任务二蓄电池构造与技术检测

2015年汽车电路与电子系统诊断检测与修复

任务二：蓄电池构造及技术检测目标1.学习目标①认识蓄电池的内部和外部结构②熟悉蓄电池技术状况检查的主要内容，能正确使用万用表、密度计和高率放电计等检查蓄电池的技术状况2.能力目标①能准确描述蓄电池构造，掌握蓄电池技术状况的检测方法一、任务介绍一台08款的伊兰特轿车，在行使至桥上时因紧急刹车而熄火，多次启动发动机无法启动。二、任务分析关掉点火开关，检查搭铁及电瓶装头发现电瓶连接接头松动，随机清洁并紧固连接接头，启动试机启动正常。本车故障的真正原因是电瓶连接接头接触不良。首先要查电源供电是否正常（12V的电源电池电压应达12.3V以上，保险完好）。启动电路出现故障，电池电压、启动电流、电瓶线径、搭铁、接头接触等都是必须要检查的。三、相关知识启动发动机时，蓄电池在5～10S内，要向启动机连续供给强大电流（100～150A），因此，对蓄电池的要求是：容量大、内阻小、有足够的启动能力1、蓄电池概述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汽车上一般采用铅酸蓄电池，其主要目的是启动发动机。车上装有蓄电池与发电机两个直流电源且以并联形式相连，全车用电设备均与直流电源并联连接。蓄电池的作用:1.在发动机起动时，向起动机和点火系统等供电。2.在发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电。3.当发电机超载时，协助发电机供电。4.蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，它可将发电机的电能转变为化学能储存起来（即充电）。5.蓄电池相当于一个大容量电容器（起到了稳定整车系统电压的作用）。蓄电池的分类铅酸蓄电池镍碱蓄电池普通干封干荷湿荷免维护汽车用蓄电池电动车蓄电池蓄电池的结构一、铅酸蓄电池的构造汽车蓄电池是由3—6个单格电池串联组成组成部件：

1、极板

2、隔板

3、电解液4、外壳

5、联条极板极板极板：是蓄电池的核心部件，是带有栅格结构的铅栅格板。极板分正极板和负极板两种。正极板上的活性物质是二氧化铅，呈棕红色；负极板上的活性物质是海绵状纯铅，呈青灰色。1、为了增大蓄电池容量将多片正极板（4-13片）和多片负极板（5-14片）分别并联，用横板焊接组成正、负极板组。

2、安装时，正负极板相互嵌合，之间插入隔板，用极板连接条将所有的正极和所有的负极分别连接，如此组装起来。

3、单格电池中负极板的数目比正极板多一块。极板组的结构特点隔板隔板的作用：为减少尺寸、降低内阻，正负极板应该尽量靠近，但为了避免相互接触而短路，正负极板之间用绝缘的隔板隔开结构特点：多孔性材料，化学性能稳定，有良好的耐酸性和抗氧化性为厚度小于1mm的长方形板，长、宽略大于极板，一面有特制的沟槽安装时将沟槽面竖直朝向正极板电解液说明：由密度为1.84g/cm3的纯硫酸加水制成。密度一般在1.24g/cm3------

1.30g/cm3。纯度是影响蓄电池性能和使用寿命的重要因素。外壳蓄电池外壳为一整体式结构的容器，极板、隔板和电解液均装入外壳内，硫酸液面应高出极板组15mm左右。蓄电池电压一般有6V和12V两种规格，因此，外壳内由间壁分成3个和6个互不相通的单格。底部有突起的肋条以搁置极板组。外壳应耐酸、耐热、耐寒、抗震动。联条铅联接条：各单格电池为串联连接，一个单格电池的正极桩与另一个单格电池的负极桩用联条焊接,由铅锑合金制成。连接方式：

1、外露式

2、跨桥式

3、穿壁式联条（穿壁式）免维护蓄电池1.极板栅架不同，自放电少。2.外壳材料薄，体积小，重量轻。3.采用袋式隔板，可保护极板上的活性物质不至脱落。4.通气孔采用新型装置，电解液消耗很少。5.常有液体密度计，自动显示蓄电池存电状态。

绿色：存电充足黑色：存电不足黄色：有故障魔术眼05.2008•VSQ/TT•21/10AGM玻璃纤维蓄电池：无电眼不得打开！电解质以液态储存在玻璃纤维板上。此类蓄电池也可以称为VRLA（阀控式密封铅酸）蓄电池。胶体蓄电池：无电眼不得打开！以化学方式使电解质密度增加，成胶体状。此类蓄电池也可以称为VRLA（阀控式密封铅酸）蓄电池。22

蓄电池的型号

6Q105（Ah）单格数类型特征额定容量6－QA－1056－QB－1056－QW－105G6－QF－105S6－QH－105DQ-启动型铅酸蓄电池G-表示高起动功率S-表示塑料外壳D-表示低温启动性能23蓄电池特征代号特征代号蓄电池特征特征代号蓄电池特征A干荷电J胶体电解液H湿荷电M密闭式W免维护B半密封式S少维护F防酸式24蓄电池的选择蓄电池的选择必须符合如下两点要求：

1、电压等级必须一致。

2、蓄电池的容量必须足够。25蓄电池的工作原理充电过程：电能化学能

放电过程：化学能电能26正极板：PbO2→Pb4+——+2.0V负极板：Pb-2e→Pb2+——-0.1V电动势的建立27正极板：Pb4++2e→Pb2+

Pb2++SO42-→PbSO4

放电过程负极板：Pb-2e→Pb2+

Pb2++SO42-→PbSO4

PbSO4附着在正、负极板上28放电时化学反应总方程式为：PbO2＋Pb＋2H2SO4→2PbSO4＋2H2O

电解液中：H++OH-→H2OSO4

2-→减少电解液硫酸浓度降低29正极板：PbSO4→Pb2++SO42-Pb2+-2e→Pb4+Pb4++SO42-+2H2O→PbO2+2H2SO4充电过程负极板：Pb2++2e→Pb30PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O

充电放电充放电时化学反应总方程式结论：放电的过程中，电解液中的硫酸逐渐减少，密度下降；充电的过程中，电解液中的水分减少而硫酸增多，电解液密度上升。蓄电池放电终了特征：（1）单格电池电压降到终止电压（2）电解液密度下降到最小许可值蓄电池充电终了特征：（1）电解液密度和端电压上升到最大值（2.7V），且2～3小时保持

不变（2）电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态蓄电池的容量蓄电池在规定条件下放出的电量称为容量单位为安·小时（Ah）C=Iftf

额定容量起动容量储备容量蓄电池容量的表示额定容量C2020h率额定容量国标GB5008.1-91《启动用铅蓄电池技术条件》规定：将充电的新蓄电池在电解液温度为25℃条件下，以20h率的放电电流(即额定容量的0.05倍)连续放电至单格电池平均电压降到1.75V时，输出的电量称为额定容量。实际测量蓄电池容量超过20小时为合格例：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。储备容量Cm储备容量表示了汽车充电系统失效时蓄电池向汽车提供25A恒流的能力。蓄电池在电解液温度为25℃条件下，以25A恒定电流连续放电，直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。起动容量常温起动容量低温起动容量电解液在25℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至终止电压（12V蓄电池为9V，6V蓄电池为4.5V）所放出的电量称为常温起动容量（持续时间应在5min以上）。电解液在－18℃时，以3倍额定容量的电流持续放电至终止电压（12V蓄电池为6V，6V蓄电池为3V）所放出的电量称为低温起动容量（持续时间应在2.5min以上）。常温起动容量低温起动容量起动容量举例3-Q-90型蓄电池在25℃以270A的电流放电5min，蓄电池的端电压降到4.5V，其起动容量为：270×（5/60）=22.5Ah说明：起动容量在数值上小于额定容量；低温起动容量小于常温起动容量。影响蓄电池容量的因素1、结构因素：极板的厚度、片数、面积2、使用因素：

1）放电电流

2）电解液温度

3）电解液密度放电电流和容量的关系举例电解液温度对容量的影响温度↓粘度↑渗入极板困难，活性物质利用率↓→C↓；同时，粘度↑内阻↑内压降↑端电压↓→C↓电解液密度对容量的影响

电解液密度ρ↑，电动势E↑，电解液渗透能力↑，参加反应的活性物质↑→C↑ρ过高，粘度↑，内阻↑，极板硫化↑→C↓实践证明：电解液密度偏低有利于提高放电电流和容量。冬季使用的电解液，在不使其结冰的前提下，尽可能采用稍低的电解液密度。

1.12-1.30g/cm3蓄电池标签1.铅蓄电池由哪几部分组成？2.铅蓄电池内部分为几个单格？一格的静止电动势约为多少？3.正、负极