汽车蓄电池概述介绍

2 2 蓄电池蓄电池 2.1 蓄电池的功用 2.2 蓄电池的结构 2.3 蓄电池的型号 2.4 蓄电池的工作原理 2.5 蓄电池的工作特性 2.6 蓄电池的容量及其影响因素 2.7 蓄电池的充电 2.8 蓄电池的使用与维护 2.9 蓄电池技术状况的检查 2.10 蓄电池的常见故障及排除方法 2.12.1 蓄电池的功用蓄电池的功用 蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置，属于可逆的直流电 源。它的功用是： 1．起动发动机时，向起动机和点火系供电； 2．发电机不发电或电压较低时向用电设备供电； 3．发电机超载时，协助供电； 4．发电机端电压高于蓄电池电压时，将发电机的电能转变为化 学能储存起来； 5．大电容器作用，能够吸收发电机和电路中形成的过电压。 2.22.2 蓄电池的结构蓄电池的结构 汽车用蓄电池必须满足发动机起动的需要， 即在短时间内向起动 机提供大电流（汽油机为200～600A，柴油机可达1000A） 。汽车上采 用蓄电池通常称为起动型蓄电池。 根据电解液的不同，起动型蓄电池 分为酸性和碱性蓄电池。 铅酸蓄电池结构简单，价格低廉、内阻小、起动性能好，能在短 时间内提供起动机所需的大电流,因此得到了广泛而长期的应用。 铅酸蓄电池是在盛有稀硫酸的容器内插入两组极板而构成的电能 存储器，它由正极板、负极板、隔板、电池盖、电解液、加液孔盖和 电池外壳组成。 （图 1-1） 容器分为 3 格或 6 格，每格装有电解液，正负极板浸入电解液中 成为单格电池。每个单格电池的标称电压为2V，因此， 3 个串联起来 成为 6V 蓄电池，6 格串联起来成为 12V 蓄电池。 1 1．极板．极板 1）构成 极板是电池的基本部件， 它的作用是接受充入的电能和向外释放 电能。 极板由栅架和活性物质组成。 分为正极板和负极板，正极板上的 活性物质是棕红色的二氧化铅 （ＰbO2） ，负极板上的活性物质是青灰 色的海绵状纯铅（Ｐb） ，如图 1-2 所示。 图图 1-11-1 蓄电池的基本结构蓄电池的基本结构 栅架一般由铅锑合金铸成，其作用是固结活性物质。如图 1-3 所 示： 为了降低蓄电池的内阻，改善蓄电池的起动性能，有些铅蓄电池 采用了放射形栅架， （图 1-3）右图为桑塔纳轿车蓄电池放射形栅架 图图 1-21-2 蓄电池极板蓄电池极板 的结构。 2）极板的片数 将正、负极板各一片浸入电解液中，可获得 2V 左右的电动势。 为了增大蓄电池的容量，常将多片正、负极板分别并联，组成正、负 极板组，如图所示。 在每个单格电池中，正极板的片数要比负极板少一片， 这样每片 正极板都处于两片负极板之间， 可以使正极板两侧放电均匀， 避免因 放电不均匀造成极板拱曲。 图图 1-31-3 蓄电池极板栅架蓄电池极板栅架 ２．隔板，如图２．隔板，如图 1-41-4 所示：所示： 作用：放置在正负极板之间，以避免其接触而短路。 要求：应具有多孔性，以便电解液渗透，且化学稳定性要好，具 有耐酸和抗原氧化性。 类型： １）木质价格便宜，但耐酸性差，已很少使用。 ２）微孔橡胶性能好，寿命长，但生产工艺复杂、成本高，故 尚未推广使用。 ３）微孔塑料其孔径小、孔率高、薄而软，生产效率高、成本 低，所以目前推荐使用。 4）玻璃纤维纸浆和玻璃纤维丝棉 5）袋式隔板免维护蓄电池使用较多，它将正极板装入，起到 良好的分隔作用，这样可以增大极板面积，进而增大蓄电池的容量。 注意事项：隔板一面平整，一面有沟槽，沟槽应面对着正极板， 且与底部垂直，以便充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板， 当正极板上的活性物质 PbO2 脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。 ３．电解液３．电解液 电解液是蓄电池内部发生化学反应的主要物质， 它由纯净硫酸和 蒸馏水按一定比例配制而成，也叫稀硫酸。水的密度为1 g/cm3,硫酸 的密度为 1.84/cm3，两者以不同的比例混合后形成不同密度的电解 液。 电解液的密度对蓄电池的工作有重要影响， 密度大，可减少结冰 的危险并提高蓄电池的容量，但密度过大，则粘度增加，反而降低蓄 电池的容量，缩短使用寿命。汽车用铅蓄电池的电解液密度一般为 1.24～1.30 g/cm3，使用中电解液密度应根据地区、气候条件和制造 厂家的要求而定。 不同地区和气候条件下电解液的相对密度表 2—1 图图 1-41-4 蓄电池极板组蓄电池极板组 充足电的蓄电池在 25℃时的电解液密度 使用地区最低温度 冬季 ＜-40℃ -30 ～-40℃ -20～-30℃ 0～-20℃ ＞0℃ 1.3 1.28 1.27 1.26 1.23 夏季 1.26 1.24 1.24 1.23 1.23 4 4．外壳．外壳 作用：用于盛装极板组和电解液。 图图 1-51-5 蓄电池壳体蓄电池壳体 要求：耐酸、耐热、耐震动冲击。 材料：硬橡胶、聚丙烯塑料两种。 结构：蓄电池每组极板所产生的电动势大约为２Ｖ， 要想获得更 高的电动势， 通常要使多组极板串联起来， 因此在制造蓄电池外壳时， 将一个电池外壳内分成若干个单格，即每个单格内一组极板，所以， ６Ｖ的蓄电池为３个单格， 12Ｖ蓄电池为６个单格。每个单格的底部 制有凸筋，用来搁置极板组。凸筋之间的空隙可以积存极板的脱落物 质，防止正、负极板短路，如图 1-5 所示。 极板组的连接均采用铅质连条进行串联。可分为两种形式，即传 统的外露式连接和当前常见的穿壁式连接。 加液孔用来向蓄电池单格内加注电解液或蒸馏水， 加液孔盖上有 通气小孔以保证蓄电池内部与大气的压力平衡。 2.32.3 蓄电池的型号蓄电池的型号 1 1．国产蓄电池的型号．国产蓄电池的型号 国产蓄电池的型号一般标注在外壳上，分为三段5 部分组成： 串联的单格电池数—蓄电池类型和特征—额定容量和特殊性能 如:6-QA-105D “6”——用阿拉伯数字表示串联的单格电池数； “QA”——用汉语拼音字母表示蓄电池的主要用途和类型， 其含 义如下： Q —起动用蓄电池；M —摩托车用蓄电池；JC —船用蓄电池； HK —飞机用蓄电池； “A”——用汉语拼音字母表示蓄电池的特征（无字为干封普通 铅蓄电池、 “A”为干式荷蓄电池、 “B”薄型极板;“W”无需维护） ； “105”——数字表示 20h 放电率额定容量；105Ah “D”——汉语拼音字母表示蓄电池的特殊性能 （ G —高起动率 蓄电池；S—表示塑料壳体；D—表示低温起动性能好） 2 2．德国蓄电池的型号．德国蓄电池的型号 按德国 DIN 标准生产的铅蓄电池，其型号由 5 个数字组成，分为 前、后两部分， 中间由空档隔开。前3 个数字表示蓄电池的额定电压 和额定容量，后两个数字表示蓄电池的特殊性能。 DIN 规定，3 个单格蓄电池的首位数字基数为“0” ，6 个单格蓄 电池的首位数字的基数为“5” ；型号的第二、第三位数字表示蓄电池 额定容量的十位数和个位数。 当额定容量超过 100 安培小时后，每增 加 100 安培小时，首位数字要加“1” 。如“098 11” 额定电压为“6V” 、额定容量为 98 安培小时；再如“135 12” 型蓄电池，其额定电压为“6V” 、额定容量为 135 安培小时。 桑塔纳轿车配用的蓄电