汽车电器-蓄电池1

1、汽车电器与电子设备第一章蓄电池第一章蓄电池电源组成：发电机、电压调节器、蓄电池、电流表等。电源组成：发电机、电压调节器、蓄电池、电流表等。电源特点：电源特点：(1)(1)两套电源；两套电源；(2)(2)并联供电。并联供电。电源关系：电源关系：(1)(1)发动机正常工作发动机正常工作时，发电机向用电时，发电机向用电设备供电，并对蓄设备供电，并对蓄 电池充电；电池充电；(2)(2)起动发动机时，起动发动机时，蓄电池向起动机和蓄电池向起动机和点火系供电。点火系供电。其他总成作用：其他总成作用：(1)(1)电流表：电流表： 用来指示蓄用来指示蓄 电池的充放电池的充放 电状况。电状况。(2)(2)调节器

2、：调节器： 使发电机在使发电机在 转速变化时，转速变化时， 能保持其输能保持其输 出电压恒定。出电压恒定。 蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置，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。属于可逆的直流电源。 应用最广泛的汽车蓄电池是铅酸蓄电池。应用最广泛的汽车蓄电池是铅酸蓄电池。 蓄电池最主要的作用是：起动发动机时向起动蓄电池最主要的作用是：起动发动机时向起动机和点火装置供电。机和点火装置供电。 汽油机起动电流为汽油机起动电流为200200600600A A，有的柴油机起有的柴油机起动电流达动电流达10001000A A。一、蓄电池的性质与类型一、蓄电池的性质与类型1.1.性

3、质：蓄电池是一种储存、释放电能的装置。性质：蓄电池是一种储存、释放电能的装置。2.2.种类：种类：(1)(1)按电解液种类分：按电解液种类分：1 1）铅酸蓄电池：）铅酸蓄电池：特点：价格便宜，内阻小。特点：价格便宜，内阻小。分类：湿荷电蓄电池、干荷电蓄电池、少维护蓄分类：湿荷电蓄电池、干荷电蓄电池、少维护蓄电池、免维护蓄电池、胶体电解质蓄电池。电池、免维护蓄电池、胶体电解质蓄电池。 2 2）镍碱蓄电池：）镍碱蓄电池：特点：容量大，使用寿命长，维护简单，但价格特点：容量大，使用寿命长，维护简单，但价格昂贵。昂贵。分类：铁镍蓄电池、镍镉蓄电池。分类：铁镍蓄电池、镍镉蓄电池。(2)(2)按电极材料分

4、：铅蓄电池、铁镍蓄电池、镉镍蓄按电极材料分：铅蓄电池、铁镍蓄电池、镉镍蓄电池；电池；(3)(3)按使用用途分：汽车用、电瓶车用、电讯用、航按使用用途分：汽车用、电瓶车用、电讯用、航标用蓄电池。标用蓄电池。二、蓄电池的用途二、蓄电池的用途1.1.起动电流：起动发动机时，蓄电池在起动电流：起动发动机时，蓄电池在5 51515S S内，要向内，要向起动机连续供给强大电流（汽油机起动机连续供给强大电流（汽油机200200600600A A，柴油机柴油机80080010001000A A）2.2.对蓄电池的要求是：容量大、内阻小、有足够的起动对蓄电池的要求是：容量大、内阻小、有足够的起动能力。能力。3.

5、3.用途：用途： 1) 1)在起动发动机时，向起动系、点火系、燃油喷射系在起动发动机时，向起动系、点火系、燃油喷射系统和其他电器设备供电统和其他电器设备供电( (如给发电机提供励磁电流如给发电机提供励磁电流) )； 2) 2)当发电机电压低于蓄电池电压时，向用电设备和发当发电机电压低于蓄电池电压时，向用电设备和发电机磁场绕组供电；电机磁场绕组供电； 3) 3)当取下汽车钥匙时，由蓄电池向时钟、发动当取下汽车钥匙时，由蓄电池向时钟、发动机及车身机及车身ECUECU存储器、电子音响系统及防盗报警系存储器、电子音响系统及防盗报警系统等供电；统等供电；4 4）发电机过载时，协助发电机向用电设备供电；）

6、发电机过载时，协助发电机向用电设备供电；5)5)在发电机正常工作时，将发电机剩余电能储存在发电机正常工作时，将发电机剩余电能储存起来起来充电；充电；6)6)蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出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统电压稳定稳压。稳压。第一节第一节 蓄电池的构造、型号与工作原理蓄电池的构造、型号与工作原理一、蓄电池的构造一、蓄电池的构造组成：正极板、负组成：正极板、负极板、隔板、电解液、极板、隔板、电解液、电池外壳、联条、接电池外壳、联条、接线柱。线柱。电动势：一组极板电动势

7、：一组极板产生产生2.12.1V V电动势电动势。1.1.极板极板 是蓄电池的基本部件，由它是蓄电池的基本部件，由它接受充入的电能和向外释放电能。接受充入的电能和向外释放电能。极板一般由栅架和活性物质组成，极板一般由栅架和活性物质组成，分正极板和负极板两种。分正极板和负极板两种。 （1 1）正极板上的活性物质是细）正极板上的活性物质是细小结晶形二氧化铅，呈棕红色；小结晶形二氧化铅，呈棕红色； （2 2）负极板上的活性物质是多）负极板上的活性物质是多孔性海绵状纯铅，呈青灰色。孔性海绵状纯铅，呈青灰色。 （3 3）栅架：）栅架： 铅锑合金制铅锑合金制成，上附活性物成，上附活性物质。栅架通常含质。栅

8、架通常含锑锑5%-7%5%-7%，加锑，加锑提高强度和浇铸提高强度和浇铸性能，但抗蚀性性能，但抗蚀性下降。现为锑下降。现为锑2%-3%2%-3%、砷、砷0.1%-0.1%-0.2%0.2%，耐蚀、抗，耐蚀、抗变形。变形。（4 4）极板厚度）极板厚度国产负极板为国产负极板为1.81.8mmmm；正极板为正极板为2.22.2mmmm。国外产品正负极板均为国外产品正负极板均为1.1-1.51.1-1.5mmmm（薄型极板）薄型极板）（5 5）正极板组：）正极板组：数片正极板（一般为数片正极板（一般为4-134-13片）焊接在同一横板上构成。片）焊接在同一横板上构成。横板上铸有接线柱，接线柱上横板上铸

9、有接线柱，接线柱上铸有铸有“+ +”号，有红色标志。号，有红色标志。（6）极板组：）极板组：1）组成：由正负极板组各一组组成，正负极板相间布）组成：由正负极板组各一组组成，正负极板相间布置。为了减轻正极板反应时的变形量，通常负极板比正置。为了减轻正极板反应时的变形量，通常负极板比正极板多一片，即每片正极板两侧均有一片负极板。极板多一片，即每片正极板两侧均有一片负极板。2）目的：增加蓄电池的容量）目的：增加蓄电池的容量2.2.隔板隔板（1 1）作用：为了避免相互接触而短路，正负极板之间）作用：为了避免相互接触而短路，正负极板之间要用绝缘的隔板隔开。要用绝缘的隔板隔开。（2 2）要求：隔板材料应具

10、有多孔性结构，以便电解液）要求：隔板材料应具有多孔性结构，以便电解液自由渗透，而且化学性能应稳定，并具有良好的耐酸性自由渗透，而且化学性能应稳定，并具有良好的耐酸性和抗氧化性。和抗氧化性。（3 3）材料：木质、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维纸张、玻璃丝棉）材料：木质、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维纸张、玻璃丝棉等。等。（4 4）结构与安装：一面平滑，一面带槽。安装时，槽面应朝正极板，）结构与安装：一面平滑，一面带槽。安装时，槽面应朝正极板，槽上下方向。槽上下方向。（5 5）免维护电池用袋式隔板装正极板。）免维护电池用袋式隔板装正极板。3.3.电解液电解液 （1 1）组成：铅酸蓄电池的电解液，是由相

11、对密度）组成：铅酸蓄电池的电解液，是由相对密度1.841.84g gcmcm3 3的纯硫酸的纯硫酸和蒸馏水配制而成。和蒸馏水配制而成。 （2 2）密度：一般在）密度：一般在1.241.241.311.31g gcmcm3 3的范围之内。气温低用高密度的范围之内。气温低用高密度（防冻），否则用低密度。（防冻），否则用低密度。 （3 3）影响：电解液的密度、温度、纯度影响蓄电池的性能、寿命和）影响：电解液的密度、温度、纯度影响蓄电池的性能、寿命和还原系数。一般工业用硫酸和普通水中，因含铁、铜等有害杂质，还原系数。一般工业用硫酸和普通水中，因含铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电池中去，否则易自行放

12、电，且易损坏极板。故绝对不能加入到蓄电池中去，否则易自行放电，且易损坏极板。故蓄电池电解液要用规定的蓄电池专用硫酸和蒸馏水配制。电解液密蓄电池电解液要用规定的蓄电池专用硫酸和蒸馏水配制。电解液密度还与充放电状态直接相关。度还与充放电状态直接相关。（4 4）电解液的配制：）电解液的配制：1 1）材料）材料浓硫酸（密度浓硫酸（密度1.841.84）+ +蒸馏水。蒸馏水。2 2）容器）容器陶瓷或玻璃容器。陶瓷或玻璃容器。3 3）方法）方法将适量蒸馏水倒入容器内将适量蒸馏水倒入容器内, ,再慢慢加入硫酸再慢慢加入硫酸, ,并用耐酸并用耐酸棒不停地慢慢搅拌。棒不停地慢慢搅拌。4 4）比例）比例硫酸与蒸馏

13、水体积比：硫酸与蒸馏水体积比：1:4.331:4.33 重量比：重量比：1:2.361:2.365 5）目标）目标配成密度配成密度1.241.301.241.30g/cmg/cm3 3 （电解液温度为（电解液温度为2525）。）。（5）安全防护：）安全防护： 电解液腐蚀性极强，如果皮肤接触了酸液，要立即用苏打水电解液腐蚀性极强，如果皮肤接触了酸液，要立即用苏打水冲洗，酸液溅到眼睛里要立即用凉水或医用冲眼器冲洗，然后请冲洗，酸液溅到眼睛里要立即用凉水或医用冲眼器冲洗，然后请医生处置。医生处置。4.4.外壳外壳（1 1）装配：蓄电池外壳为一整体式结构的容器，极板、隔板和）装配：蓄电池外壳为一整体式

14、结构的容器，极板、隔板和电解液均装入外壳内。电解液均装入外壳内。（2 2）要求：外壳应耐酸、耐热、耐寒、抗震动，并具有足够的）要求：外壳应耐酸、耐热、耐寒、抗震动，并具有足够的机械强度。机械强度。（3 3）结构：蓄电池电压一般有）结构：蓄电池电压一般有6 6V V和和1212V V两种规格，因此，外壳内两种规格，因此，外壳内由间壁分成由间壁分成3 3个或个或6 6个互不相通的单格。结构特点：个互不相通的单格。结构特点： 沉淀槽、加沉淀槽、加液孔、加液孔盖通气孔。液孔、加液孔盖通气孔。（4 4）常用材料）常用材料 ：硬质橡胶、聚丙烯塑料等。：硬质橡胶、聚丙烯塑料等。（5）加液孔、加液孔盖：）加液

15、孔、加液孔盖：每个单格电池都有一个加液孔，旋下加液孔盖，可以加注电解液每个单格电池都有一个加液孔，旋下加液孔盖，可以加注电解液或检测电解液密度；旋入孔盖可防止电解液溅出，孔盖上有通气或检测电解液密度；旋入孔盖可防止电解液溅出，孔盖上有通气孔，使用中应保持畅通，存放中应保持密闭。孔，使用中应保持畅通，存放中应保持密闭。（6）蓄电池盖：）蓄电池盖：1 1）材料）材料有硬质橡胶和聚丙烯耐酸塑料两种。有硬质橡胶和聚丙烯耐酸塑料两种。2 2）密封）密封硬质橡胶盖和硬质橡胶壳间缝隙用沥青封口剂硬质橡胶盖和硬质橡胶壳间缝隙用沥青封口剂填封；塑料盖与塑料壳间用热接合工艺粘合。填封；塑料盖与塑料壳间用热接合工艺

16、粘合。5. .连接条连接条（1 1）作用：将单格电池串联起来，以提高蓄电池总成的端）作用：将单格电池串联起来，以提高蓄电池总成的端电压。电压。（2 2）材料：铅）材料：铅- -锑合金。锑合金。（3 3）种类：）种类：1 1）外露式）外露式连接条外露在盖上。连接条外露在盖上。2 2）跨接式）跨接式连接条在盖下跨过隔墙。连接条在盖下跨过隔墙。3 3）对焊式）对焊式极板柄穿墙连接。极板柄穿墙连接。 单格间穿墙式联接方式。6 6、极柱、极柱分类：分类：A.A.中间极柱和首尾极柱两类。中间极柱和首尾极柱两类。B.B.正接线柱和负接线柱。正接线柱用正接线柱和负接线柱。正接线柱用“+ +”符号标示，其上涂符

17、号标示，其上涂红色；负接线柱上用红色；负接线柱上用“- -”符号标示，一般不涂颜色。符号标示，一般不涂颜色。材料：铅材料：铅- -锑合金浇铸。锑合金浇铸。形状形状二、蓄电池的规格型号二、蓄电池的规格型号按照机械工业部标准按照机械工业部标准JB2599JB25998585的规定，铅蓄的规定，铅蓄电地产品型号分为三段。电地产品型号分为三段。-串联的单格电池数。如串联的单格电池数。如3 3，6 6，分别为，分别为3 3个单个单格格(6(6V)V)和和6 6个单格个单格(12(12V)V)。-蓄电池的类型和特征，由两个汉字拼音字蓄电池的类型和特征，由两个汉字拼音字母组成。母组成。第一个字母为：第一个字

18、母为： Q Q起动用蓄电池；起动用蓄电池； M M摩托车用蓄电摩托车用蓄电池；池；-蓄电池的额定容量蓄电池的额定容量A A、额定容量额定容量我国规定用我国规定用2020h h放电率的容量表示。放电率的容量表示。 单位为单位为AhAh。B B、特征性能特征性能 G G高起动率高起动率 SS塑料外壳塑料外壳 DD低温起动性能好低温起动性能好第二个字母为特征代号：第二个字母为特征代号： A A干荷电；干荷电； H H湿荷电；湿荷电； W W免维护；免维护； S S少维护；少维护； F F防酸式；防酸式； M M密闭式；密闭式； B B半密闭；半密闭； Y Y液密式；液密式； Q Q气密式；气密式；

19、I I激活式；激活式； D D带液式；带液式； J J胶质式；胶质式； 无字母为干封式。无字母为干封式。解放解放CA1091CA1091汽车用蓄电池汽车用蓄电池6-6-QA-100QA-100即是即是6 6个单格电池个单格电池额定电压额定电压1212伏伏额定容量额定容量100100AhAh起动型干荷蓄电池起动型干荷蓄电池东风东风EQ1090EQ1090汽车用蓄电池汽车用蓄电池6-6-Q-105Q-1056-6-QAW-100QAW-100三、蓄电池的工作原理三、蓄电池的工作原理双极硫酸盐化理论双极硫酸盐化理论蓄电池放电时参与化学反应的物质，正极板上是蓄电池放电时参与化学反应的物质，正极板上是P

20、bOPbO2 2，负极板上是负极板上是PbPb，电解液是硫酸水溶液。电解液是硫酸水溶液。蓄电池放电时，正极板上的蓄电池放电时，正极板上的PbOPbO2 2和负极板上的和负极板上的pbpb都都变成变成PbSOPbSO4 4水溶液，电解液中的水溶液，电解液中的H H2 2SOSO4 4减少，相对密度减少，相对密度下降。蓄电池充电时，则按相反的方向变化。下降。蓄电池充电时，则按相反的方向变化。蓄电池的化学反应方程式为蓄电池的化学反应方程式为: :4244222P 2PbSOOHbSOPbSOHPbO充电放电正极电解液负极正极电解液负极1.1.电动势的建立电动势的建立正、负极板浸入电正、负极板浸入电解

21、液后产生电动势。解液后产生电动势。负极板：铅溶于电负极板：铅溶于电解液中，失电子生成解液中，失电子生成PbPb2+2+Pb-2ePbPb-2ePb2+2+电子留在负极板上，电子留在负极板上，使负极板具有负电位，使负极板具有负电位，为为-0.1-0.1V V。正极板：正极板：PbOPbO2 2溶于电解液溶于电解液PbOPbO2 2+2H+2H2 2OPb(OH)OPb(OH)4 4 Pb(OH)Pb(OH)4 4PbPb4+4+ + 4OH + 4OH- - OHOH- -留在电解液中，留在电解液中，PbPb4+4+ 沉附在正极板表面沉附在正极板表面, ,使正极使正极板有板有+2.0+2.0V

22、V在外电路未接通时，反应达到动态平衡时，静止电在外电路未接通时，反应达到动态平衡时，静止电动势为：动势为： E=2.0E=2.0( (0.1)=2.1V0.1)=2.1V2.2.蓄电池的放电蓄电池的放电（1 1）概念）概念将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。（2 2）化学反应）化学反应如果将蓄电池与外电路的负荷接通，电子如果将蓄电池与外电路的负荷接通，电子e e从负极板从负极板经过外电路的负荷流往正极板，使正极板的电位下经过外电路的负荷流往正极板，使正极板的电位下降，从而破坏了原有的平衡状态，发生电化学反应。降，从而破坏了原有的平衡状态，

23、发生电化学反应。（3 3）结论）结论 电极间接用电器时，负极板电子转移到正极板，电极间接用电器时，负极板电子转移到正极板，补充了正极板电子，使反应持续进行。补充了正极板电子，使反应持续进行。 生成的生成的PbSOPbSO4 4分别附着在正负极板上。分别附着在正负极板上。 正负极板上的活性物质逐步转变为正负极板上的活性物质逐步转变为PbSOPbSO4 4而不断而不断被消耗。被消耗。 电解液中的电解液中的H H2 2SOSO4 4不断地被消耗而变成水，电解液不断地被消耗而变成水，电解液密度变小。因此，测量电解液密度可以检验蓄电池放密度变小。因此，测量电解液密度可以检验蓄电池放电程度。电程度。 从理

24、论上说，蓄电池这种放电过程将会使极板上从理论上说，蓄电池这种放电过程将会使极板上所有物质全部转变为硫酸铅，但实际转化的只有所有物质全部转变为硫酸铅，但实际转化的只有20-20-30%30%。因此，采用薄型、多孔性极板可提高容量。因此，采用薄型、多孔性极板可提高容量。3.3.蓄电池的充电(1)(1)概念：将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电概念：将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过程。过程。它是放电反应的逆过程。充电时蓄电池的正负两极接通它是放电反应的逆过程。充电时蓄电池的正负两极接通直流电源。直流电源。(2)化学反应化学反应当电源电压高于蓄电池的电动势当电源电压高于蓄电池的电动势E E时

25、，电流由蓄电池的时，电流由蓄电池的正极流入，从蓄电池的负极流出，也就是电子由正极正极流入，从蓄电池的负极流出，也就是电子由正极板经外电路流往负极板。板经外电路流往负极板。这时正负极板发生的化学反应正好与放电过程相反。这时正负极板发生的化学反应正好与放电过程相反。 (3)(3)结论结论在外界电场作用下，电解液中的在外界电场作用下，电解液中的H H2 2O O与负极与负极PbSOPbSO4 4均被均被电离，电离，PbPb2+2+被负极吸引并从负极上得到充电电源送来被负极吸引并从负极上得到充电电源送来的电子，还原成的电子，还原成PbPb附着在负极板上，形成海绵状附着在负极板上，形成海绵状PbPb，O

26、 O2-2-被吸引在正极板周围，正极板上被吸引在正极板周围，正极板上PbSOPbSO4 4电离出来的电离出来的PbPb2+2+在极板周围电场作用下失去两个电子变成在极板周围电场作用下失去两个电子变成PbPb4+4+ ，与与O O2-2-结合成结合成PbOPbO2 2附着在正极板表面。附着在正极板表面。SOSO4 42-2-与与H H2 2O O离解离解出的出的H H+ +结合成结合成H H2 2SOSO4 4，留在电解液中。这样，正极板上留在电解液中。这样，正极板上PbSOPbSO4 4被逐步转变成被逐步转变成PbOPbO2 2，负极板上的负极板上的PbSOPbSO4 4被逐步转被逐步转变成海

27、绵状变成海绵状PbPb，生成的生成的H H2 2SOSO4 4使电解液密度增大，蓄电使电解液密度增大，蓄电池恢复到放电前的状态池恢复到放电前的状态。(4)(4)水的分解反应水的分解反应充电过程中，电解液的相对密度将升到最大值，并会引起充电过程中，电解液的相对密度将升到最大值，并会引起水的分解：水的分解： H H2 2SOSO4 42H2H+ +SO+SO4 42-2-负极上的反应：负极上的反应： 2 2H H+ +2eH+2eH2 2正极上的反应：正极上的反应： 2 2SOSO4 42-2-+2H+2H2 2O -4e2HO -4e2H2 2SOSO4 4+O+O2 2蓄电池总的反应：蓄电池总

28、的反应： H H2 2SOSO4 4+2H+2H2 2OHOH2 2SOSO4 4+2H+2H2 2+O+O2 2可见：反应的实际是分解水：可见：反应的实际是分解水： 2 2H H2 2O2HO2H2 2+O+O2 24.4.蓄电池充放电过程结论蓄电池充放电过程结论 (1)(1) 蓄电池在放电时，电解液中的硫酸将逐渐减少，而蓄电池在放电时，电解液中的硫酸将逐渐减少，而水将逐渐增多，电解液相对密度下降。水将逐渐增多，电解液相对密度下降。(2)(2)蓄电池在充电时，电解液中的硫酸将逐渐增多，而水蓄电池在充电时，电解液中的硫酸将逐渐增多，而水将逐渐减少，电解液相对密度增加。将逐渐减少，电解液相对密度

29、增加。 (3)(3)在充放电时，电解液浓度发生变化，主要是由于正极在充放电时，电解液浓度发生变化，主要是由于正极板的活性物质化学反应的结果，因此要求正极板处的板的活性物质化学反应的结果，因此要求正极板处的电解液流动性要好。在装配蓄电池时，应将隔板有沟电解液流动性要好。在装配蓄电池时，应将隔板有沟槽的一面对着正极板，以便电解液流通。槽的一面对着正极板，以便电解液流通。(4)(4)充电后期，会因电解水产生气体，应注意排气畅通，充电后期，会因电解水产生气体，应注意排气畅通，以防爆炸。以防爆炸。 第二节第二节 蓄电池的工作特性蓄电池的工作特性1 1、蓄电池的静止电动势及基本电特性、蓄电池的静止电动势及

30、基本电特性 2 2、蓄电池的内阻、蓄电池的内阻3 3、蓄电池的放电特性、蓄电池的放电特性 4 4、蓄电池的充电特性、蓄电池的充电特性 5 5、蓄电池的容量及影响因素、蓄电池的容量及影响因素1.1.静止电动势及基本电特性静止电动势及基本电特性(1)(1)静止电动势静止电动势E E0 0：蓄电池处于静止状态时，正蓄电池处于静止状态时，正负极板之间的电位差称为静止电动势。负极板之间的电位差称为静止电动势。(2)(2)开路电压：理论上，开路状态下的端电压并开路电压：理论上，开路状态下的端电压并不等于蓄电池的电动势。但是，开路电压在数不等于蓄电池的电动势。但是，开路电压在数值上很接近蓄电池的静止电动势，

31、可以用开路值上很接近蓄电池的静止电动势，可以用开路电压代替静止电动势。电压代替静止电动势。一般规定铅蓄电池的额定开路电压为一般规定铅蓄电池的额定开路电压为2.02.0V V。开路电压（静止电动势）公式开路电压（静止电动势）公式1)1)当温度为当温度为2 255时：时： E E0 0=0.84+=0.84+2525（V V）式中：式中：E E0 0静止电动势静止电动势( (V)V) 0.84 0.84温度换算系数温度换算系数 2525 25 25时的电解液密度时的电解液密度( (g/cmg/cm3 3) )汽 车 用 蓄 电 池 的 电 解 液 密 度 一 般 在汽 车 用 蓄 电 池 的 电

32、解 液 密 度 一 般 在 1 . 1 2 -1 . 1 2 -1.31.38g/cm8g/cm3 3之间，因此之间，因此E ES S=1.97=1.972.152.15（V V）2)2)当温度不为当温度不为2 255时，密度修正为：时，密度修正为： 2525=+ +(t-15)(t-15)式中：式中： 实测密度实测密度( (g/cmg/cm3 3) ) 密度的温度换算系数。数值为密度的温度换算系数。数值为0.000750.00075g/cmg/cm3 3. .含义为：电解液温升含义为：电解液温升11，密度下，密度下降降0.000750.00075g/cmg/cm3 3. . t t实测温度实

33、测温度()()(3)蓄电池端电压的测量蓄电池端电压的测量端电压包括开路电压、放电电压和充电电压，取决于端电压包括开路电压、放电电压和充电电压，取决于蓄电池的工作状况。蓄电池的工作状况。1)1)开路电压：在发电机未正常工作时测量的蓄电池端开路电压：在发电机未正常工作时测量的蓄电池端电压为开路电压。一般为电压为开路电压。一般为1212V V。2)2)充电电压：在发电机正常工作时测量的蓄电池端电充电电压：在发电机正常工作时测量的蓄电池端电压为充电电压。一般为压为充电电压。一般为1414V V。3)3)放电电压：起动发动机时测量的蓄电池端电压为放放电电压：起动发动机时测量的蓄电池端电压为放电电压。约为

34、电电压。约为8-118-11V V。实际测量时采用高率放电计模拟实际测量时采用高率放电计模拟起动状态。起动状态。2 2、蓄电池的内阻、蓄电池的内阻(1)(1)组成组成电解液电阻、极板电阻、隔板电阻、联条与极柱接触电解液电阻、极板电阻、隔板电阻、联条与极柱接触电阻等。电阻等。(2)(2)影响因素影响因素 1) 1)放电程度放电程度放电程度越高，放电程度越高，PbSOPbSO4 4越多，极板电阻越大。越多，极板电阻越大。 2) 2)隔板电阻与材料隔板电阻与材料木质隔板多孔性差，其电阻比橡胶和塑料隔板电阻大。木质隔板多孔性差，其电阻比橡胶和塑料隔板电阻大。3)3)联条电阻与联条形式：传统的外露式联条

35、比内部联条电阻与联条形式：传统的外露式联条比内部穿壁式、跨越式联条电阻大。穿壁式、跨越式联条电阻大。4)4)电解液密度：电解液密度一般为电解液密度：电解液密度一般为1.21.2g/cmg/cm3 3时，电时，电阻最小，过低（阻最小，过低（H H+ +和和SOSO4 42-2-少）或过高（粘度大）内少）或过高（粘度大）内阻均增加。阻均增加。5)5)电液温度：温度低，粘度大，电解液电阻大。电液温度：温度低，粘度大，电解液电阻大。(3)(3)结论：铅酸蓄电池内阻一般很小，故可提供大电结论：铅酸蓄电池内阻一般很小，故可提供大电流，适于作起动电源。流，适于作起动电源。 3 3. .放电特性放电特性(1)

36、(1)概念概念在恒流放电过在恒流放电过程中，蓄电池程中，蓄电池的端电压和电的端电压和电解液相对密度解液相对密度随时间而变化随时间而变化的规律。的规律。(3)(3)单格电池电压变化规律单格电池电压变化规律 1 1）开始放电阶段：端电压由）开始放电阶段：端电压由2.142.14V V迅速下降至迅速下降至2.12.1V V。极板孔隙内硫酸迅速消耗，电解液密度迅速下极板孔隙内硫酸迅速消耗，电解液密度迅速下降，浓差极化增大，端电压迅速下降。降，浓差极化增大，端电压迅速下降。2 2）相对稳定阶段）相对稳定阶段端电压缓慢下降至端电压缓慢下降至1.851.85V V。极板孔隙外向孔极板孔隙外向孔隙内扩散的硫酸

37、与孔隙内消耗的硫酸达到动隙内扩散的硫酸与孔隙内消耗的硫酸达到动态平衡，孔内外电解液密度一起缓慢下降，态平衡，孔内外电解液密度一起缓慢下降，所以端电压缓慢下降。所以端电压缓慢下降。3 3）迅速下降阶段）迅速下降阶段端电压由端电压由1.851.85V V迅速下降至迅速下降至1.751.75V V，电解液密电解液密度达最小值度达最小值1515=1.11g/cm=1.11g/cm3 3。 放电接近终了时，电化学极化、浓差极化、放电接近终了时，电化学极化、浓差极化、欧姆极化显著增大，端电压迅速下降。欧姆极化显著增大，端电压迅速下降。4 4）蓄电池放电终了的特征）蓄电池放电终了的特征终止电压：允许的放电终

38、止电压与放电电流大终止电压：允许的放电终止电压与放电电流大小有关，放电电流越大，则放电时间越短，允许小有关，放电电流越大，则放电时间越短，允许的放电终止电压越低。的放电终止电压越低。电解液密度电解液密度1515=1.11g/cm=1.11g/cm3 3。放电电流/A0.05C200.1C200.25C201C203C20连续放电时间20h10h3h30min5min单格电池终止电压/V1.751.701.651.551.504 4. .充电特性充电特性(1)(1)概念：概念：在恒流充电过程中，蓄电在恒流充电过程中，蓄电池的端电压与电解液相对池的端电压与电解液相对密度随时间而变化的规律。密度随时

39、间而变化的规律。注意注意：充电电源必须采用：充电电源必须采用直流电源，以一定的电流直流电源，以一定的电流强度向一只完全放电的蓄强度向一只完全放电的蓄电地进行充电。电地进行充电。(2)(2)方法：方法：保持充电电流不变，每隔保持充电电流不变，每隔一定时间测量单格电池的一定时间测量单格电池的端电压和电解液相对密度。端电压和电解液相对密度。可以绘制出蓄电池的充电可以绘制出蓄电池的充电特性曲线，如图所示特性曲线，如图所示(3)(3)单格电池电压变化规律单格电池电压变化规律1 1）充电开始阶段：）充电开始阶段：端电压迅速上升到端电压迅速上升到2.12.1V V。说明说明：开始充电时，孔隙内迅速生成硫酸，

40、：开始充电时，孔隙内迅速生成硫酸，浓差极化增大，端电压迅速上升。浓差极化增大，端电压迅速上升。2 2）稳定上升阶段：）稳定上升阶段：端电压缓慢上升至端电压缓慢上升至2.42.4V V左右，并开始产生气泡左右，并开始产生气泡。说明说明：孔隙内生成的硫酸向孔隙外扩散，当硫酸生：孔隙内生成的硫酸向孔隙外扩散，当硫酸生成的速度与扩散速度达到平衡时，端电压随整个容成的速度与扩散速度达到平衡时，端电压随整个容器内电解液密度变化而缓慢上升。器内电解液密度变化而缓慢上升。4)4)蓄电池充足电的标志蓄电池充足电的标志端电压上升到最大值端电压上升到最大值2.72.7V V，并在并在2 2h h- -3h3h内不再

41、增加。内不再增加。电解液相对密度上升到最大值电解液相对密度上升到最大值1.271.27g/cmg/cm并在并在2 2h h- -3h3h内不再增加。内不再增加。蓄电池内产生大量气泡，停充蓄电池内产生大量气泡，停充1 1h h后再接通充电电后再接通充电电源时，蓄电池电解液会立刻沸腾源时，蓄电池电解液会立刻沸腾。3 3）充电末期：电压迅速上升到）充电末期：电压迅速上升到2.72.7V V左右，且稳定不左右，且稳定不变，电解液呈沸腾状态。变，电解液呈沸腾状态。活性物质还原反应结束后的充电称为过充电。过充活性物质还原反应结束后的充电称为过充电。过充电电流主要用于电解水，应避免长时间过充电。切电电流主要

42、用于电解水，应避免长时间过充电。切断电源后，单格电压迅速降至断电源后，单格电压迅速降至2.112.11V V。5 5. .蓄电池的容量及影响因素蓄电池的容量及影响因素(1)(1)蓄电池的容量 1 1）概念：充足电的蓄电池按一定大小的电流连续放电时，）概念：充足电的蓄电池按一定大小的电流连续放电时，其端电压降至放电终止电压为止所输出的电量。其端电压降至放电终止电压为止所输出的电量。 2 2）标示与单位：蓄电池的容量用标示与单位：蓄电池的容量用C C表示，单位为安时（表示，单位为安时（AhAh）。）。当电池以恒定电流值放电时，其容量等于放电电流当电池以恒定电流值放电时，其容量等于放电电流和连续放电时间的乘积，即：和连续放电时间的乘积，即：C=IC=If ft tf f 3 3）作用：蓄电池容量用以表示其对外供电能力，衡量蓄电）作用：蓄电池容量用以表示其对外供电能力，衡量蓄电池性能的优劣及选用蓄电池的重要指标。池性能的优劣及选用蓄电池的重要指标。 4 4）分类：额定容量、起动容量、储备容量等。）分类：额定容量