项目2 电源系（课件）-《汽车常规电气设备构造与维修》同步教学（人民交通出版社第三版）

项目二 汽车电源系 汽车电路系统一般有蓄电池和发电机两个电源，两个电源配合使用，确保汽车的正常行驶。一般来说，汽车电源系统主要由蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置等组成，其主要作用就是给汽车各用电设备提供低压直流电能。 任务一 车用蓄电池 【知识储备】 一、车用蓄电池的功用 汽车蓄电池又称二次电池，是一种将电能以化学能的形式贮存，并可将化学能转化为电能的装置，其主要作用有： 1．起动发动机时，向起动系、点火系以及收音机、点烟器及常用灯光等供电。 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．储蓄电能，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．过载返回送电，当发电机过载时，蓄电池协助发电机向用电设备供电。 5．电容器功能，蓄电池可以吸收电路中的瞬时电压，保持汽车电器系统电压的稳定，保护电子元件。 二、对汽车用蓄电池的基本要求 汽车用蓄电池最基本的功能是必须能够满足起动发动机的需要，即在短时间内（5s～10s），可供给起动机以强大的电流（一般为200～800A，有些柴油机可达1500A），故对汽车用蓄电池的基本要求是：容量大、内阻小、有足够的起动能力和连续供电能力。 三、车用蓄电池的结构 汽车起动型铅酸蓄电池由3只或6只单格电池串联而成，每只单格电池电压约为2V，串联成6V或12V以供汽车选用，如图2-1所示，它主要由极板、隔板、电解液、外壳、联条和极柱等组成，下面分别加以介绍。 图2-1 蓄电池的结构 （一）极板 极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充放电过程中，电能与化学能的相互转换依靠极板上的活性物质与电解液中的硫酸的化学反应来实现。极板分正、负极板两种。它由栅架和活性物质组成。如图2-2所示。 图2-2 极板 图2-3 栅架 1．栅架 栅架用于容纳活性物质，并使极板成型，一般由铅锑合金浇铸而成。如图2-3所示。 铅锑合金中，一般加入6％～8.5％的锑，以提高栅架的机械强度并改善其浇注性能。但锑会加速氢的析出而使电解液的消耗加剧，甚至会引起蓄电池自放电和栅架的膨胀、溃烂，缩短蓄电池使用寿命。因此，栅架正逐渐向低锑，甚至无锑的铅钙锡合金发展。 2．活性物质 活性物质就是极板上的工作物质，为充放电过程提供不可缺少的离子。正极板上的活性物质为深棕色的二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质为青灰色的海绵状纯铅（Pb）。将一片正极板和一片负极板浸入电解液中，可得到2.1V左右的电动势。为增大蓄电池容量，常将多片正、负极板分别并联，用横板焊接成正、负极板组。安装时，正负极板组相互嵌合安装，中间插入隔板后装入蓄电池单格内，便形成单格电池，如图2-4所示。 图2-4 极板组 由于正极板活性物质比较疏松，且正极板处的化学反应比负极板上的化学反应剧烈，反应前后活性物质体积变化较大，为防止因正极板拱曲和活性物质脱落，在每个单格电池中，负极板的片数总比正极板多一片。 国产负极板的厚度为1.8mm，正极板的厚度为2.2mm。国外大多采用薄型极板，厚度为1.1～1.5mm。薄型极板对提高蓄电池的比容量（极板单位尺寸所提供的容量）和改善起动性能都是很有利的。 （二）隔板 为了使蓄电池的结构尽量紧凑，正负极板应尽可能接近，但又得避免其互相接触而造成短路，必须采用隔板加以绝缘。 由于电化学反应在液体中进行，有离子迁移运动，为使电解液渗透，隔板应具有多孔性和良好的耐酸性。故一般采用微孔塑料、微孔橡胶、木质材料、玻璃纤维等材料，如图2-5所示。近年来，还将微孔塑料隔板做成袋状，紧包在正极板的外部，防止活性物质的脱落。 图2-5 隔板 （三）电解液 电解液一般由密度为1.84g/cm3的专用硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，它是蓄电池发生化学反应的主要物质，为电化学反应提供必要的离子。电解液的配制应严格选用GB4554-84标准规定的二级专用硫酸和蒸馏水。且配置时，一定要把浓硫酸缓慢倒入蒸馏水中，并不断搅拌。 电解液的密度一般为1.24～1.33g/cm3 ，电解液密度过低，冬季易结冰；电解液密度过大，电解液粘度增加，蓄电池的内阻增加，而加速隔板、极板的腐蚀，使其使用寿命缩短，故应根据本地区气候条件和制造厂的要求合理选用。 （四）外壳 外壳用来盛放电解液和极板组，并使蓄电池构成一个整体。外壳的材料有硬质橡胶和聚丙烯塑料两种，由间壁将其分为三个或六个相互分离的单格，底部有凸起的筋条支撑极板组，凸筋之间的空间用来容纳极板脱落的活性物质，以防极板短路，如图2-6所示。 图2-6 外壳 橡胶外壳的每单格有