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1、情境一蓄电池的检修与维护,学习目标,为了完成蓄电池的检测与维修任务，必须了解蓄电池的结构、工作原理及作用；掌握蓄电池型号的含义及选择蓄电池的原则；掌握蓄电池的充电方法；常见故障及排除方法；掌握蓄电池的维护内容等。,情景描述,售后服务经理接到客户反映汽车起动时，起动机转速很快的减慢，转动无力：按喇叭声音弱、无力；开启大灯，灯光很暗；平时发现电解液耗损过快；蓄电池自行放电严重。递交给学员一个检查蓄电池技术状况、维护蓄电池的任务，要求检查蓄电池的容量，是否有故障，确定是否可再用，进行检修，试验并排除可能出现的故障。不可用，建议更换的型号，进行更换。将检修、维护的相关信息告知经理，并得到经理的确认，提
2、交一份分析报告并归档。,相关知识,蓄电池的基本知识 蓄电池的检修方法 蓄电池的使用与保养,单元一 基本知识概述1.何谓蓄电池？,蓄电池是一种化学电源，即能将电能转化为化学能储存，也能通过其内部的化学反应向用电设备供电。 是一个可逆的低压直流电源,2.蓄电池的分类,铅酸蓄电池,镍碱蓄电池,普通,干荷,湿荷,免维护,汽车用蓄电池,电动车 蓄电池,3. 蓄电池的功用,蓄电池的功用有哪些？ （1）、起动时 （2）、发电机不发电时 （3）、过载时 （4）、充电 （5）、保持系统电压稳定，保护电子元件,基本知识蓄电池的结构与型号,蓄电池的结构分哪几部分？,1、结构,极板、隔板、电解液、外壳,极板由栅架和活
3、性物质组成。 正极板：二氧化铅（PbO2), 棕红色 负极板：海绵状纯铅（Pb）,深灰色 注意： 负极板比正极板多一块。,（1）极板,1栅架 2活性物质,极板组,极板：由栅架和活性物质组成。,极板分正极板和负极板,隔板：在正、负极板间起绝缘作用，可使电池结构紧凑。 A、隔板有许多微孔，让电解液畅通无阻。 B、隔板一面平整，一面有沟槽。沟槽面对着正极板。使充放电时，电解液能通过沟槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。,（2）隔板,材料：硬橡胶、塑料两种。 外壳上有链条和加液孔,（3）壳体,联条：串联各单格电池 ， 材料为铅。 加液孔盖： （ 注意孔盖上小
4、孔的作用） 蓄电池的每一个单格都有一个加液孔，为加注电解液和检测电解液密度所用，孔盖上有通气孔，该小孔应经常保持畅通，一便随时排除蓄电池化学反应放出的氢气和氧气，防止外壳涨列和发生事故,（4）附件,电解液：（俗称电水）用纯硫酸和蒸馏水按一 定的比例配制成配制成的电解液比重一般在1.241.30g/ cm3之间。 电解液密度的选择：密度大，可以减少结冰的危险并提高其容量，但密度过大，由于黏度增加，反而会降低蓄电池的容量。 电解液的温度度不同，其密度值也相应改变。电解液温度升高，相对名都减小，反之增大。,（5）电解液,2、蓄电池的型号,6 Q 105 6Q A105 6Q B105 6Q W105
5、 G 6Q A105S 6Q H105D,单格数,特征,额定容量,基本知识 蓄电池的工作原理,1.电动势的建立 正极板：PbO2 Pb4+ 2.0V 负极板： Pb-2ePb2+ -0.1V 两极板之间的电动势为2.1V,蓄电池的工作原理,1.电动势的建立 一个极板组的 电动势也是2.1V 要得到12V电压 需串连6个单格,蓄电池的工作原理,2.放电时化学反应为： 正极板：Pb4+2ePb2+ Pb2+SO42-PbSO4 附在正极板上,蓄电池的工作原理,2.放电时化学反应： 负极板：Pb-2ePb2+ Pb2+SO42-PbSO4 附在负极板上,蓄电池的工作原理,2.放电时化学反应总方程式为
6、： PbO2 Pb 2H2SO4 2Pb SO4 2H2O 电解液中：H+OH-H2O SO4 减少 电解液硫酸浓度降低,工作原理放电过程,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,工作原理充电过程,蓄电池充电终了特征： （1）电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态 （2）电解液密度和端电压上升到规定值，且23小时保持不变,基本知识,蓄电池工作特性,电动势 静止电动势 内阻 放电特性 充电特性,内阻,极板电阻：电阻很小，且与活性物质变化而变化。 电解液电阻：与其温度和密度有关。 隔板：其材料的通透性影响电解液的电阻。 连接条：铅质，电阻很小。,放电特性
7、,概念：蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度25随时间f而变化的规律。 蓄电池在恒流放电过程中，端电压的变化规律: 开始放电阶段 相对稳定阶段 迅速下降阶段 蓄电池放电终了的特征是: 、单个电压降到放电终止电压(单池终止电压和放电电流有关) 、电解液密度降到最小终止值 但应注意：放电终止电压和放电电流有关,充电特性,概念：蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度25随时间f而变化的规律。 蓄电池充电终了的特征是: 、端电压和电解液密度上升到最大（2.7V），且在2h小时内不上升。 、电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾现象。(电解水),基本知识
8、蓄电池的容量及其影响因素,蓄电池的容量及影响因素一、 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（A.h） C=Iftf,蓄电池容量的表示,额定容量,起动容量,储备容量,蓄电池的额定容量用20h率容量表示：即将充足电的蓄电池在电 解液温度为25条件下，以20h率放电电流连续放电，直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。,1、额定容量,2、储备容量,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恒流放电电流连续放电，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
9、容量,常温起动容量,低温起动容量,3、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终止电压（12V蓄电池为8V，6V蓄电池为4V）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,二、影响容量的因素,1、构造因素：极板的面积、片数、厚度 2、使用因素： 1）放电电流 2）电解液温度 3）电解液密度,图19,二、影响容量的因素放电电流和容量的关系举例,二、影响容量的因素电解液温度,二、影响容量的
10、因素电解液密度,蓄电池的选用,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。,单元二 蓄电池的检修方法,常见故障蓄电池的充电蓄电池的适用与维护 蓄电池的技术状态检测,蓄电池的常见故障有：,蓄电池的外部故障有： 外壳裂纹 极柱松动 封胶干裂,蓄电池的内部故障有： 极板硫化、活性物质脱落、极板栅架腐蚀、极板短路、自放电、极板拱曲。,蓄电池的常见故障六种,1.极板硫化：原因及预防措施？ 2. 活性物质脱落：原因及预防措施？ 3.极板栅架腐蚀：原因及预防措施？ 4.极板短路：原因及预防措施？ 5.自行放电：原因及预防措施？ 6.极板拱曲：原因及预防措施？,一、极板
11、硫化,1 故障特征： 极板上生成白色的粗晶粒硫酸铅的现象简称硫化。 轻度硫化后，蓄电池内阻增大，容量变小 严重硫化后，充电放电都会异常，放电时，内阻显著增大，电压迅速下降，不能持续供给电流；充电时，单格电池电压高，可达2.8V以上，密度上升慢，温度上升快，过早出现沸腾现象。,一、极板硫化,2 产生原因： 1） 不及时充电或长期充电不足； 2） 蓄电池液面过低； 3） 长期过渡放电或小电流深度放电； 4） 新电池初充电不彻底； 5） 电解液密度过高，成分不纯； 3.防止硫化的措施： 保持蓄电池经常处于足电状态；用完电及时充电（24h内）；经常检查液面。,二、极板活性物质脱落,1 故障特征: 蓄电
12、池输出容量下降，充电时电解液混浊，呈棕色 2 故障原因： 1） 充电电流过大； 2） 过充时间过长； 3） 低温大电流放电。 另外，汽车颠簸也会造成活性物质脱落 排除方法 轻度：更换电解液，严重报废,三、自放电,蓄电池在无负载的静态下电量自动消失的现象称为自放电。蓄电池的自放电是不可避免的。 1.故障性自放电特征: 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。,三、自放电,2.故障原因： 1） 电解液含杂质过多，不纯； 2）电池表面不清洁； 3）长期存放，硫酸下沉； 4）活性物质脱落，引起短路 3.防止措施 1） 使用符合标准的硫酸和蒸馏水配置电解液; 2） 配置电
13、解液的容器要保持清洁; 3） 防止杂质进入电池内.,三、自放电,排除方法 轻度：放电倒出电解液清洗加新电解液充电使用 严重：报废或维修（拆洗）,四、极板短路,1 故障特征 充电电压很低或为零，密度上升很慢或不上升，气泡很少或无气泡 2 故障原因 1）活性物质大量脱落，堆积造成 2）隔板破损 3）极板组弯曲 4）导电物进入电解液 3、排除方法拆检,五、极板栅架腐蚀,1 故障特征 主要是正极板腐蚀，极板呈腐烂状态，活性物质以块装堆积在两隔板之间，蓄电池输出容量降低。 2 故障原因 主要是氧化所至，在蓄电池基本充足电以后，部分电流便开始电解水，产生氧气，使正极板腐蚀 电解液密度增大，温度升高和充电时
14、间过长，会加速极板腐蚀。,其他故障,极板拱曲： 极板拱曲主要是长时间大电流放电所致。 单格电池极性颠倒： 现象：蓄电池电压迅速下降，不能继续使用 原因：维护不当没及时发现有故障的单格电池，被其他单格电池反充电造成。,充电方法,充电种类,蓄电池的充电,蓄电池的充电,蓄电池的适时充电，是延长蓄电池寿命，保持良好的技术状态的一种很重要的手段。所以我们必须懂得蓄电池充电的一些基本知识和基本技能。,蓄电池的充电,充电设备 汽车上用发电机 充电室用充电机,充电室充电有： 1）硅整流充电 2）晶闸管充电机 3）智能充电机,一、 充电方法,充电方法有： 1、定压充电 2、定电流充电 3、脉冲快速充电,1、定压
15、充电,恒压充电（定电压充电）： 在充电过程中，充电电源电压恒定不变。 汽车上是恒压充电 充电室的恒压充电（被充电池并联）每一支路的单格电池数相等,定压充电连接图,你知道一个充电机可并联连接多少电池吗？,恒压充电的优缺点,优点：充电速度快，充电时间短，充电电流IC会随着电动势E的上升， 而逐渐减小到零，使充电自动停止，不必人工调整和照管。 缺点：充电电流大小不能调整，所以不能保证蓄电池彻底充足电，也不能用于初充电和去硫化充电。,2、定流充电,在充电过程中，保持充电电流恒定的充电方法。（电池串联） 此方法广泛用于初充电、补充充电、和去硫化充电 充电电流大小的选择一般分两个阶段,定流充电连接图和充电
16、特性曲线,Ic1=1/10C20 Ic2=1/20C20,Ic1=1/15C20 Ic2=1/30C20,初充电,补充充电,你知道一个充电机可串联连接多少电池吗？,恒流充电的优缺点,优点：充电电流可任意选择，有益于延长蓄电池寿命，可用于初充电和去硫化充电。 缺点：充电时间长，且需要经常调整充电电流。,3、脉冲快速充电,脉冲快速充电的充电电流和方法如右图所示：,脉冲快速充电的优缺点,1）充电时间大大缩短； 2）可增加蓄电池的容量； 3）去硫化显著； 4）对极板的活性物质冲刷力强，易造成活性物质脱落。,蓄电池端子极性的识别： 1）看标记；2）看颜色；3）用直流电用表测量。,蓄电池保养中规定,每12
17、个月应将蓄电池从车上拆下，在充电室给予补充充电一次，以延长蓄电池寿命 带电解液存放的蓄电池每12个月补充充电一次，以防止硫化,二、充电种类（有哪些？）,1、初充电（普通蓄电池） 2、补充 3、间歇过充电 4、循环锻炼充电 5、去硫化充电 充电规范见表26,二、 充电种类,1、初充电（普通蓄电池） 步骤：加电解液接线选电流大小充电开始充好电的蓄电池检查 充电规范见表26,二、充电种类,1、初充电（普通蓄电池） 1） 加注电解液： 密度符合规定， 液面高度符合要求。 2） 选择充电电流： 第一阶段IC=C20/15（A），当电解液开始冒气泡，且单格电池电压上升到2.4V,进入第二阶段； 第二阶段，
18、 IC=C20/30（A）。 3）接线,二、充电种类,充电过程中应注意问题： 旋开加液孔； 经常观察充电电流，及时调整； 每隔2-3h应测量一次电压和密度，及时转为第二阶段； 经常测量温度，控制不高于45；,二、 充电种类,2、补充充电 蓄电池有电量不足的现象时应补充充电 发现下列情况之一应补充充电： 1）电解液密度下降到1.15g/cm3以下时 2）冬季放电超过25%时,夏季超过50 时 3）前照灯灯光暗淡，表示电力不足时 4）起动无力时（非机械故障）,二、 充电种类,2、补充充电 蓄电池补充充电电流的选择： 第一阶段IC=C20/10（A）； 第二阶段IC=C20/20（A）。,二、 充电
19、种类,3、间歇过充（电每3个月进行一次） 目的： 避免使用中蓄电池硫化。 方法： 先把蓄电池充足电，然后停歇1小时，以小电流(1/2)在进行过充电，2小时左右。如此反复，直至一接入电源就沸腾为止。,二、 充电种类,4、循环锻炼充电 （每隔3个月应进行一次） 方法是： 将蓄电池完全充足电后，按20h率放电，再充电反复进行直至容量达到额定容量的90即可。,二、 蓄电池的充电,5、去硫化充电 蓄电池轻度硫化，可用充电的方法予以消除，方法如下： 1）将蓄电池按20h率放完电。 2）倒出电解液，加入蒸馏水冲洗两次，在加入蒸馏水，用IC=C20/30（A）的电流进行充电，当密度上升到1.15g/cm3时，
20、到处电解液，再加蒸馏水继续充电，如此反复，直至密度不上升为止。,二、 充电种类,5、去硫化充电 3）加入正常密度的电解液，按初充电方法进将蓄电池充足电 4）以20h率放电，检查容量，输出容量达到额定容量的80%以上，即可使用。,单元三 蓄电池使用与维护,一、蓄电池的储存 1 新蓄电池的储存； 储存室要干燥、清洁、通风、 530度温度放置不挤压、密封加液孔和通气孔、远离热源和有害气体、不能倒置、却不能超过期限。2 使用过的蓄电池的长时间储存； 先充足电，然后放完电；用蒸馏水洗净，密封加液孔、通气孔。 3 带电解液的蓄电池的储存 充足电，每隔12个月补充充电一次,蓄电池使用与维护,二、新电池的启用
21、 1、普通蓄电池：清洁表面；除去密封；注入电解液；浸泡48h；初充电。 2、干荷蓄电池：清洁表面；除去密封；注入电解液；浸泡0.5h。（若存放时间超过2年，应补充充电）,蓄电池使用与维护,三、蓄电池的拆装 1）轻拿轻放 2）型号相符 3）牢固、 4）防锈蚀、接触良好 5）极性一致 6）接线先正极，后负极。,蓄电池使用与维护,四、蓄电池维护 三抓： 1、抓及时、正确充电 ；2、抓正确使用操作 ；3、抓清洁保养。 五防： 1. 防止过充和充电电流过大；2. 防止过度放电；3. 防止电解液液面过低; 4. 防止电解液密度过大;5.防止电解液内混入杂质。,蓄电池的正确使用冬季使用,1应特别注意保持充足
22、电状态2加蒸馏水应在充电时进行 3冬季容量降低，发动机起动前应进行预热，每次起动间隔应有15S 4冬季气温低，蓄电池充电困难，可调充电电压 应经常检查蓄电池存电状况,五、蓄电池技术状态检测,1、外部检测： 目测,蓄电池技术状态检测,2、电解液液面高度检测： 目的： 判断蓄电池液面高度防止硫化 方法: 1、目测 2、用玻璃管检测,蓄电池技术状态检测,3、电解液密度的检测： 目的： 判断放电程度 仪器: 吸式密度计 方法:(见右图),吸式密度计、温度计、玻璃管,电解液相对密度和存电量之间的关系,4、蓄电池开路电压的检测,检测条件：不充电、不放电、不加蒸馏水或电解液 开路电压与放电程度的关系： 10
23、0 12.6以上 75 12.4以上 50 12.2以上 25 12.0以上 0 11.9以上,蓄电池技术状态检测,5、蓄电池大电流放电检测： 目的： 判断蓄电池存电量和是否有故障 仪器: 高率放电计 方法:(见录像),蓄电池技术状态检测,5、蓄电池大电流放电检测： 目的： 判断蓄电池存电量和是否有故障 仪器: 高率放电计 方法:(见录像),还可以在汽车上检测,新型蓄电池简介免维护蓄电池(MF),1、优点：不需维护、自放电少、寿命长耐过充性能好。 2、结构特点：(P17) 免维护蓄电池,免维护蓄电池,胶体电解质蓄电池,特点：电解质是经过净化的硅酸钠溶液与硫酸溶液混合，凝成胶体。 优点：电解液不
24、溅出，活性物质不易脱落、延长使用寿命。 缺点:胶体电解质电阻大，电解质流动性差，易使极板各部分形成电位差，自放电严重。,碱性蓄电池,特征：以KOH或NaOH溶液为电解质。 优点：重量轻、寿命长、自放电少、没有活性物质钝化现象。 缺点：活性物质导电性差，价格高。 铁镍蓄电池 镉镍蓄电池 锌银蓄电池,铁镍蓄电池,工作原理： Fe+2Ni(OH)3 Fe(OH)2+2Ni(OH)2 负极板活性物质Fe 正极板活性物质Ni(OH)3 KOH溶液只是传导电流，浓度基本不变，故不能根据电解液密度判断充放电程度。,镉镍蓄电池,工作原理： 2Ni(OH)3+Cd=2Ni(OH)2+Cd(OH)2 负极板活性物
25、质Cd 正极活性物质Ni(OH)3 使用：1、使用前先充电 2、只能以电压变化来判断充放电程度、而不能根据电解液密度判断 3、单格电池电压1.21.25V 4、长期储存使用前应充电至额定容量。 5、有使用寿命，应及时报废。,锌银蓄电池,工作原理： 2AgO+Zn+H2O=Ag+ZnO+H2O 正极板活性物质AgO 负极板活性物质Zn 单格额定电压1.5V，工作电压1.71.8V充电终了电压2.002.05V，放电终了电压1.0V. 使用： 1、按规定密度加注适量KOH电解液。 2、储存的干式放电状态的电池在使用时，要先加电解液再循环放充电23次，使其活化 3、单体开路电压1.821.86V 4
26、、充电后的湿荷电池，存放一月内可使用，过长应放点在充电后使用。 5、严禁过放电。,作业,一、填空题 正极板的活性物质为，呈色。 负极板的活性物质为，呈色。 联条的作用是将起来，提高蓄电池总成的。,作业,4.蓄电池加液孔螺塞上的小孔是孔，应保持畅通和清洁。 5.极板短路故障的特征是：充电电压，电解液密度，充电中气泡。 6.免维护蓄电池有，等优点。,作业,二、名词解释 搭铁 静止电动势 充电特性 额定容量 极板硫化 自放电,作业,三、简答题 1. 活性物质脱落故障的特征是什么？ 2. 极板硫化的原因是什么？ 3. 恒压充电法的优缺点是什么？ 4. 识别蓄电池极桩极性的方法有哪些？ 5. 蓄电池的技术状态检测包括哪些?,