单元2 蓄电池（课件）- 《汽车常规电气设备构造与维修》同步教学（机工版·2012）

单元2 蓄电池 课题1　概　　述 2.1.1　蓄电池的分类 蓄电池是一种可逆的低压直流电源,它既能将化学能转化为电能,也能将电能转换为化学能。 2.1.2　蓄电池的功用 蓄电池是汽车上比较重要的电源,它有如下功用。 1)发动机起动时,向起动机和点火系统供电。 2)发动机低速运转时,向用电设备和发电机磁场绕组供电。 3)发动机中、高速运转时,将发电机剩余电能转化为化学能储存起来。 4)发电机过载时,协助发电机向用电设备供电。 5)蓄电池相当于一个大电容器,能吸收电路中出现的瞬时过电压,保护电 子元件,保持汽车电器系统电压稳定。 2.1.3　对蓄电池的要求 起动发动机时,蓄电池在5~10s内要向起动机连续供给强大电流(汽油机200~600A,柴油机800~1000A),因此,对蓄电池的要求是容量大、内阻小、有足够的起动能力。 铅酸蓄电池的构造如图2-1所示,一般由6个单体电池串联而成。其主要由极板、隔板、电解液、外壳、联条和端子等组成。 图2-1　铅酸蓄电池的构造 a)外形　b)极板组 1—外壳　2—正极端子　3—注液孔盖　4—盖　5—负极端子　6—负极板组 7—正极板组　8—隔板　9—负极板　10—正极板 课题2　铅酸蓄电池的构造与型号 2.2.1　铅酸蓄电池的构造 1.极板 极板是蓄电池的核心构件。蓄电池的充/放电过程是通过极板上的活性物质与电解液发生电化学反应来实现的。极板分为正极板 和负极板,由栅架与活性物质组成,其形状如图2-2 所示。 近年来,已采用铅-低锑合金栅架(锑的质量分数为2%~3 %)和铅-钙-锡合金栅架。栅架的结构如图2-3所示。 2.隔板 隔板的作用是将正、负极板隔离,防止相互接触而造成短路。制作隔板的材料必须具有多孔,细孔,渗透性好,有一定的机械强度,耐酸和不含对极板有害的物质等特点。常用的有烧结式聚氯乙烯隔板、软质聚氯乙烯隔板、软质聚乙烯隔板、微孔橡胶隔板、木质隔板和玻璃纤维隔板等。 3.电解液 电解液由纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制而成。一般工业用硫酸和普通水都含有大量杂质,加入蓄电池内会产生自行放电和污 染,损坏极板。因此,必须使用专用硫酸和合格的蒸馏水。有关硫 酸和蒸馏水的标准见表2-1和表2-2。 表2-1　配制蓄电池电解液用浓硫酸指标 表2-1　配制蓄电池电解液用浓硫酸指标 表2-2　配制蓄电池电解液用蒸馏水指标 电解液的相对密度对蓄电池的工作有很大影响,在我国,一般为1.2 4~1.30(15℃),应随使用地区和气候条件确定具体数据。不同气温条件下的电解液相对密度见表2-3。 表2-3　不同气温条件下的电解液相对密度(15℃) 电解液必须保持标准高度。我国规定起动型蓄电池各单体电池内的电解液液面应高出防护片10~15mm。使用中电解液液面降低 时,一般宜加蒸馏水补足。 4.外壳 蓄电池外壳是盛放极板组和电解液的容器,要求它能够耐酸、耐热和耐振动。老产品多采用硬橡胶制造。随着塑料工业的发展, 用工程塑料制成的蓄电池壳体不仅耐酸、耐热、耐振,而且壁薄、质轻,尤其是外壳有一定的透明度,电解液液面高度和极板组的状况大致可见,对检查、维修工作十分有利。所以,目前大多数蓄电池采用塑料外壳。 5.联条与端子 (1)联条 (2)端子 图2-4　端子的形状及规格 按JB/T 2599—1993《铅酸蓄电池　产品型号编制方法》的规定,铅酸蓄电池的型号由五部分组成,其内容及其排列如下: 型号举例: 解放CA1091型汽车用6—QA—100型铅酸蓄电池:表示由6个单体电池串联,额定电压为12V,额定容量为100A·h的起动型干式荷电 2.2.2　铅酸蓄电池的型号规格 铅酸蓄电池。 东风EQ1091型汽车用6—Q—105型铅酸蓄电池:表示由6个单体电池串联,额定电压为12V,额定容量为105A·h的起动型铅酸蓄电池 。 6—QA—60G:表示由6个单体电池串联,额定电压为12V,额定容量 为60A·h的干式荷电、高起动率起动型铅酸蓄电池。 铅酸蓄电池属于二次电池,其充电过程和放电过程是一种可逆的电化学反应。由于铅酸蓄电池的电解液是稀硫酸,硫酸又是极性 分子,所以硫酸多以离子形式存在。在充、放电过程中,蓄电池内的导电就是靠正、负离子的反向运动来实现的。 2.3.1　放电过程的电化学反应 蓄电池的放电过程就是化学能转变为电能的过程。其电化学反应是依靠正、负极板上的活性物质(PbO2和Pb)在电解液(稀硫酸)的作用下进行的,如图2-7所示。 课题3　铅酸蓄电池的工作原理 图2-7　铅酸蓄电池的放电过程图解 2.3.2　充电过程的电化学反应 蓄电池的充电过程就是电能转变为化学能的过程。充电时,在外电场的作用下,正、负极板上的PbSO4还原成PbO2和Pb。其化学 反应