项目二汽车电源系统

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任务一蓄电池的检修

学习目标： 1.了解蓄电池的组成及其特点。 2.了解蓄电池的工作过程及型号。 3.学会检车蓄电池技术状况并对蓄电池进行充电。任务载体：一辆桑塔纳2000型轿车启动困难，经技术人员检查是蓄电池电量不足故障，需要对蓄电池进行维护充电。

相关知识 一、蓄电池的功能机安装位置蓄电池功用有： 1、发动机起动时，向起动机和点火系统供电； 2、发动机低速运转时，向用电设备和发电机励磁绕组供电； 3、发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来； 4、发电机过载时，协助发电机向用电设备供电； 5、蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电气系统电压稳定。

安装位置：

二、蓄电池的分类 1.普通铅酸蓄电池：汽车上广泛采用的蓄电池由于其极板的主要成分是铅、电解液是稀硫酸，所以又称铅酸蓄电池。汽车上的蓄电池主要用于起动发动机，又称起动型铅酸蓄电池，简称蓄电池，俗称“电瓶”。

2.干荷蓄电池 它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20～30分钟就可使用。

3.免维护蓄电池 所谓免维护蓄电池，是指在规定的使用条件下，使用期间不需要进行维护的蓄电池。对于车用铅蓄电池来讲，也就是使用期间不需经常添加蒸馏水的蓄电池。

4.胶体电解质蓄电池 胶体电池也是铅酸电池范畴的二次电池。它依然用密度为1.28g/cm3的硫酸水溶液，但在其中添加了Na2OSiO2，电解液呈胶体状--乳白色的凝胶，构成了胶体电解质。胶体的状况会随着温度和电场的作用而变化。

三、蓄电池的结构 铅蓄电池一般由3个或6 个单格电池串联而成，结构如图所示： 1－负极柱 2－加液孔盖 3－正极柱 4－穿壁连接 5－汇流条 6－外壳 7－负极板 8－隔板 9－正极板

1.极板 极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充、放电的化学反应主要是依靠极板上的活性物质与电解液进行的。极板分为正极板和负极板，均由栅架和活性物质组成。

四、铅蓄电池的工作原理及特性 铅蓄电池的放电：当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中时，在正、负极板间就会产生约2.1V的静止电动势，此时若接入负载，在电动势的作用下，电流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极，这一过程称为放电，蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程。放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb，都与电解液中的H2SO4反应生成硫酸铅（PbSO4），沉附在正、负极板上。电解液中H2SO4不断减少，密度下降。

铅蓄电池的充电： 充电时，蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、负极相连，当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时，在电场的作用下，电流从蓄电池的正极流入，负极流出，这一过程称为充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能的过程。充电时，正、负极板上的PbSO4还原成PbO2和Pb，电解液中的H2SO4增多，密度上升。

蓄电池放电终了的特征是： （1）单格电池电压降到放电终止电压；（2）电解液密度降到最小许可值。放电终止电压与放电电流的大小有关。放电电流越大，允许的放电时间就越短，放电终止电压也越低。如下表所示。 C20——蓄电池的额定容量

五、蓄电池的型号 按机械工业部JB2599－85《铅蓄电池产品型号编制方法》标准规定，铅蓄电池的型号分为三部分：如型号6－QA－60代表额定电压12V、额定容量60A·h的起动型干荷电铅蓄电池。

六、蓄电池常见故障 1.外部故障 1）容器破裂 2）封口胶破裂 3）极桩螺栓和螺母腐蚀 4）蓄电池爆炸 2.内部故障 1）极板硫化 2）自行放电 3）极板短路 4）极板活性物质脱落 5）极板拱曲

极板硫化 • 现象：内阻增大显著，极板上生成白色粗晶粒硫酸铅的现象，称为硫酸铅硬化，简称“硫化”，主要发生在负极板上。是导致蓄电池寿命终止的主要原因。 • 特征： 1）极板颜色不正常 2）放电时，端电压下降快；充电时，端电压上升快；电池容量降低 3）电解液密度低于正常值；充电时密度增加很慢 4）充电时单格电压上升很快；单格电压过高（2.8~3.0V） 5）易早沸腾

主要原因： 1）蓄电池长期充电不足或放电后不及时充电，温度变化时，硫酸铅发生再结晶 2）蓄电池液面过低，极板上部发生氧化后与电解液接触，也会生成粗晶粒硫酸铅 3）电解液密度过高 4）电解液中含有较多杂质 5）气温变化剧烈

处理方法： (1)程度轻的：过充电法 (2) 较严重的小电流长时间过充电法 (3) 严重的：采用水处理法 • 防硫化措施：保持蓄电池经常处于充足电状态：(1)汽车上的蓄电池定期送充电间彻底电；(2)放完电的蓄电池在24h内送充电间充电。电解液高度应符合规定。

自行放电 • 现象：充足电的电池，30天内，每昼夜容量降低超过2%为自行放电故障 • 特征：电池不用时，电能自行消耗 • 主要原因：使用因素： 1）电解液杂质过多 2）电解液密度偏高 3）电池表面不清洁 4）电池长期不用结构因素：含锑的栅板

防自行放电： 1）用专用硫酸配制电解液 2）配制用器皿应为耐酸材料，且防脏物掉入 3）电池盖、塞要装好 4）经常清洁表面，保持干燥

极板短路 • 现象：无法起动；蓄电池无电压 • 特征： 1）充电时电解液温度迅速升高 2）电压和密度上升很慢 3）充电末期气泡很少 4）高率放电计试验时，电压迅速下降为0 5）易早沸腾 • 主要原因： 1）隔板损坏 2）极板拱曲 3）活性物质大量脱落 • 处理方法：解体

极板活性物质脱落 • 现象：主要在正极板上发生，是蓄电池过早损坏的主要原因之一。 • 特征： 1）容量下降 2）充电时电解液浑浊，有褐色物质浮出

主要原因： 1）充电电流过大 2）“过充”时间长：电解水→产生H2↑和 O2↑→冲击极板上的活性物质 3）低温大电流放电：造成极板拱曲 4）电解液不纯 5）汽车行驶时颠簸、振动 • 处理方法： 1）程度轻的：清洗后更换电解液 2）严重的：更换极板或报废

极板拱曲 • 主要原因：由于充电或放电电流过大时，极板活性物质的体积变化不一致而引起的。单格电池极性颠倒 • 现象：单格电池原来的正极板变为负极板，负极板变为正极板。此时，蓄电池电压迅速下降，不能继续使用。 • 原因：维护不当，没有及时发现有故障的单格电池，如某一单格电池容量过低，过放电时，被其他单格电池反充电，造成极性颠倒。此外充电时接反电极也会造成这种故障。

七、蓄电池的维护 1.蓄电池的正确使用 • 1）大电流放电时间不宜过长 • 2）充电电压不能过高 • 3）防止过放电和欠充电 • 4）冬季调整电解液密度，防结冰

2.蓄电池的正确维护 1）保持清洁 2）连接牢靠：定期检查松动情况 3）检查调整液面高度（定期） 4）检查调整液面密度（定期）冬季密度不能过低（易冻结） 5）及时充电：放完电电池24小时内充电 6）检查并疏通加液孔盖上的通气孔 7）正确使用起动机 8）正确拆装

3.干荷电蓄电池的使用与维护 初次使用时，加入相应电解液到规定高度，记下密度和温度，静放20~30分钟，再测温度和密度，如温度上升不到6度，密度下降不到0.01g/cm3，即可使用。否则需要补充充电。

4.冬季使用蓄电池注意事项 1)应特别注意保持其处于充足电状态，以防结冰；2)冬季补加蒸馏水应在充电时进行，以防结冰；3)冬季容量降低，发动机启动前应进行预热，每次启动时间不超过5s，每次启动间隔应有15S; 4)冬季气温低，蓄电池充电困难，应经常检查蓄电池存电状况。

技能操作 一、蓄电池充电 1．目标掌握蓄电池初充电、补充充电的充电方法。 2．仪器与工具（1）蓄电池1个，充电机1台。（2）玻璃杯、玻璃棒、密度计、温度计各1个。（3）蒸馏水、浓硫酸（密度1.835g/cm3）适量。 3．内容（1）电解液的配制：根据当地的气温条件，选择合适的电解液密度。配制电解液时，先用耐酸的容器装蒸馏水，然后将浓硫酸慢慢注入水中，同时用清洁的玻璃棒搅拌，使其混合均匀。测量其密度和温度，若不符合要求，适当调整，直至合格为止。

（2）蓄电池的初充电：现在汽车普遍采用干荷电蓄电池，所以初次使用只需按规定加足电解液后，静置30min即可装车使用。（3）蓄电池的补充充电：首先清除蓄电池脏污和极柱上的氧化物，拧下加液孔盖，疏通通气孔。将充电机与蓄电池相连，选择合适的电压和电流。

4．注意事项 （1）严格遵守各种充电方法的操作规范。（2）处于寒冷天气的蓄电池在充电之前，需检查电解液是否结冰，不可对结冰的蓄电池进行充电，否则会引起爆炸。（3）充电前，需检查电解液的液面高度，电解液不足时，不得充电。（4）充电过程中应注意测量电解液的温度，当温度超过40℃时，应将电流减半，如温度继续升高达45℃时，应停止充电，待冷却至35℃以下时再充电。也可采用风冷或水冷的方法来降温。

（5）初充电应连续进行，不 可长时间间断。（6）室内充电时，应旋下加液孔盖，使氢气和氧气能顺利排出。（7）充电室要安装通风设备，在充电过程中，通风设备应不停地工作，以排出有害气体，以避免爆炸危险及损害操作人员的健康。（8）充电室要严禁烟火。

二、蓄电池的检查 1.目测或用玻璃管检查电解液液面的高度液面应高出极板上沿15mm，在min——max之间

2.用密度计测量电解液密度 1)应同时测出电解液温度，以将测得的密度值换算到25度进行修正 2)ρ25 =ρt +β(t–25) 3)实际经验：电解液相对密度每减少0.01，相当于蓄电池放电6%，故可估算出放电程度。

3.用高率放电计检测放电程度 测12V电池，蓄电池充满电，密度在1.24g/cm3 ，接入时间10S~15S；1）电压能保持在：10.5V~11.6V以上，存电量为充足,蓄电池无故障；2）电压能保持在：9.6V~10.5V，存电量为不足,蓄电池无故障；3）电压降到：9.6V以下，存电量严重不足或蓄电池有故障。

4.新型蓄电池的检测方法 1）静止电动势测试先消除“表面充电”现象，再用万用表测开路电压 2）新式12V高率放电计测试

知识拓展 蓄电池的使用与维护 1．蓄电池的储存（1）新蓄电池的储存未启用的新蓄电池，其加液孔盖上的通气孔均已封闭，不要通破。保管蓄电池时应注意以下几点： ①存放室温5～30℃，干燥、清洁、通风。②不要受阳光直射，离热源距离不小于2m。③避免与任何液体和有害气体接触。④不得倒置或卧放，不得叠放，不得承受重压。⑤ 新蓄电池的存放时间不得超过2年。

（2）暂时不用的蓄电池的储存 采用湿储存方法，即先充足电，再把电解液密度调至 1.24～1.28g/cm3，液面调至规定高度，然后将通气孔密封，存放期不得超过半年，期间应定期检查，如容量降低25 ％，应立即补充充电，交付使用前也应先充足电。（3）长期停用的蓄电池的储存采用干储存法，即先将充足电的蓄电池以20h放电率放完电，然后倒出电解液，用蒸馏水反复冲洗多次，直到水中无酸性，凉干后旋紧加液孔盖，并将通气孔密封，存放条件与新蓄电池相同。

2．启用新蓄电池 首先擦净外表面，旋开加液孔盖，疏通通气孔，注入新电解液，静置4～6h后，调节液面高度到规定值，按初充电规范进行充电后即可使用。干荷电蓄电池在规定存放期（一般为2年）内，启用时可直接加入规定密度的电解液，静置20～30min后，校准液面高度，即可使用。若超期存放或保管不当损失部分容量，应在加注电解液后经补充充电方可使用。

3．蓄电池的拆装 （1）拆装、移动蓄电池时，应轻搬轻放，严禁在地上拖拽。（2）蓄电池型号和车型应相符，电解液密度和高度应符合规定。（3）安装时，蓄电池固定在托架上，塞好防振垫。（4）极桩涂上凡士林或润滑油，防腐防锈。极桩卡子与极桩要接触良好。（5）蓄电池搭铁极性必须与发电机一致。（6）接线时先接正极后接负极，拆线时相反，以防金属工具搭铁，造成蓄电池短路。

4．蓄电池的维护 （1）保持蓄电池外表面的清洁干燥，及时清除极桩和电缆卡子上的氧化物，并确定蓄电池极桩上的电缆连接牢固。清洗蓄电池时，最好从车上拆下蓄电池，用苏打水溶液冲洗整个壳体（如图），然后用清水冲洗蓄电池并用纸巾擦干。对蓄电池托架，可先用腻子刀刮净厚腐蚀物，然后用苏打水溶液清洗托架，之后用水冲洗并干燥。托架干燥后，漆上防腐漆。

（2）保持加液孔盖上通气孔的畅通，定期疏通。（2）保持加液孔盖上通气孔的畅通，定期疏通。（3）定期检查并调整电解液液面高度，液面不足时，应补加蒸馏水。（4）汽车每行驶1000km或夏季行驶5～6天，冬季行驶 10～15天，应用密度计或高率放电计检查一次蓄电池的放电程度，当冬季放电超过25％，夏季放电超过50％时，应及时将蓄电池从车上拆下进行补充充电。（5）根据季节和地区的变化及时调整电解液的密度。冬季可加入适量的密度为1.40g/cm3的电解液，以调高电解液的密度（一般比夏季高0.02～0.04g/cm3为宜）。

（6）冬季向蓄电池内补 加蒸馏水时，必须在蓄电池充电前进行，以免水和电解液混合不均而引起结冰。（7）冬季蓄电池应经常保持在充足电的状态，以防电解液密度降低而结冰，引起外壳破裂、极板弯曲和活性物质脱落等故障。蓄电池电解液密度、放电程度和冰点温度的关系见右表。

思考： 如何利用跨接线连接启动车辆同时应该注意哪些事项？

共同学习 共同探讨共同提高谢谢！

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