蓄电池全套课件

蓄电池第一节蓄电池的结构及工作原理第二节蓄电池的技术状况检查及常见故障第三节蓄电池的充电工艺第四节蓄电池的使用与维护第一节蓄电池的结构及工作原理三、铅蓄电池的结构及型号四、铅蓄电池的工作原理及特性二、铅蓄电池的作用一、铅蓄电池的分类特点一、铅蓄电池的分类与特点铅酸蓄电池特点：结构简单；内阻小；电压稳定；能在短时间内提供强大起动电流（汽油机约为200

600A，柴油机可达到1000A）蓄电池分类：碱性蓄电池酸性蓄电池：NaOH或KOH溶液：H2SO4溶液汽车上采用湿荷电蓄电池:蓄电池加注电解液后，极板才能保存充电过程中电量得蓄电池称湿荷电蓄电池．干荷电蓄电池:极板在干燥状态下，能在较长时间（一般2年）内保存制造过程中所得电量的蓄电池．免维护蓄电池:蓄电池在有效试用期（４年）内无需添加蒸馏水等维护工作的蓄电池，简称ＭＦ．按性能电解液3～ABFFEGBSSW+-ECM起动机蓄电池用电设备调节器交流发电机3～3～二、蓄电池的作用

1发动机启动时，向起动机提供强大的起动电流。

2发动机低速运转时，发电机电压较低或不发电时，向用电设备供电，同时向发电机提供励磁电流。

3发动机中高速运转、发电机正常供电时，将发电机剩余电能转换为电能贮存起来。

4发电机过载时，协助发电机向用电设备供电。

5稳定系统电压、保护电子设备。二、蓄电池的作用三、蓄电池的结构与型号汽车用蓄电池的构造基本相同，由六个单格电池串联成12V蓄电池或由两个12V蓄电池串联成24V。（一）蓄电池的结构负极柱外壳联条加液孔螺塞正极柱正极板负极板隔板主要组成部分：极板、隔板、壳体、电解液、联条、极柱。1.极板作用：蓄电池的核心部件，可与电解液进行反应，实现电能和化学能的相互转换。组成：栅架、活性物质正极板活性物质为二氧化铅呈棕红色负极板活性物质为海绵状纯铅呈青灰色（1）栅架①材料：铅锑合金②作用：导电和支撑活性物质③加锑：提高机械性能和浇铸性能（2）活性物质铅粉+硫酸溶液+添加剂——膏状，涂敷在极板上正极板：PbO2深棕色负极板：海绵状纯Pb

深灰色（3）极板组3正负极板组交叉组成一个单格U=2V（3）极板组1负极板组片数比正极板片数多一片2容量以正极板片数计算组装后使每片正极板都处于两片负极板之间，使正极板两侧放电均匀每片标准正极板额定容量Cs=15Ah蓄电池额定容量C20=Cs·n

①单格电池容量就是整个电池容量

②单格串联，电压上升，额定容量不变；单格并联，电压不变，额定容量增大。单格内负极板片数＝42/6＝7

额定容量C20=15×(7-1)=90Ah

电压U=6×2=12V举例

C20=15×7=105AhU=2V1、某单格电池用正极板7片，问C20=?U=?2、要求某蓄电池有6个单格，共用42片负极板，问C20=?U=?作用：防止正负极板短路。安装：有沟槽的一面面向正极板垂直放入。材料;微孔橡胶和微孔塑料(成本低)2.隔板要求:多孔性耐酸性抗氧化性不同地区电解液密度气候条件冬季气温低于

40oC的地区冬季气温在

40oC以上的地区冬季气温在

30oC以上的地区冬季气温在

20oC以上的地区冬季气温在0oC以上的地区蓄电池充足电在25oC的密度/（克/厘米3）冬季1.3101.2901.2801.2701.240夏季1.2501.2501.2501.2401.240

用纯净的硫酸（相对密度1.84）和蒸馏水根据使用地区的气温条件，按一定比例配制而成，其值一般为1.24

1.30克/厘米3。3.电解液4.外壳组成：外壳由电池槽和盖。材料：橡胶或聚丙稀塑料。5.极柱（接线柱）分正极柱和负极柱:正极柱接起动机；负极柱接车架（搭铁）1.极柱上刻有“+”号者为正极，顶部有红漆；刻有“–”号者为负极。正负极柱识别方法：2.一般蓄电池正负极正负极柱粗细不同，直径粗的为正极，直径细的为负极。3.正极柱颜色较深，负极柱颜色较淡。

一三五6G单格电池数极板类型特殊性能四105额定容量二Q电池用途A（二）铅蓄电池的型号举例：①EQ2102型汽车用6-QW-180:表示由6个单个电池组成，额定电压为12V，额定容量为180A·h的启动型免维护蓄电池。

②

BJ2020型汽车用6-QA-60③EQ1090型汽车用6-Q-105放电PbO2＋2H2SO4＋

PbPbSO4＋2H2O＋PbSO4充电氧化铅硫酸纯铅硫酸铅水硫酸铅正极板电解液负极板正极板电解液负极板四、蓄电池的工作原理及特性蓄电池充放电的化学反应方程式:

PbO2和Pb放入同一导电溶液中，将产生不同的电极电位，金属导体间形成电位差—电压PbO2E=2-(-0.1)=2.1V电动势产生2VPb产生-0.1VU≈E=2.1V电压四、蓄电池的工作原理电动势的建立负极板带负电：PbPb+++2e正极板带正电：PbO2+2H2O

Pb(OH)4

Pb(OH)4Pb

++++

+4(OH)–化学能电能放电过程2、放电过程化学能电能蓄电池放电时的特征1、正、负极板活性物质转变为硫酸铅；2、电解液密度降低──判断放电程度；3、内阻增大。电能化学能充电过程3、充电过程电能化学能蓄电池充电时的特征1、正、负极板活性物质恢复为PbO2、Pb；2、电解液密度增大──判断充电程度；3、内阻减小。蓄电池充电终了的特征

1、蓄电池内产生大量气泡，即出现所谓“沸腾”现象；

2、蓄电池端电压和电解液相对密度均上升至最大值，且在2h～3h内不再增加。蓄电池充放电的化学反应方程式PbO2+Pb+2H2SO4

放电充电PbSO4+PbSO4+2H2O该式只说明物质的变化，并非全部物质参加反应，活性物质利用率仅有20%

30%；蓄电池的化学反应虽然可逆，但其并不是永久电源，一般寿命仅为2年；通过测量电解液的密度，可判断蓄电池的充放电程度。第二节蓄电池的技术状况检查及常见故障一、铅蓄电池的技术状况检查二、铅蓄电池的常见故障一、铅蓄电池的技术状况检查

1、外部检查（1）检查蓄电池封胶有无开裂和损坏，极桩有无破损，壳体有无泄露，否则应修理或者更换。（2）疏通加液孔盖的通气孔。（3）清洁蓄电池外壳，并用钢丝刷或极柱接头清洗器清洁极桩和电缆卡子上的氧化物，清洁后涂抹一层凡士林或润滑脂。一、铅蓄电池的技术状况检查

2．检测蓄电池电解液液面高度（1）用玻璃管测量法，右上图所示。工具：内径为3～5mm的玻璃管。液面高度标准值为10～15mm。（2）观察液面高度指示线法，右下图所示。正常液面高度应介于两线之间，液面过低时，应加入蒸馏水补充。3．检测蓄电池电解液密度电解液密度的大小，是判断蓄电池容量的重要标志。测量蓄电池电解液密度时，蓄电池应处于稳定状态。蓄电池充、放电或加注蒸馏水后，应静置半小时后再测量。（1）用吸式密度计测量电解液密度。测得的密度值应用标准温度（+25℃）予以校正（同时测量电解液温度）。通过对各个单格电池电解液密度的测量，可以确定蓄电池是否失效。如果单格电池之间的密度相差0.05g/cm3，则该电池失效。电解液温度（℃）密度修正值（g/cm3）+40+0.0113+35+0.0075+30+0.0037+250+20－0.0037+15－0.0075+10－0.0113+5－0.01500－0.0188－5－0.0255－10－0.0263一、铅蓄电池的技术状况检查（2）放电程度的判断充足电的蓄电池到放电终了，电解液的密度下降0.16，即电解液密度每下降0.04，蓄电池放电25%。

电解液密度与放电程度的关系是：密度每下降0.01g/cm3相当于蓄电池放电6％。当判定蓄电池在夏季放电超过50％，冬季放电超过25％时不宜再继续使用，应及时进行补充充电，否则会使蓄电池早期损坏。一、铅蓄电池的技术状况检查

4．蓄电池开路电压的测量测量蓄电池开路电压时，蓄电池应处于稳定状态，蓄电池充、放电或加注蒸馏水后，应静置半小时后再测量。蓄电池开路电压可用万用表的电压挡测量，将万用表的正、负表笔分别与蓄电池的正、负极相接即可。蓄电池端电压可以反应蓄电池的存电程度，它们之间的关系见下表。存电状态(%)1007550250蓄电池电压(V)12.6以上12.412.21211.9以下一、铅蓄电池的技术状况检查5负荷试验检测（1）使用高率放电计检测将高率放电计的正、负放电针分别压在蓄电池的正、负极柱上，保持15s，若电压保持在9.6V以上，说明性能良好，若稳定在11.6～10.6V，说明存电充足，若电压迅速下降，说明蓄电池已经损坏。

注意：此项测量不能连续进行，必须间隔1分钟后才可以再次检测，以防止蓄电池损坏。一、铅蓄电池的技术状况检查

2、用高率放电计测量蓄电池端电压，判定蓄电池的放电程度。蓄电池技术状态检测二、铅蓄电池的常见故障故障一：极板硫化故障二：活性物质脱落故障三：极板栅架腐蚀故障四：极板短路故障五：自放电故障六：单格电池极性颠倒故障一：极板硫化故障特征

极板上生成一层白色粗晶粒的PbSO4，在正常充电时不能转化为PbO2和Pb的现象。1硫化的电池放电时，电压急剧降低，过早降至终止电压，电池容量减小。2蓄电池充电时单格电压上升过快，电解液温度迅速升高，但密度增加缓慢，过早产生气泡，甚至一充电就有气泡。

故障原因1蓄电池长期充电不足或放电后没有及时充电，导致极板上的PbSO4有一部分溶解于电解液中，环境温度越高，溶解度越大。当环境温度降低时，溶解度减小，溶解的PbSO4就会重新析出，在极板上再次结晶，形成硫化。2电解液液面过低，使极板上部与空气接触而被氧化，在行车中，电解液上下波动与极板的氧化部分接触，会生成大晶粒PbSO4硬化层，使极板上部硫化。3长期过量放电或小电流深度放电，使极板深处活性物质的孔隙内生成PbSO44新蓄电池初充电不彻底，活性物质未得到充分还原。5电解液密度过高、成分不纯，外部气温变化剧烈。

排除方法1轻度硫化的蓄电池，可用小电流长时间充电的方法予以排除；2硫化较严重者采用去硫化充电方法消除硫化；硫化特别严重的蓄电池应报废。

故障二：活性物质脱落故障特征主要指正极板上的活性物质PbO2的脱落。蓄电池容量减小，充电时从加液孔中可看到有褐色物质，电解液浑浊。

故障原因1蓄电池充电电流过大，电解液温度过高，使活性物质膨胀、松软而易于脱落。2蓄电池经常过充电，极板孔隙中逸出大量气体，在极板孔隙中造成压力，而使活性物质脱落。3经常低温大电流放电使极板弯曲变形，导致活性物质脱落4汽车行驶中的颠簸振动。

排除方法1对于活性物质脱落的铅蓄电池，若沉积物较少时，可清除后继续使用；2若沉积物较多时，应更换新极板和电解液。

故障三：极板栅架腐蚀故障特征主要是正极板栅架腐蚀，极板呈腐烂状态，活性物质以块状堆积在隔板之间，蓄电池输出容量降低。

故障原因1蓄电池经常过充电，正极板处产生的O2使栅架氧化。2电解液密度、温度过高、充电时间过长，会加速极板腐蚀。3电解液不纯。

排除方法腐蚀较轻的蓄电池，电解液中如果有杂质，应倒出电解液，并反复用蒸馏水清洗，然后加入新的电解液，充电后即可使用；腐蚀较严重的蓄电池，如果是电解液密度过高，可将其调整到规定值，在不充电的情况下继续使用；腐蚀严重的蓄电池，如栅架断裂、活性物质成块脱落等，则需更换极板。

故障四：极板短路故障特征蓄电池正、负极板直接接触或被其它导电物质搭接称为极板短路。极板短路的蓄电池充电时充电电压很低或为零，电解液温度迅速升高，密度上升很慢，充电末期气泡很少。

故障原因（1）隔板破损使正、负极板直接接触。（2）活性物质大量脱落，沉积后将正、负极板连通。（3）极板组弯曲。（4）导电物体落入池内。

排除方法出现极板短路时，必须将蓄电池拆开检查。更换破损的隔板，消除沉积的活性物质，校正或更换弯曲的极板组等。

故障五：自放电故障特征蓄电池在无负载的状态下，电量自动消失的现象称为自放电。如果充足电的蓄电池在30天之内每昼夜容量降低超过2%，称为故障性自放电。

故障原因1

电解液不纯，杂质与极板之间以及沉附于极板上的不同杂质之间形成电位差，通过电解液产生局部放电。2蓄电池长期存放，硫酸下沉，使极板上、下部产生电位差引起自放电。3蓄电池溢出的电解液堆积在电池盖的表面，使正、负极柱形成通路4极板活性物质脱落，下部沉积物过多使极板短路。

排除方法1自放电较轻的蓄电池，可将其正常放完电后，倒出电解液，用蒸馏水反复清洗干净，再加入新电解液，充足电后即可使用；2自放电较为严重时，应将电池完全放电，倒出电解液，取出极板组，抽出隔板，用蒸馏水冲洗之后重新组装，加入新的电解液重新充电后使用。故障六：单格电池极性颠倒故障特征单格电池原来的正极板变成负极板，负极板变成正极板。此时，蓄电池电压迅速下降，不能继续使用。

故障原因没有及时发现有故障的单格电池（如极板短路、活性物质脱落等），当蓄电池放电时，该单格电池由于容量小，首先放电至零，再继续放电时，其他单格电池的放电电流对它进行充电，使其极性颠倒。

排除方法对极性颠倒的单格电池应更换新极板。

第三节蓄电池的充电工艺一、充电方法二、充电工艺一、充电方法蓄电池的充电方法：恒压充电、恒流充电、脉冲快速充电。充电电流能够流过蓄电池的条件：Uc=E+IcRiIc—充电电流（A）

Uc—充电电源的电压（V）E—蓄电池的电动势（V）Ri—蓄电池的内阻（R）充电电流的表达式：Ic

=Uc-ERi（一）恒压充电：在充电过程中，充电电压保持恒定。单格充电电压按2.4V计算。A+15V-++---+连接简图充电特性曲线0284610（h）t1V2VIcUC=2.4VE蓄电池在汽车上的充电方法即为恒压充电，电压调节器控制的发电机输出电压分别选定为14V和28V左右。优点：充电速度较快，充电4~5个小时，蓄电池的容量即可恢复80%以上；不必由人工调整充电电流。缺点：充电电流大小不能调整，不能保证蓄电池彻底充足电；此方法不适用于蓄电池的初充电和去硫化充电。（二）恒流充电法：

充电过程当中，充电电流始终保持恒定。：单格电压至2.4V，IC=Q/15（Q/10）：单格电压至2.7V，IC=Q/30（Q/20）AV连接简图UI2V1VU第一阶段QI充2.4V第二阶段2.7V

024681012(h)t充电特性曲线在充电间进行的充电广泛采用恒流充电法。优点：

充电电流可以任意选择，有益于延长蓄电池的寿命，既适用于初充电，又适用于补充充电和去硫化充电。缺点：充电时间长（完成一次初充电需要45—65小时，完成一次补充充电需要13—16小时），充电电流需要经常调节。（三）快速充电法1.快速充电的基本理论（1）蓄电池充电时产生气体的多少与充电电流大小有关；（2）使蓄电池只有微量气体产生的充电电流是蓄电池的充电接受电流；（3）蓄电池的充电接受电流曲线就是蓄电池的最佳充电电流曲线；Ij

Io

0

t

增加冒气量

延长充电时间

2.脉冲快速充电方法利用蓄电池在充电初期可以接受较大电流的特点，间断地以大电流充电，使蓄电池在较短时间内，可以恢复60%左右的容量。这种以脉冲大电流来实现快速充电的方法称为脉冲快速充电法。充电过程:正脉冲充电(IC=0.8～1Qe)—前停充(24～30ms)—负脉冲瞬间放电(脉冲宽度为150～1000

s,IC=3倍正向脉冲电流)—后停充(25ms)—正脉冲充电脉冲快速充电优点:(1)充电时间大大缩短,一般初充电不超过5小时,补充充电不超过1.5小时。(2)可以增加蓄电池的容量。(3)具有显著的去硫化作用。脉冲快速充电缺点：对蓄电池的寿命有一定影响（1）起动机旋转无力，灯光暗淡；（2）冬季放电超过25%，夏季放电超过50%；2、充电步骤（1）充电前准备（一）补充充电清洁蓄电池；检查电解液液面高度，并将电解液液面调整到高出极板上缘1015毫米或与蓄电池壳体上的上液面线平齐。液面过低添加蒸馏水。1、充电时机（使用中的蓄电池）（3）在机械车辆上连续使用两个月。二、充电工艺（2）电池的连接串联单格电池个数=充电机额定电压2.75并联支路数=充电机额定电流Q/10同一充电支路中，如蓄电池的容量不同，其充电电流应按容量最小者进行选择。当有两条或两条以上并联支路同时充电，各支路串联蓄电池的单格电池数必须相等。（3）充电实施A.将电池组的正负极分别接在充电机的正负极上；B.确定充电电流：第一阶段为Q/10；第二阶段为Q/20C.实施充电

a.充电过程中，每隔23个小时应测量一下单格电压和电解液密度；

b.单格电压达到2.4V时，应及时转入第二阶段充电，直到充足为止；

c.充电过程中，还应经常测电解液温度；（升到40度将充电电流减半，升高到45度停充，待温度降到40度以下，方可继续充电。（4）充电结束后的工作a.电解液大量冒气泡（沸腾）；D.充足电三标志b.电解液密度达到最大值，且两个小时不变；c.端电压达到最大值，且两个小时不变充电结束后30分钟，测量电解液密度如不符合规定，则应进行调整。密度偏低应补充适量密度为1.40的稀硫酸；反之应补充蒸馏水进行调整。调整后的密度是否符合规定，要待充电2个小时后再复查一次。各单格电池间的密度之差不得超过0.01。全部充电时间约为13到16个小时。２.充电步骤（1）调配和加注电解液A、根据厂家规定或使用地区气温确定密度；B、按表估算电解液的总需要量；参照表1—1C、计算硫酸和蒸馏水的需要量。*调配时，绝对不能将蒸馏水倒入硫酸中。*刚调配好的电解液切不可立即加入蓄电池中参照表1—2参照表1—6１.充电时机：新蓄电池或大修后的蓄电池使用前的充电。（二）初充电电解液密度（250C）1.101.241.251.261.271.281.291.30硫酸与水的体积比硫酸（密度1.84）11111111蒸馏水10.73.53.43.23.12.92.72.6

表1—6不同密度电解液中硫酸与水的体积比蓄电池型号6-QA-60额定电压（V）1220h放电率电流（A）容量（A·h）5.25终止电压（V）10.5起动放电电流（A）首次终止电压（V）时间（min）-180C终止电压（V）时间（min）最大尺寸长（mm）宽（mm）高（mm）单格电池极板数（片）单格电池电解液数量（ml）表1-2蓄电池型号、规格、外形尺寸、技术参数6-Q-606-QA-906-QA-1056-Q-1056-Q-1206-Q-1356-Q-1506-Q-1656-Q-1806-Q-19512121212121212121212334.55.2566.757.58.2599.7560609010510510.512013515016518019510.510.510.510.510.510.510.510.510.5180180270315315360405450495540585888888888886—86—86—86—86—86—86—85—76—85—76—8666666666664—5.54—5.54—5.54—5.54—5.54—5.54—5.54—5.54—5.54—5.54—5.527029341244044051351351751751751727725823821619619616916917817416822522622724824822922922923023024099131515171921232527700700100011801180160016501680170018501900不同地区电解液密度气候条件冬季气温低于

40oC的地区冬季气温在

40oC以上的地区冬季气温在

30oC以上的地区冬季气温在

20oC以上的地区冬季气温在0oC以上的地区蓄电池充足电在15oC的温度冬季1.3101.2901.2801.2701.240夏季1.2501.2501.2501.2401.240(表1—1)（