏水，短途运输车辆可行驶水，短途运输车辆可行驶8 8万万kmkm，长途载货车可行长途载货车可行驶驶4040万万km80km80万万kmkm而不需维护，使用方便；而不需维护，使用方便；（2 2）电桩腐蚀极轻或没有腐蚀；）电桩腐蚀极轻或没有腐蚀；（3 3）使用寿命长，一般在）使用寿命长，一般在4 4年左右，几乎是普通蓄年左右，几乎是普通蓄电池的电池的2 2倍；倍；（4 4）蓄电池自行）蓄电池自行放电少，使用或贮存时不需进行补放电少，使用或贮存时不需进行补充充电。充充电。