蓄电池构造与工作原理

《汽车电路和电气系统检修》变压器半导体元器件直流电路正弦交流电半导体器件磁场分析电动机拓展：现代电子技术应用汽车电工电子汽车常规电器蓄电池发电机起动系点火系为车身电器与电控储备知识普通照明汽车的组成：发动机底盘车身电器现代汽车家庭高科技各种电子产品快速出现汽车电器比重>30%-50%不断变化绪论1886年世界上第一部汽车在德国问世汽车电子技术始于60年代，其发展大致可分为三个阶段：1965～1975年，汽车电子产品是由分立元件和集成电路IC组成，如晶体管收音机、集成电路调节器等。1975～1985年，主要发展专用的独立系统，如电子控制汽油喷射、防抱死制动装置等。1985～2000年，主要开发可完成各种功能的综合系统及各种车辆整体系统的集中控制，这个时代称为汽车的电子时代。汽车电子技术的发展电源系统起动系统点火系统照明与信号系统仪表报警与电子显示系统安全与舒适系统配电装置汽车电器设备的组成1电源系统电源部分包括蓄电池及发电机。2起动系统主要由起动机组成，用来起动发电机。3点火系统用来产生电火花，点燃汽油发动机内的可燃混合气。4照明与信号系统照明装置包括仪表灯、小灯、大灯等；信号装置包括电喇叭及各种信号灯。5仪表、报警与电子显示系统仪表包括水温表、燃油表、车速里程表等。6安全与舒适系统包括电动刮水器、风窗洗涤器、汽车空调、安全气囊、中控门锁系统等。7电子控制系统包括电子控制的燃油喷射装置、点火装置、防抱死制动装置、自动变速器8配电装置包括中央接线盒、电路开关、保险装置、插接器和导线等。汽车电器设备的组成低压直流单线制负极搭铁汽车用电设备的额定电压有12V、24V两种。汽油车普遍采用12V电源，而大型柴油车多采用24V电源。主要是因为给蓄电池充电时必须用直流电，所以汽车电源必须是直流电。电源到用电设备只用一根导线连接。由于单线制节省导线、线路清晰、安装与检修方便，并且用电设备不需与车体绝缘。采用单线制时，蓄电池的一个电极须接到车架上，俗称“搭铁”。若将蓄电池的负极接到车架上，就称为“负极搭铁”。汽车电气系统特点：任务1直流电路任务2蓄电池的容量任务3蓄电池的故障及其排除任务4蓄电池的充电及充电设备任务5新型蓄电池单元一：蓄电池技能训练：万用表的使用、直流电位测量本次教学任务：任务1直流电路一、电路的基本物理量1、电位

在汽车电路中“搭铁”点，视其为电路中的参考零点。如同观察珠峰高度时以水平面为参考零点，电路中其他各点所具有的电势能就是以该点为参考点的电位。电位没有方向性，是标量。

提示：汽车蓄电池每单格的电位是2V。

进一步：电位是相对值，大小取决于参考点的选择。

操作：用万用表电压挡实测汽车电瓶每格电位。蓄电池的构造蓄电池是由6个串联单格组成的，每个单格相当于一个小电池，电压为2V，故车用蓄电池的电压为12V，它由以下五部分组成：联条极板隔板电解液壳体外型栅架活性物质极板组总成极板极板分为正极板和负极板两种，均由栅架和填充在其上的活性物质构成。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纯铅(Pb)，呈青灰色。电解液电解液由专用硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，密度一般为1.24-1.30g/cm3（电解液的温度为25℃）。配制电解液必须使用耐酸的器皿，切记只能将硫酸慢慢的倒入蒸馏水中，并不断搅拌。隔板蓄电池内部正负极板之间要用隔板隔开。隔板材料应具有多孔性和渗透性，且具有良好的耐酸性和抗氧化性。常用的隔板材料有木质隔板、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等。蓄电池的构造联条联条的作用是将单格电池串联起来。串接方式一般有外露式与穿壁式。壳体蓄电池的壳体是用来盛放电解液和极板组的，一般采用橡胶或塑料制成。壳体内部由6个互不相通的单格组成。每个单格的顶部有一个加液孔，用于添加电解液和蒸馏水，加液孔盖上设有通风孔，供蓄电池化学反应中产生的气体能随时逸出。蓄电池的构造6-QA-105表示由6个单格电池组成，额定电压12V，额定容量为105Ah的起动型干荷电蓄电池。6-QAW-60表示6个单格电池组成，额定电压12V，额定容量为60Ah的起动型干荷电免维护蓄电池。

蓄电池的型号第一部分：表示串联的单格电池数，用阿拉伯数字表示。第二部分：表示蓄电池的类型和特征，用汉语拼音字母组成。一般第一个字母用Q，表示起动型蓄电池；其他字母表示蓄电池的结构特征，如：A—干荷电W—免维护式J—胶体电解液第三部分：表示蓄电池的额定容量，用20h率额定容量来表示，单位为A·h（安培·小时）。举例：2、电压

电压就是电路中两点问的电位差。

提示：汽车电气系统的额定电压有12V和24V两种。

进一步：电压是矢量(有大小也有方向的量)，它的大小取决于电路中两点的选择；电压是对外电路元件(除去电源)而言。

操作：用万用表测量汽车驻车灯、尾灯电压。3、电动势

电动势也是电路中两点的电位差，不过电动势通常是对电源内部而言，是表示其他形式的能量转换成电能的能力。它的参考方向规定为电源内部低电位(“-”极性)端指向高电位(“+”极性)端，即电动势的方向为电位升高的方向。

提示：汽车蓄电池的电动势通常为12V。

进一步：电动势是矢量，表示电源本身的性质。

操作：用万用表测新干电池和新蓄电池的电动势。一蓄电池的工作原理蓄电池工作原理和特性

PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O静止电动势是指蓄电池在静止状态(不充电也不放电)，正负极板之间的电位差(即开路电压)。它的大小与电解液的相对密度和温度有关。蓄电池静止电动势4、电流

电流就是带电粒子在电路中的定向运动。通常规定正电荷运动的方向为电路中电流的实际方向，在实际电路中可选定参考方向，若实际方向与参考方向相同，电流为正值；若实际方向与参考方向相反，电流为负值。

提示：汽油发动机起动电流为200～600A，有些柴油机起动电流l000A。

进一步：电流是矢量，分析时不但要注意大小，而且要注意方向。

操作：用万用表电流挡，测点火系统一次线圈电流。5、基尔霍夫定律

基尔霍夫电流定律在任一瞬时，流向某一节点的电流之和等于由该节点流出的电流之和，即任一瞬时，一个节点上电流的代数和为零。这就是基尔霍夫电流定律。

提示：基尔霍夫电流定律是对复杂电路多支路电流而言的，分析时注意节点的选取。

进一步：电流是矢量，分析时不但要注意大小，而且要注意方向，一般规定流入节点电流为正值，流出节电流为负值。

例题：在图1-2中，I1=2A，I2=4A，I3=7A，计算I4。解：由基尔霍夫电流定律可列出I1+I3=I2+I4代入数值计算出I4=5A

基尔霍夫电压定律在任一瞬时，沿任一回路循环(顺时针或逆时针方向)，回路中各段电压的代数和为零，这就是基尔霍夫电压定律。

提示：基尔霍夫电压定律是对复杂电路中单一回路电压而言，分析时注意回路的选取。同一回路中不同电路分支的电流可以不同。进一步：电压是矢量，分析时不但要注意大小，而且要注意方向，一般规定沿回路电压降为正值，沿回路电压升为负值。

二、特殊电阻在汽车上的应用

（1）热敏电阻：

电阻值随温度升高而减少的热敏电阻称为负温度系数（NTC）热敏电阻，如图所示。

（2）压敏电阻：

进气压力传感器是由压力转换元件（硅片）、把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路和真空室组成。如图所示。

图1-14冷却液温度传感器图1-15进气压力传感器（3）光敏电阻：

光敏电阻是利用半导体的光致导电特性制成的。在受光时，半导体受光照产生载流子，由一电极到达另一电极，有效地参与导电，从而使光电导体的电阻率发生变化。光照强度越强，电阻越小。操作：光电式光量传感器的检测。这种传感器内装有光敏电阻。当有光照射到传感器上时，光敏电阻的阻值发生变化。即这种传感器把周围亮度的变化转换成元件阻值的变化。它可以用于汽车上各种灯具亮灯、熄灯的自动控制。三、电容