第2章蓄电池 学习目标 ● Automobile electros 了解蓄电池的分类与功用。 ¤掌握铅蓄电池的结构组成及选用 口了解蓄电池的容量概念及影响因素。 口了解铅蓄电池的常见故障。 ¤掌握铅蓄电池的正确维护与检测方法。 2005,2 华信教育资源网 www.hxedu.comcn
华信教育资源网 www.hxedu.com.cn •Automobile Electrics 第 2 章 蓄电池 2005.2 学习目标 ❑ 了解蓄电池的分类与功用。 ❑ 掌握铅蓄电池的结构组成及选用。 ❑ 了解蓄电池的容量概念及影响因素。 ❑ 了解铅蓄电池的常见故障。 ❑ 掌握铅蓄电池的正确维护与检测方法
第2章蓄电池 2.1概述 2.1.1蓄电池的分类 ● Automobile electros 蓄电池是一种化学电源,靠其内部的化学反应来储存电能或向用 电设备供电。目前燃油汽车上使用的蓄电池主要有两大类:铅酸蓄 电池(以下简称铅蓄电池)和镍碱蓄电池。同时,由于人们对燃油 汽车排放要求的提高和能源危机的冲击,各国正在不断探索和硏制 电动汽车,其主要的动力源为新型高能蓄电池。下表列出了各种蓄 电池特点。 类型 优点缺点适用车辆 铅酸蓄结构简单;价格便宜:;内阻比容量小;使用一般车辆 电池小:电压稳定;可以短时间寿命相对较短 供给起动机强大的起动电流 镍碱蓄|容量大;使用寿命长;维护活性物质导电性|使用时间长、可 电池简单;能承受大电流放电而差;价格较高靠性高的车辆 不易损坏 电动车比容量大;无污染;充、放结构复杂;成本电动汽车 蓄电池电性能好;使用寿命长 2005,2 华信教育资源网 www.hxedu.comcn
华信教育资源网 www.hxedu.com.cn •Automobile Electrics 第 2 章 蓄电池 2005.2 2.1 概述 2.1.1 蓄电池的分类 蓄电池是一种化学电源，靠其内部的化学反应来储存电能或向用 电设备供电。目前燃油汽车上使用的蓄电池主要有两大类：铅酸蓄 电池（以下简称铅蓄电池）和镍碱蓄电池。同时，由于人们对燃油 汽车排放要求的提高和能源危机的冲击，各国正在不断探索和研制 电动汽车，其主要的动力源为新型高能蓄电池。下表列出了各种蓄 电池特点。 类 型 优 点 缺 点 适 用 车 辆 铅酸蓄 电池 结构简单；价格便宜；内阻 小；电压稳定；可以短时间 供给起动机强大的起动电流 比容量小；使用 寿命相对较短 一般车辆 镍碱蓄 电池 容量大；使用寿命长；维护 简单；能承受大电流放电而 不易损坏 活性物质导电性 差；价格较高 使用时间长、可 靠性高的车辆 电动车 蓄电池 比容量大；无污染；充、放 电性能好；使用寿命长 结构复杂；成本 高 电动汽车
第2章蓄电池 2.1.1蓄电池的分类 ● Automobile electros 铅蓄电池由于结构简单、价格便宜、内阻小、可以短时间供给起 动机强大的起动电流而被广泛采用。铅蓄电池又可以分为普通铅蓄电 池、干荷电铅蓄电池、湿荷电铅蓄电池和免维护铅蓄电池。各种铅蓄 电池的特点见下表。 类型 特点 普通铅新蓄电池的极板不带电,使用前需按规定加注电解液并进行初充电 蓄电池初充电的时间较长,使用中需要定期维护。 干荷电新蓄电池的极板处于干燥的已充电状态,电池内部无电解液。在规 铅蓄电定的保存期内,如需使用,只需按规定加入电解液,静置20 池30min即可使用,使用中需要定期维护 湿荷电新蓄电池的极板处于已充电状态,蓄电池内部带有少量电解液。在 铅蓄电规定的保存期内,如需使用,只需按规定加入电解液,静置20 池30mn即可使用,使用中需要定期维护 免维护使用中不需维护,可用3~4年不需补加蒸馏水,极桩腐蚀极少,自 蓄电池放电少。 华信教育资源网 2005,2 www.hxedu.comcn
华信教育资源网 www.hxedu.com.cn •Automobile Electrics 第 2 章 蓄电池 2005.2 2.1.1 蓄电池的分类 铅蓄电池由于结构简单、价格便宜、内阻小、可以短时间供给起 动机强大的起动电流而被广泛采用。铅蓄电池又可以分为普通铅蓄电 池、干荷电铅蓄电池、湿荷电铅蓄电池和免维护铅蓄电池。各种铅蓄 电池的特点见下表。 类 型 特 点 普通铅 蓄电池 新蓄电池的极板不带电，使用前需按规定加注电解液并进行初充电， 初充电的时间较长，使用中需要定期维护。 干荷电 铅蓄电 池 新蓄电池的极板处于干燥的已充电状态，电池内部无电解液。在规 定的保存期内，如需使用，只需按规定加入电解液，静置20～ 30min即可使用，使用中需要定期维护。 湿荷电 铅蓄电 池 新蓄电池的极板处于已充电状态，蓄电池内部带有少量电解液。在 规定的保存期内，如需使用，只需按规定加入电解液，静置20～ 30min即可使用，使用中需要定期维护。 免维护 蓄电池 使用中不需维护，可用3～4年不需补加蒸馏水，极桩腐蚀极少，自 放电少
第2章蓄电池 2.1.1蓄电池的功用 ● Automobile electros 电流表起动按钮 汽车上装有蓄 电池和发电机两个 调节器 直流电源,这两个 电源并联,全车的 B发电机 用电设备均为并联。 B 用电设备 机 M 蓄电池的功用 1)起动发动机时,蓄电池向起动系和点火系供电。2)当发动 机低速运转,发电机电压低于蓄电池的充电电压时,由蓄电池 向用电设备供电。3)当发动机中、高速运转,发电机电压高 于蓄电池的充电电压时,蓄电池将发电机的剩余电能储存起来 4)当发电机过载时,蕾电池协助发电机向用电设备供电。5 蓄电池还可以吸收电路中的瞬时过电压,保持汽车电器系统电 压的稳定,保护电子元件。 2005,2 华信教育资源网 www.hxedu.comcn
华信教育资源网 www.hxedu.com.cn •Automobile Electrics 第 2 章 蓄电池 2005.2 2.1.1 蓄电池的功用 汽车上装有蓄 电池和发电机两个 直流电源，这两个 电源并联，全车的 用电设备均为并联。 蓄电池的功用： 1）起动发动机时，蓄电池向起动系和点火系供电。 2）当发动 机低速运转，发电机电压低于蓄电池的充电电压时，由蓄电池 向用电设备供电。 3）当发动机中、高速运转，发电机电压高 于蓄电池的充电电压时，蓄电池将发电机的剩余电能储存起来。 4）当发电机过载时，蓄电池协助发电机向用电设备供电。5） 蓄电池还可以吸收电路中的瞬时过电压，保持汽车电器系统电 压的稳定，保护电子元件
第2章蓄电池 2.2铅蓄电池 221铅蓄电池的结构 铅蓄电池一般由3个 或6个单格电池串联而 成,结构如图所示 S 1-负极柱 2-加液孔盖 3-正极柱 4-穿壁连接 578 5-汇流条 6-外壳 7-负极板 8-隔板 9-正极板 2005,2 华信教育资源网 www.hxedu.comcn
华信教育资源网 www.hxedu.com.cn •Automobile Electrics 第 2 章 蓄电池 2005.2 2.2 铅蓄电池 2.2.1 铅蓄电池的结构 铅蓄电池一般由3个 或6个单格电池串联而 成，结构如图所示： 1－负极柱 2－加液孔盖 3－正极柱 4－穿壁连接 5－汇流条 6－外壳 7－负极板 8－隔板 9－正极板
第2章蓄电池 2.2.1铅蓄电池的结构 ● Automobile electros 1.极板 极板是蓄电池的核心部分,蓄电池 充、放电的化学反应主要是依靠极板上 的活性物质与电解液进行的。极板分为 正极板和负极板,均由栅架和活性物质 组成。 栅架的作用是固结活性物质。栅架 般由铅锑合金铸成,具有良好的导电性 耐蚀性和一定的机械强度。栅架的结构 右上图所示。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,右下图为桑塔纳轿 车蓄电池放射形栅架的结构。 2005,2 华信教育资源网 Www.hxedu.comcn
华信教育资源网 www.hxedu.com.cn •Automobile Electrics 第 2 章 蓄电池 2005.2 2.2.1 铅蓄电池的结构 1．极板 极板是蓄电池的核心部分，蓄电池 充、放电的化学反应主要是依靠极板上 的活性物质与电解液进行的。极板分为 正极板和负极板，均由栅架和活性物质 组成。 栅架的作用是固结活性物质。栅架一 般由铅锑合金铸成，具有良好的导电性、 耐蚀性和一定的机械强度。栅架的结构 右上图所示。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，右下图为桑塔纳轿 车蓄电池放射形栅架的结构
第2章蓄电池 ②2.2.1铅蓄电池的结构 ● Automobile electros 正极板上的活性物质是二氧化铅 PbO2),呈深棕色;负极板上的蕊 活性物质是海绵状的纯铅(Pb 1-极板组总成 呈青灰色。将活性物质调成糊状填充 2-负极板 在栅架的空隙里并进行干燥即形成极‖、潘物质3-隔板 板。如右上图所示。 剧包题 4-正极板 将正、负极板各一片浸入电解液中 5-极板联条 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,如右 下图所示。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。 4 华信教育资源网 2005,2 www.nxeau.comcn
华信教育资源网 www.hxedu.com.cn •Automobile Electrics 第 2 章 蓄电池 2005.2 2.2.1 铅蓄电池的结构 正极板上的活性物质是二氧化铅 （PbO2），呈深棕色；负极板上的 活性物质是海绵状的纯铅（Pb）， 呈青灰色。将活性物质调成糊状填充 在栅架的空隙里并进行干燥即形成极 板。如右上图所示。 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，如右 下图所示。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。 1－极板组总成 2－负极板 3－隔板 4－正极板 5－极板联条
第2章蓄电池 2.2.1铅蓄电池的结构 ● Automobile electros 2.隔板 隔板插放在正、负极板之间,以防止正、负极板互相接触造成 短路。隔板应耐酸并具有多孔性,以利于电解液的渗透。常用的隔 板材料有木质、微孔橡胶和微孔塑料等。其中,木质隔板耐酸性较 差,微孔橡胶隔板性能最好但成本较高,微孔塑料隔板孔径小、孔 率高、成本低,因此被广泛采用。 3.电解液 电解液在蓄电池的化学反应中,起到离子间导电的作用,并参与蓄 电池的化学反应。电解液由纯硫酸(H2SO4)与蒸馏水按一定比例 配制而成,其密度一般为124~130g/cm3 2005,2 华信教育资源网 www.hxedu.comcn
华信教育资源网 www.hxedu.com.cn •Automobile Electrics 第 2 章 蓄电池 2005.2 2.2.1 铅蓄电池的结构 2．隔板 隔板插放在正、负极板之间，以防止正、负极板互相接触造成 短路。隔板应耐酸并具有多孔性，以利于电解液的渗透。常用的隔 板材料有木质、微孔橡胶和微孔塑料等。其中，木质隔板耐酸性较 差，微孔橡胶隔板性能最好但成本较高，微孔塑料隔板孔径小、孔 率高、成本低，因此被广泛采用。 3．电解液 电解液在蓄电池的化学反应中，起到离子间导电的作用，并参与蓄 电池的化学反应。电解液由纯硫酸（H2SO4）与蒸馏水按一定比例 配制而成，其密度一般为1.24～1.30g/cm3
第2章蓄电池 2.2.1铅蓄电池的结构 ● Automobile electros 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。电解液密度应随地区和气候条件而定,下表 列出了不同地区和气温下的电解液的密度。另外,电解液的纯度也是 影响蓄电池性能和使用寿命的重要因素之- 完全充足电的蓄电池25℃时电解液的密度(gm3) 气候条件 冬季 夏季 冬季温度低于-40℃地区 1.30 1.26 冬季温度高于-40℃地区 128 125 冬季温度高于一30℃地区 127 124 冬季温度高于-20℃地区 126 123 冬季温度高于0℃地区 1.24 123 2005,2 华信教育资源网 www.hxedu.comcn
华信教育资源网 www.hxedu.com.cn •Automobile Electrics 第 2 章 蓄电池 2005.2 2.2.1 铅蓄电池的结构 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。电解液密度应随地区和气候条件而定，下表 列出了不同地区和气温下的电解液的密度。另外，电解液的纯度也是 影响蓄电池性能和使用寿命的重要因素之一。 气 候 条 件 完全充足电的蓄电池25℃时电解液的密度（g/cm3） 冬季 夏季 冬季温度低于－40℃地区 1.30 1.26 冬季温度高于－40℃地区 1.28 1.25 冬季温度高于－30℃地区 1.27 1.24 冬季温度高于－20℃地区 1.26 1.23 冬季温度高于0℃地区 1.24 1.23
第2章蓄电池 2.2.1铅蓄电池的结构 ● Automobile electros 4.壳体 壳体用于盛放电解液和极板组,应该 耐酸、耐热、耐震。壳体多采用硬橡 胶或聚丙烯塑料制成,为整体式结构 底部有凸起的肋条以搁置极板组。壳 内由间壁分成3个或6个互不相通的单 格,各单格之间用铅质联条串联起来 如右图所示。壳体上部使用相同材料 的电池盖密封,电池盖上设有对应于 每个单格电池的加液孔,用于添加电 解液和蒸馏水,以及测量电解液密度. 温度和液面高度。加液孔盖上的通风 孔可使蓄电池化学反应中产生的气体 顺利排出。 2005,2 华信教育资源网 www.hxedu.comcn
华信教育资源网 www.hxedu.com.cn •Automobile Electrics 第 2 章 蓄电池 2005.2 2.2.1 铅蓄电池的结构 4．壳体 壳体用于盛放电解液和极板组，应该 耐酸、耐热、耐震。壳体多采用硬橡 胶或聚丙烯塑料制成，为整体式结构， 底部有凸起的肋条以搁置极板组。壳 内由间壁分成3个或6个互不相通的单 格，各单格之间用铅质联条串联起来， 如右图所示。壳体上部使用相同材料 的电池盖密封，电池盖上设有对应于 每个单格电池的加液孔，用于添加电 解液和蒸馏水，以及测量电解液密度、 温度和液面高度。加液孔盖上的通风 孔可使蓄电池化学反应中产生的气体 顺利排出