单元二 蓄电池

课题一蓄电池导引发动机起动：驱动起动电机、照明系统、点火系统、电子燃油喷射系统和发动机的其他电气设备。发动机停止运转或低怠速运转时，蓄电池给汽车电器附件供电。当用电功率大于发电机输出功率时，蓄电池和发电机一同供电；当用电功率小于发电机时，发电机向蓄电池和用电设备供电。整车电气系统的电压稳压器作用。提供汽车起动的电能和调整发电机输出和负荷之间不平衡的状态电池分类：简单的不可充电电池电池分类：简单的可充电电池课题一蓄电池概述汽车电源：（启动型、驱动型）蓄电池、发电机蓄电池的可逆性放电充电蓄电池的种类酸性碱性课题一蓄电池构造（图）极板（组）栅架:容纳活性物质并使极板成型。活性物质：铅粉＋添加剂＋硫酸溶液正极：PbO2

深棕色负极：Pb青灰色隔板作用：避免正负极板短路。材料：木质、微孔塑料、玻璃纤维和纸板。外壳：耐酸、耐热、耐震、绝缘好。硬橡胶、塑料。课题一蓄电池构造（续）连条：外露式、内部穿壁式和跨越式。电解液：纯硫酸＋蒸馏水＝（1.24－1.30）国产蓄电池规格型号例：6-QA-60

按机械工业部JB2599－85《铅蓄电池产品型号编制方法》标准规定，铅蓄电池的型号分为三部分：如型号6－QA－60代表额定电压12V、额定容量60A·h的起动型干荷电铅蓄电池。

第一部分第二部分

第三部分

串联的单格电池数蓄电池的类型蓄电池的特征蓄电池的额定容量

蓄电池的特殊性能

用阿拉伯数字表示用大写的汉语拼音字母表示如：Q--起动用铅蓄电池N--内燃机车用蓄电池M--摩托车用蓄电池用大写的汉语拼音字母表示如：A--干荷电铅蓄电池H--湿荷电铅蓄电池W--免维护铅蓄电池B--薄型极板无字母--普通铅蓄电池20h率放电率的额定容量，单位为A·h，单位略去不写。

用大写的汉语拼音字母表示如：G--高起动率D--低温性能好S--塑料槽蓄电池

课题一蓄电池国产蓄电池规格型号含义课题一蓄电池工作原理静态时正极：PbO2+H2OPb(OH)4

Pb(OH)4Pb4++4(OH)-

(2.0V)负极：少量Pb2＋

、2e(-0.1V)电解液：H2SO4+H2O

正、负极电位差：2.1v工作原理（续）放电时(图)正极：Pb4++2e-→Pb2＋

Pb2＋+SO42-→PbSO4负极：Pb+SO42-

→PbSO4+2e-电解液：H2SO4减少，H2O增加，密度↓总反应：

PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O课题一蓄电池

蓄电池放电终了的特征是：（1）单格电池电压降到放电终止电压；（2）电解液密度降到最小许可值。放电终止电压与放电电流的大小有关。放电电流越大，允许的放电时间就越短，放电终止电压也越低。如下表所示。

C20——蓄电池的额定容量。放电电流（A）0.05C200.1C200.25C20C203C20放电时间20h10h3h25min5min单格电池终止电压（V）1.751.701.651.551.50课题一蓄电池工作原理（续）充电时（图）正极:PbSO4-2e+2H2O+SO42-→PbO2+H2SO4负极：PbSO4+2e-

+2H+→

Pb+H2SO4电解液：H2SO4增加，H2O减少，密度↑总反应：

2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4过充电：H2O分解为H2和O2课题一蓄电池工作特性静态电动势：静止时，正负极板间电位差。（1.95~2.1)v溶液密度：1.12~1.30之间波动内阻：内阻小电流大负载能力强充电特性（图）条件：恒定电流电压与电动势的关系：UC=E

+ICR0电压的变化密度的变化课题一蓄电池内阻产生的电压降蓄电池电动势工作特性（续）放电特性（图）条件：恒定电流电压与电动势的关系：Uf=E

－

IfR0电压的变化密度的变化终止电压：与放电率有关（图）课题一蓄电池蓄电池的容量

蓄电池容量C等于放电电流If与放电时间tf的乘积：

C＝If·tf

额定容量据国标GB5008.1－91《起动用铅酸蓄电池技术条件》规定，将充足电的新蓄电池，在电解液温度为25±5℃的条件下，以20小时率的放电电流（即0.05C20安培）连续放电至单池平均电压降到1.75V时，输出的电量称为蓄电池的额定容量，用C20表示。单位为A·h。例：

3-Q-90型蓄电池以4.5A（0.05C20＝0.05×90＝4.5A）的电流连续放电至单池平均电压降到1.75V时，若放电时间大于等于20h，则其容量C＝If·tf≥90A·h，达到了额定容量，为合格产品；若放电时间小于20h，则其容量低于额定容量，为不合格产品。课题一蓄电池储备容量据国标GB5008.1－91《起动用铅酸蓄电池技术条件》规定，蓄电池在25±2℃的条件下，以25A恒流放电至单池平均电压降到1.75V时的放电时间，称为蓄电池的储备容量。单位为分钟。储备容量表达了在汽车充电系统失效时，蓄电池能为照明和点火系统等用电设备提供25A恒流的能力。起动容量起动容量表征了铅蓄电池在发动机起动时的供电能力，是检验蓄电池质量的重要指标之一。起动容量受温度影响很大，故又分为低温起动容量和常温起动容量两种。（1）低温起动容量：电解液在－18℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至单格电压下降至1V时所放出的电量。持续时间应在2.5min以上。（2）常温起动容量：电解液在30℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至单格电压下降至1.5V时所放出的电量。持续时间应在5min以上。课题一蓄电池蓄电池的容量影响容量的因素极板结构电解液温度:低黏度大渗入困难容量减小密度:增加提高渗透速度容量增加放电电流（下表）课题一蓄电池放电电流（A）6.7512.671400放电时间（h）201010.083(5min)终止电压（v）1.751.71.61.5实际容量（Ah)1351267133.3课题一蓄电池充电方法按过程分类定流充电:充电电流保持不变的充电方法。特点:适应性大，经常调节充电电压，充电时间长。定压充电:直流电源电压保持不变的充电方法。特点:充电时间短，只适用补充充电。快速充电:初充电不超过5小时，补充充电只需0.5－

1.5小时。特点:充电时间短，空气污染小，省电节能。方法（图）课题一蓄电池充电方法（续）按作业分类初充电补充充电防硫化充电（间歇过充电）锻炼循环充电（大充大放）去硫充电（水冲洗）课题一蓄电池使用维护安装牢固接触电阻影响保持清洁漏电问题检查溶液密度补充蒸馏水……课题一蓄电池常见故障容量降低现象：起动时运转无力原因：新蓄电池初充电不足溶液密度不对过度放电，活性物质脱落课题一蓄电池常见故障（续）自行放电现象：每日放电原因电解液不纯局部有短路充电困难现象：充不上电原因内部有短路或极板变形课题一蓄电池新型蓄电池免维护蓄电池结构特点：栅架、孔塞、隔板性能特点：免维护或极少维护寿命长内阻小，起动性能好干荷电蓄电池特点课题一蓄电池新型蓄电池（续）碱性蓄电池镉镍蓄电池正极：Ni(OH)3负极：Cd电解液：KOH铁镍蓄电池：正极：氧化镍

负极：铁

电解液：氢氧化钾银锌蓄电池：正极为氧化银，负极为锌，电解液为氢氧化钾溶液

课题一蓄电池新型蓄电池（续）燃料电池（图）正极：O2负极：H2电解液：KOH反应过程：2H2+O2→2H2O（需有催化剂作用）

(与电解水的过程相反)课题一蓄电池思考题与练习题1、说明蓄电池正、负极板的主要材料，以及电解液的主要成分。2、分别说明蓄电池在充、放电过程中正、负极板各自生成什么物质？充、放电过程中溶液的密度有什么变化？3、说明定流充电与定压充电各自的优缺点。课题一蓄电池思考题与练习题（续）4、某蓄电池使用中发现容量降低、起动无力，分析可能的故障原因。5、国产6-Q-135型蓄电池若以20h放电率放电，其放电电流是多少？实际容量是多少？若以1h放电率放电，其放电电流是多少？实际容量又是多少？6、说明蓄电池使用维护中需要注意的主要问题。7、说明免维护蓄电池的优点。课题一蓄电池汽车蓄电池的作用在发动机起动期间，由它驱动起动电机、照明系统、点火系统、电子燃油喷射系统和发动机