1、适应专业:汽车运用技术、汽车电子技术、汽车检测与维修,蓄电池的性能检测与维护,课时：4节,汽检1101/1103,主讲人：邓家林,- 理论,学习目标：, 蓄电池结构与工作原理蓄电池的检查与维护蓄电池常见故障及排除, 蓄电池作用与分类 蓄电池结构与工作原理 蓄电池的使用与充电,本次课主要介绍的内容有：, 蓄电池作用与分类,1、蓄电池作用,蓄电池是汽车上的两个电源之一，是一蓄电池靠内部的化学反应将化学能转变为电能给用电设备供电。发电机是在发动机的驱动下，将机械能转变为电能给用电设备供电。汽车上蓄电池与发电机并联。,1）蓄电池的作用向用电设备供电；蓄电；稳压作用。 2）对蓄电池的基本要求能向用电设备
2、提供大电流；能在短时间（510s）内连续向起动机提供大电流；要有尽可能小的内阻。,2、蓄电池类型,汽车常用的蓄电池为铅酸蓄电池。从其使用性能可分为普通型蓄电池、干荷电铅蓄电池、少维护或免维护型蓄电池等类型。,4,1,2,3,1) 普通型蓄电池,普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。,2) 干荷铅酸蓄电池,它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要优点：,(1)极板在干燥状态下能在两年期内有效保存电荷。(2)在保存期内，只需灌入规定密度的电解液，等过2030分钟，然后再将液面
3、高度调整至标准值后即可使用。,3）少维护型蓄电池,少维护型蓄电池的维护工作比普通型蓄电池要少，只需检查其液面高度，必要时补充一定量的蒸馏水(纯水)。在工作温度和充电条件合适的情况下，每年或每行驶80000km检查一次。,4)免维护型蓄电池免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液)；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。, 蓄电池结构与工作原理,铅酸
4、蓄电池是储存化学能的容器，它由极板、隔板、外壳、接线柱、电解液等部分组成。现代汽车用铅蓄电池的内部结构如图所示。,1、蓄电池结构,(1)极板极板是蓄电池的基本元件，由它接受充入的电能和向外释放电能。极板为栅架结构，分正极板和负极板两种。,(2)隔板隔板材料具有多孔性结构，便于电解液自由渗透，其化学性能较稳定，具有良好的耐酸性和抗氧化性。汽车蓄电池一般由六个单格串联(如图所示)，其总电动势输出大约是12.615伏。,(3)蓄电池外壳装电解液和蓄电池元件的容器称作蓄电池外壳。蓄电池外壳为整体式结构，外壳的隔板之间形成单格蓄电池。,外壳应耐酸、耐热、耐寒、抗震动，并具有足够的机械强度。常用的材有硬质
5、橡胶、沥青塑料、工程塑料。,通气孔塞通气孔塞是电解液添加孔的塞子，旋入加液通气孔塞可防电解液溅出，还可分隔气体与硫酸雾。通气孔塞使蓄电池产生的气体从通气孔逸出，而硫酸雾则在通气孔塞周围凝结，再滴回蓄电池中。,(4)电解液 电解液在电能和化学能的转换过程中，起到离子间的导电作用，并经化学反应产生电压。 电解液的比重是用硫酸的密度与蒸馏水的密度的比值来表达。如图将蒸馏水与硫酸混合时，电解液相对密度变化的情况。蒸馏水(1000 g/cm3)与硫酸(1835 g/cm3)混合后，电解液的相对密度为1270 g/cm3。,(5) 极柱,极桩有圆锥形和L形等形式。为了便于识别，在正极桩边刻有“+”（或P）
6、，负极桩边刻“-”（N）标记，或都在正极桩上涂红色油漆。,2、蓄电池工作原理,蓄电池的工作过程就是化学能与电能相互转化的过程：当蓄电池将化学能转化 电能时，蓄电池向外供电称为放电过程；而当蓄电池与外部直接电源相连，将 电能转化为化学能时，称为放电过程。,放电过程,放电结束,充电结束,1) 放电过程,放电时，蓄电池与外电路接通后，在极板电位差作用下，电流从正极流出，经过灯泡流回负极，使灯泡发光。如果电路不中断，上述化学反应继续进行，电解液中的硫酸被消耗，生成水。所以，放电后电解液的密度是逐渐下降的，这个过程一直进行化学反应不能再继续进行，灯泡不能正常发光为止。随着蓄电池的放电，正负极板都受到硫化
7、，同时电解液中的硫酸逐渐减少，而水分增多，从而导致电解液的比重下降在实际使用中，可以通过测定电解液的比重来确定蓄电池的放电程度。在正常使用情况下，铅蓄电池不宜放电过度，否则将使和活性物质混在一起的细小硫酸铅晶体结成较大的体，这不仅增加了极板的电阻，而且在充电时很难使它再还原，直接影响蓄池的容量和寿命。,2) 充电过程,把放电后的蓄电池接一个直流电源。当电源电压高于蓄电池电动势时，电流将从蓄电池正极流入，负极流出。这时正负极板发生的反应与放电过程相反。在充电过程中，正极板活必物质由硫酸铅转变为二氧化铅，负极板上的活性物质由硫酸铅转变为纯铅，电解液中消耗了水，生成硫酸，电解液密度逐渐上升，只要充电
8、过程进行，上述电化反应就不断进行。当极板的物质全部转变成完成后，蓄电池就充电足了电。,总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 =2PbSO4 + 2H2O,3、蓄电池的使用,第一部分,表示串联的单据蓄电池，用阿拉伯数字表示，该蓄电池的额定电压为这个数字的2倍。 比如：3-表示3个单格，额定电压6V。6-表示6个单格，额定电压12V。,第二部分,电池类型和特征，用汉语拼音字母表示蓄电池用途。第一个字母表示。如第一个字母是Q表示启动用的蓄电池，M表摩托车车用。第二个字母为蓄电池的特征代号，无字母则表示为普通铅蓄电池。如：A-表示干荷电、H-表示湿荷电、W-表示免维护、S-表示少维护、Q-表
9、示起动、I-表示胶质电解液、M-密封式。,第三部分,表示蓄电池额定容量 和特殊性能，规定采 用20h放电率的额定 容量，单位为A h， 用数字表示，特殊性 能用字母表示； G-表示高启动率； S-表示塑料槽； D-表示低温启动性能好,1）蓄电池的型号,型号举例：6-QA-60G表示该蓄电池有6个单格电池串联，额定电压12V；Q为起动型干荷式高起动率铅蓄电池,W为免维护蓄电池；60A为额定容量60Ah，,按我国机械部标准JBT 25991985,2）蓄电池的充电,补充充电可以选择恒压充电方法和恒流充电方法：恒压充电时间短，充电电流大小不能调整，恒流充电正好相反，恒流充电中，一般采用改进恒流充电，
10、分两个阶段，第二阶段电流减半。 充电电流：第一阶段为蓄电池额定容量的1/10，至单格电压达2.32.4V；第二阶段为1/20，至单格电压达2.52.7V。,(1) 恒压充电时蓄电池的连接： 恒压充电时，充电机的正、负极连接到被充蓄电池的正、负极，被充蓄电池采用并联连接方法，如图，要求各蓄电池电压相等，但容量不一定相同。并联蓄电池的数目必须按充电机的最大输出电流来决定.,(2)恒流充电时蓄电池的连接恒流充电时，充电机的正、负极连接到被充蓄电池的正、负极，被充蓄电池采用串联连接法，即把同容量的蓄电池串联起来接入充电机。,蓄电池结构与工作原理 蓄电池的检查与维护蓄电池常见故障及排除, 蓄电池的检查维
11、护工具 蓄电池的检查 蓄电池的维护,本次课主要介绍的内容有：, 蓄电池的检查维护工具,玻璃管,直尺,温度计,密度计,高频放电计,万用表,麻布,手套,安全注意事项：操作人员应带手套以免电解液溅灼伤皮肤；所有与电解液接触的工具操作完毕后即时用清水清洗。, 蓄电池的检查,1、蓄电池外观检查,（1）检查蓄电池外壳是否有破裂或电解液泄漏现象；（2）检查蓄电池正、负极桩是否脏污或有氧化物现象；（3）检查蓄电池通气孔塞是否损坏或堵塞。,若极桩出现氧化现象，需用开水除去氧化物再用砂纸打磨并清理干净表面，然后涂上一层润滑脂。,若出现堵塞现象需清理,2、电解液液面高度检测,液面高度指示线法、玻璃管测量法、加液孔观
12、察判断法。,（1）指示线法目测检查蓄电池侧液位高度，液位量在max-min刻度线之间；,若低于刻度线需补充添加,（2）玻璃管测量法,拧开排气加液塞，将内径为46mm长度约150mm的玻璃管垂直插入蓄电池电解液加注孔内，用手指堵住玻璃管上端口，再提起玻璃管。读取管玻璃管内电解液的液位高度值为。 标准值为：1015mm.则玻璃管检测液位高度正常。,注意:玻璃管加注孔保持垂直，不要脱离加注孔范围之内；读数时保持眼睛视线与液面平行。,若电解液液面过低时需加入电解液至相应的高度。,（3）加液孔观察判断法,有些汽车蓄电池在电解液加液孔内侧的标准液面位置处开有方视孔，检视液面高度，观察液面在方孔下面为液面过
13、低；正好与方孔平行时为标准；液面满过方孔而充满加液口底部以上为过多。,3、电解液相对密度检测,(1) 拧开排气加液塞，用手指压下密度计吸释橡胶球,将密度计插入蓄电池加液孔内，吸取蓄电池中电解液，直到浮子浮起。检查液面高度和浮度刻度线关系。 也可以看浮子上的彩标记，电解液处于黄色区域，说明电量充足；如果处于绿色区域说明电量比较充足；如果处于红色区域说明蓄电池必须充电。然后将电解液放回蓄电池内。,注意:不要让电解液粘在自己的手上,（2）将温度计放入蓄电池内，读取数值。相对密度值是指温度为25时的值，环境温度每升高1，应在测得的密度值上加0.0007；每降低1则减0.0007。 可根公式:25 =t
14、+0.00075（t25）讲算出相对密度。,注意:不要拔出温度计以免电解液滴漏,4、电荷情况检测,（1）静态检测：用万用表20V直流档，测量蓄电池的电压值。,如果低于12V应及时补充充电,（2）通过高率放电计测量蓄电池瞬间的放电性能，通过这将高显示表可以知道蓄电池放电性能的好坏。先将高率放电计两个叉尖紧压在单格电池的正负极柱上。若稳定在11V以上（绿色区域），说明存电充足；若电压保持在9V以上（黄色区域），说明性能良好，但存电不足；若电压迅速下降（红色区域），说明蓄电池已损坏。如果空载电压基本符合要求，但负载时指针迅速下降至红色区域以下，说明蓄电池已经损坏。,注意:每次不超过5s（每次测量时间
15、为1520S）, 蓄电池的维护,1、蓄电池正确使用和维护事项,1）蓄电池的正确使用（1）不要连续使用起动机（2）严寒地区冬季应对蓄电池采取保温措施（3）安装和搬运蓄电池，轻搬轻放2）蓄电池的维护（1）清除蓄电池表面的灰尘污物（2）经常疏通加液盖通气孔（3）放完电的蓄电池在24h内及时充电（4）停驶车辆的蓄电池，每两个月进行一次补充充电（5）常用车辆的蓄电池，放电程度冬季达25，夏季达50即应充电 3）蓄电池整体拆卸与安装拆卸蓄电池电缆时，应先拆下蓄电池负极再拆正极；安装蓄电池电缆 应先安装蓄电池正极再安装负极。,2、蓄电池就车检测,(1) 静止电动势（开路端电压）检测：若蓄电池刚充过电或车辆刚
16、行驶过，应接通前照灯30s，清除“表面充电”现象，然后熄灭前照灯，切断所有负载，用万用表测量蓄电池的开路电动势，若测得小于12V，说明蓄电池过量放电，测得12.212.5V，说明部分放电，高于12.5V，说明蓄电池存电充足。,(2) 蓄电池起动电压的检测：在起动系正常的情，以起动机作为试验负荷。拔下分电器中央线并搭铁，将万用表置于电压档，接在蓄电池正负极上，接通动机15s，读取电压表数值，对于12V蓄电池，应不低于9.6V。,(3) 蓄电池充电电压的检测在发动机正常的情况下，将万用表置于电压档，接在蓄电池正负极上，读取电压表数值，蓄电池电压因高于13V。,根据指示器的颜色判定蓄电池存电状态。绿
17、色表示充足电；当变黑或浅绿色时，说明存电不足，应予以充电；当显示浅黄色或无色透明时，必须更换蓄电池。,(4) 孔观察判断法,3、蓄电池的充电,1）蓄电池的初充电：现在汽车普遍采用干荷式蓄电池，因其在制造过程中经过极板化成处理，所以初次使用只需按规定加足电解液后，静放2030min即可装车使用。 2）蓄电池的补充充电：（1）清洁蓄电池外部的脏污以及极柱上的氧化物，疏通通气小孔或拧下加液孔盖；（2）连接充电机的正、负极到蓄电池的正、负极，准备充电。3) 蓄电池的充电操作注意事项（1）充电时注意事项蓄电池会排出易爆炸的氢气，不能让火焰、火花接近蓄电池；蓄电池充电时，切勿从接线柱上取下充电器导线夹。出
18、现短路时电压无改变、未产生气体温度急速上升应停止充电。电解液温度不可超过450C，如果超过，应该停止充电。,（2）蓄电池充电设备 蓄电池充电机是对蓄电池进行充电的装置。有快速充电和慢速充电两种不同的结构形式，其内部主要由换电器、控制器及指示灯、电路等组成。4）充电操作方法：(1)快速充电如果蓄电池在短时间内用大电流充电，可采用快速充电，这种方法可能有损蓄电池寿命。(2)慢速充电采用快速充电，很难使蓄电池完全充电。如果要使蓄电池完全充电，或者给完全放电的蓄电池充电，必须使用小电流长时间慢速充电。(3)跨接蓄电池起动充电方法如果汽车停车后没有关闭车灯，使蓄电池过度放电，不能起动发动机时，可用其他车
19、辆的蓄电池跨接起动充电，但必须保证该蓄电池有足够的电压，以跨接起动成功。,蓄电池结构与工作原理蓄电池的检查与维护 蓄电池常见故障及排除, 自行放电 极板硫化 蓄电池存电不足,本次课主要介绍的内容有：,清晰工作的思路，严谨工作的态度, 自行放电,1、故障现象,充足电的蓄电池，放置不用会逐渐失去电量，这种现象称为蓄电池的“自行放电”。类型分为：正常自行放电和故障性自行放电。 正常使用的蓄电池放置几天后，在无负荷的情况下，出现电量低，甚至无电。,2、故障原因,若一昼夜自行放电量超过了23时，则属于故障性自行放电，这主要是由于使用维护不当所造成的。 造成故障性自行放电的原因很多，主要有以下几个方面：
20、1)电解液杂质含量过多，这些杂质在极板周围形成局部电池而产生自行放电。 2)蓄电池内部短路引起的自行放电。 3)蓄电池盖上洒有电解液时，会造成自行放电,（同时，还会使极柱或连接条腐蚀）。,3、故障排除,电解液的配制应符合要求，并使液面不致过高，使用中还应经常保持蓄电池表面的清洁。自行放电严重的蓄电池，可将它完全放电或过度放电，使极板上的杂质进入电解液，然后将电解液倾出，用蒸馏水将电池仔细清洗干净，最后灌人新电解液重新充电。, 极板硫化,1、故障现象,蓄电池长期充电不足或放电后长时间未充电，极板上会逐渐生成一层白色粗晶粒的硫酸铅在正常充电时不能转化为二氧化铅和海绵状铅，这种现象称为“硫酸铅硬化”
21、，简称“硫化”。,2、故障原因,1)蓄电池长期充电不足，或放电后未及时充电，当温度变化时，硫酸铅发生再结晶的结果。 2)电池内液面太低，使极板上部与空气接触而强烈氧化(主要是负极板)。3)电解液相对密度过高，电解液不纯、外部气温剧烈变化时也将促进硫化。,3、故障排除,为了避免极板硫化，蓄电池应经常处于充足电状态，放完电的蓄电池应及时送去充电，电解液相对密度要恰当，液面高度应符合规定。对于已硫化的蓄电池，较轻者可按过充电方法进行处理，较严重者可用小电流充电法或去硫化充电法消除硫化。, 蓄电池存电不足,1、故障现象,汽车启动时，启动机转动无力；按喇叭声音弱；开启大灯；灯光很暗；平时发动电解液耗损过
22、快。,2、故障原因,1) 蓄电池外壳破损、裂纹、极板腐蚀，蓄电池有自放电现象； 2)发动机发电量过低，发动机线路老化或接线柱连接不良，导致充电线路阻值增大充电量不足； 3）蓄电池极板有短路，或隔板击穿、损坏。 4)电解液的相对密度过高，充电电流过大，致使极板硫化； 5）经常长时间启动机，造成大电流放电，致使极板损坏。,3、故障排除,1）首先检查蓄电池的外部，看外壳是否良好，有无裂纹，表面是否清洁，极板上是否有腐蚀及污物。若有，则为蓄电池外总自行放电故障，根据相应故障排除。2）检查蓄电池充电线路是否有无松动,蓄电池接线柱与极板处有无断裂。若有，则为输出电阻过大，电压降低；3）蓄电池充电后检查电解液密度，若出现两个相邻电池有明显差别，则说明单格电池内总有短路不能使用；4）检查电解液的液面，若液面高度不足，且在极板上有白色结晶物质存在，则可能存在硫化故障。,
