导图社区 蓄电池导图完整
这是将汽车电器设备构造维修内容中蓄电池部分单独做的导图,内容基本完整,知识点较细,紧扣近年来高考内容。
编辑于2021-01-17 15:18:08蓄电池
作用
1.发动机起动时,向点火系统和起动机供电
2.当用电设备同时接入较多使得发电机超载时,协助发电机供电
3.当发电机的端电压高于蓄电池的电动势时,它可将电能转变为化学能储存起来(充电)
注意:蓄电池还相当于一个容量很大的电容器(保护用电设备不被损坏)
4.当发动机不发电或电压较低时,向用电设备供电
要求
容量大、内阻小、起动性能好(5-10s提供给起动机大电流)
汽油机:200-600A
柴油机:500-1000A
起动型突出特点:内阻小、起动性能好、电压稳定成本低、原料丰富
类型
铅酸型
普通型
干荷型
湿荷型
免维护型
胶体型
碱性蓄电池
构造
极板
组成
栅架
铅锑合金
作用:提高机械强度、浇铸性能
含量:2%-3.5%;副作用:加速氢析出,加速电解液消耗,易从正极板析出引起自放电和腐蚀
形状特点:放射型,作用:降低蓄电池内阻,改善起动性能
活性物质
活性物质为二氧化铅(PbO2),呈深棕色
正极板
活性物质为海绵状的纯铅(Pb)
负极板
类型
负极板
正极板
特点:
正极板比负极板少一片
原因:正极板活性物质的疏松,两侧放电,减少翘曲和脱落
采用薄型极板可提高比容量和起动性能
隔板
作用:减少内阻和尺寸,防止正负极板短路
特点:具有多孔性,以便电解液渗透,具有抗酸性和抗氧化性
类型:微孔塑料(橡胶)、木质材料,玻璃纤维材料压制而成
电解液
本质
化学纯净硫酸
蒸馏水
密度一般为1.24~1.31g/m³、-随地区和气候条件而定
过低易结冰
过高其黏度增加,电池内阻增大,加速极板腐蚀使其寿命缩短
壳体
材料:大量采用聚丙烯塑料外壳(耐酸、耐热、耐振、强度高)
结构特点:三个或六个互不相同的单格,底部有凸筋来支撑极板
凸筋之间的空隙的作用是积存脱落的活性物质,防止短路
接线柱
类型:圆柱形、L型、侧孔型
区分:+或P记号为正,也有图红色,-或N为负
链条
作用:串联单个电池
材质:铅锑合金
硬橡胶外壳的链条在上方
塑料外壳的用穿壁式
型号
组成
单格电池数
一位阿拉伯数字:3或6
类型
根据起动用途划分,起动型的用Q表示
特征
仅在同类用途的产品有某种特征而在型号中又必须加以区别时采用,有:A/H/W/S/I/M/J
额定容量
单位A H,特殊:G-高启动型,S-塑料外壳,D-低温启动型
工作原理
充电过程
正负极板上的硫酸铅分别变成了原来的二氧化铅和铅,电解液中的硫酸增加,密度增大。
放电过程
正极板上的二氧化铅和负极板上的铅都变成了硫酸铅,电解液中的硫酸减少,密度减小
工作特性
蓄电池的基本电特性
静止电动势
定义:蓄电池在静止状态下正负极之间的电位差(即开路电压),用E0表示
影响因素
电解液密度
温度
内阻R0
构成
极板电阻
电解液电阻
隔板电阻
铅连接条和极柱电阻
影响因素:电解液的密度
蓄电池的充放电特性
充电特性
充电初期
端电压迅速上升,极板孔隙中生成的硫酸来不及想在扩散,电解液密度增大
充电中期
端电压随着电解液密度的增加而上升
充电末期
活性物质全部转化为二氧化铅和海绵状铅,如继续充电,会出现“沸腾”(点解水产生氢气和氧气)
充电终了特征
1.蓄电池内部产生大量气泡,即所谓“沸腾”
2.端电压和电解液密度均上升至最大值,且在2~3h内不在增加
放电特性
过度放电(端电压降到一定值时再继续放电):对电池有害,粗结晶硫酸铅充电时不易还原
蓄电池“休息”
电解液相互渗透,趋于平衡
放电终了特征
1.电解液密度降低到最小许可值(约1.1g/m³)
2.单体电池的端电压降至放电终止电压
容量
定义
一定放电条件下蓄电池所能输出的电量,用C表示,单位A·h
影响因素
构造因素
极板厚度
越薄,活性物质多孔性好、及渗透、利用率高,单位体积,片数多,输出容量大
极板面积
表面积大,参与反应的物质多,放电性能就好,
增加片数
提高多孔性
同性极板中心距
降低内阻、提高容量
与极板、隔板厚度有关
与安装技术有关
使用因素
1..放电电流
随着放电电流的增大,蓄电池容量变小
2.电解液温度
温度降低,容量减小,下降1°,容量下降1%,40°后及拱曲变形诱发自放电
3.电解液密度
适当增加电解液密度,容量增大,但密度过大时,电解液的黏度增大使渗透速度降低,内阻和极板硫化增加,容量会减小,不结冰的前提下,尽可能降低密度
蓄电池的使用与维护
使用
三抓
正确及时充电
放完电后24小时内充电
车上使用的每两个月补充一次,冬季放电程度不超25%,夏季放电程度不超50%
带电解液储存,每两月充电一次
正确操作使用
不得连续使用,每次不得超5S,间隔15S
安装、搬运轻搬轻放,不得敲打拖拽
清洁维护
清除表面灰尘,保持干净
接线牢固、清除氧化、涂润滑脂
疏通通气孔
五防
放大电流和长时间充电
防多度放电
防电解液液面低
防电解液密度高
防电解液混入杂质
储存
方式
干储存
20H放电率放完电倒出电解液、冲洗至无酸,期限为2年
湿储存
密度调整到1.28(25°)液面正常,时间为6个月
条件
5-10度,干燥、通风、清洁
不受阳光直射,远离热源不小于2米
避免与有害物接触,防止污物落入内部
放于木架,避免叠放、机械冲击
冬季使用注意事项
保持电充足,防止密度下降结冰,壳体破裂,极板变形,活性物质脱落
加注蒸馏水,在充电时计入
冬季容量下降,起动时,预热减少阻力
维护
1.检查蓄电池在支架上的固定螺栓是否拧紧,安装不牢靠会因行车震动而引起壳体损坏。另外不要将金属物放在蓄电池上以防短路。
2.时常查看极柱和接线头连接得是否可靠。为防止接线柱氧化可以涂抹凡士林等保护剂。
3.普通铅酸蓄电池要注意定期添加蒸馏水。干荷蓄电池在使用之前最好适当充电。至于可加水的免维护蓄电池并不是不能维护,适当查看必要时补充蒸馏水有助于延长使用寿命。
4.蓄电池盖上的气孔应通畅。蓄电池在充电时会产生大量气泡若通气孔被堵塞使气体不能逸出,当压力增大到一定的程度后就会造成蓄电池壳体炸裂。
5.在蓄电池极柱和盖的周围常会有黄白色的糊状物,这是因为硫酸腐蚀了根柱、线卡、固定架等造成的。这些物质的电阻很大,要及时清除。
6.当需要用两块蓄电池串联使用时蓄电池的容量最好相等。否则会影响蓄电池的使用寿命。
7.使用起动机时,每次起动时间应不超过5s,两次启动之间的时间间隔应大于15s(防止PbSO4堆积)
8.不可用直接打火(短路试验)的方法检查蓄电池的电量这样会对蓄电池造成损害。
蓄电池的充电
种类
初充电
定义
对新蓄电池或跟换极板的蓄电池使用前的首次充电
目的
还原普通极板在存放期间被氧化的活性物质
特点
出充电不足会使电池充电不彻底,永久性充电不足
蓄电池容量不足,寿命短
初充电采用定流充电
补充充电
定义
使用后充电
特点
充电不彻底,会使容量下降,车上使用的电池两个月补充电一次
维护性充电
去硫充电
硫化
蓄电池长期充电不足或放电后长期放置,极板上生成一种白色的粗晶粒硫酸铅,在正常充电时很难溶解还原,蓄电池容量明显下降的现象
产生原因
★电池初充电不足或初充电中断时间较长;★电池长期充电不足; ★放电后未能及时充电;★经常过量充电或小电流深放电;★电解液密度过高或者温度过高,硫酸铅将深入形成不易恢复;★电池搁置时间较长,长期不使用而未定期充电;★电解液不纯,自放电大;★内部短路局部作用或电池表面水多造成漏电;★电池内部电解液液面低,使极板裸露部分硫酸化。
方法
步骤:先倒出电池里的电解液,用蒸馏水反复冲洗数次,,然后灌入蒸馏水高出极板15mm,用初充电电流进行充电,并随时测量电解液密度,如此反复进行至电解液密度不变为止,最后参照初充电方法充电并调整电解液密度至规定值,检查容量达到额定容量的80%时,硫化基本消除。
预防硫化过充电
用平时补充充电的电流值!将电池充足,中断1h,在用一半的电流充至“沸腾”为止,如此反复多次,到蓄电池立即“沸腾”为止
方法
定流充电
特点
将不同电压等级的电池串联充电,充电电流按小容量电池设定,以此类推
适用于出充电、补充充电、去硫充电;有益于延长寿命
定义
充电过程中保持充电电流恒定的充电方法
定压充电
定义
充电过程中保持充电电压恒定的充电方法
特点
汽车充电就是定压,充电效率高,12V电源充电电压为15V
电压调整合适,充电结束,电流自动调整为0,
不能保证电充足,不能用于出充电、去硫充电
快速脉冲充电
定义
自动控制电路对电池正反向脉冲充电的方式
特点
效率高,时间短
蓄电池的拆装
接线柱识别
+、—等
拆卸
先负后正
安装
先正后负
电解液的配置
定义
纯净的蒸馏水和纯净的纯硫酸按一定的体积或质量配置而成
密度选择
密度随温度变化而变化,根据环境温度调整修正
配置注意事项
量具
耐酸、耐腐蚀的器具、保持干净
防护
准备10%的碳酸钠溶液,以备中和处理
操作人员配有防护眼镜、手套、塑料围裙、胶鞋等
操作过程
现将蒸馏水放入容器,在缓慢加入硫酸,杯壁倒流、不断搅拌,降温后,测量密度在调整;严禁蒸馏水倒入硫酸中!!
常见故障
极板硫化
定义
基板上生成白色粗晶粒硫酸铅的现象
现象
电压上升快、温度高、沸腾早,密度不达标,电压急剧下降,不能持续供电
原因
长期充电不足、放电后不能及时充电,温度变化硫酸结晶
液面低,极板漏出与空气接触氧化,液面上下波动,氧化极板时干时湿,在结晶
经常过放电、小电流放电、使硫酸铅、深入极板深处,充电得不到恢复,
电解液不纯,密度高、气温剧烈变化
措施
定期补充充电,使长期处于满电状态
放电后24小时内补充充电
电解液密度适当,液面高度符合标准
活性物质脱落
现象
主要是正极板的脱落,电解液浑浊呈褐色;
充电时从底部有褐色物质上升、电压上升快,沸腾早,密度上升慢;
放电时电压下降快,容量下降
原因
充电电流过大、长时间过充电,水被电解,大量气体产生,压力增大,
大电流放电,尤其低温放电、硫酸铅迅速生成,体积膨胀,极板变形,
极板组松旷,安装不良,行驶颠簸
措施
避免过充电、大电流长时间充、放电
轻搬轻放、避免震动冲击
车上安装要牢靠
自放电
定义
蓄电池无负载下,电量自行消失的现象
现象
每昼夜电量下降超过2%
原因
电解液不纯,有铅以外金属杂质,形成封闭型微电池放电
蓄电池顶部不干净,正负极短路自放电
内部正负极短路
措施
配置电解液的硫酸蒸馏水符合规定
配置时所用器皿必须是耐酸材料,配置好妥善保管
加注螺栓盖好,保持清洁
补加的蒸馏水符合规定
改进型铅酸蓄电池
干荷电蓄电池
理想的应急电源,不需要进行初充电就可以使用
超过两年的干荷电蓄电池,极板部分被氧化,使用前用补充充电的电流充电
免维护蓄电池
1.使用过程中不需补加蒸馏水
2.自放电少,可做两年以上湿式储存
3.耐过充电性能好
4.使用寿命长