【任务描述】
在学习完蓄电池的拆装与维护之后,能够掌握蓄电池的组成及功用,能够熟练拆装蓄电池并能掌握蓄电池的保养项目,同时能够提高使用常用工具的熟练度。
【理论知识】
蓄电池(俗称“电瓶”)是一种将化学能转变为电能的装置,是可逆的低压直流电源。蓄电池放电时,将其储存的化学能转变为电能。蓄电池充电时,将电能转变为化学能储存起来,直到化学能储存满时充电结束。
一、蓄电池的作用
1)在发动机起动时,给起动机提供大电流,同时向点火系统、燃油喷射系统及发动机其他用电设备供电。
2)在发电机不发电时,由蓄电池向用电设备供电。
3)当取下汽车钥匙时,由蓄电池向时钟、发动机及车身ECU存储器、电子声像系统及防盗报警系统等供电。
二、蓄电池的总体构造
现代汽车用普通铅蓄电池的结构如图5-1所示,其组成主要有极板、隔板、电解液、外壳、联条和接线柱等。
图5-1 现代汽车用普通铅蓄电池的构造
a)整体构造 b)单格蓄电池构造
1—护板 2—绝缘材料 3—负极接线柱 4—加液孔螺栓 5—联条 6—正极接线柱 7—电极衬套 8—外壳 9—正极板 10—负极板 11—肋条 12—隔板
三、工作原理
蓄电池的工作原理如图5-2所示。
图5-2 蓄电池的工作原理
蓄电池在充、放电时总的化学反应过程可用下式表示:
(1)放电 在放电过程中,正、负极板上的活性物质都转化为PbSO4,同时,电解液中的H2SO4转化为水,电解液的密度不断下降。
(2)充电 在充电过程中,正、负极板上的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,电解液中硫酸成分逐渐增多,电解液的密度逐渐上升。
【技能训练】
一、蓄电池的拆卸与安装
1.蓄电池的拆卸
1)先拆下蓄电池的搭铁线,再拆正极接线。
2)拆下蓄电池压板,从支架中取出蓄电池。
2.蓄电池的安装
1)将固定压板压在蓄电池底部凸缘上。
2)先将蓄电池正极接线接上,再连接搭铁线。
3.蓄电池拆装的注意事项
1)点火开关接通时禁止拆蓄电池。
2)在蓄电池的拆装过程中,要避免蓄电池正、负极的意外短路。
3)在蓄电池正、负极断开和连接的时候,要保证正确的顺序。
4)部分高档汽车断电后,可能需要重新设定参数,所以在拆装该类汽车的蓄电池时,
要保持汽车电器不断电。
二、蓄电池的检查与维护
1.使用中蓄电池技术状况的检查
(1)蓄电池电解液液面高度的检查 蓄电池电解液液面高度的检查如图5-3所示。
(2)蓄电池电解液相对密度和温度的检查 如图5-4所示,打开蓄电池的加液口盖,把密度计下端的橡胶管插入单格电池的加液孔内,用手将橡胶球捏瘪,再慢慢放开,电解液就会被吸到玻璃管中。使管内的浮子浮在玻璃管中央(不要相互接触),读出密度计的读数。读数时,密度计刻度线应与眼睛平齐,测量的密度值应用标准温度(+25℃)予以校正(同时测量电解液温度)。(www.xing528.com)
图5-3 蓄电池电解液液面高度的检查
a)用玻璃管检查法 b)观察液面高度指示线法 c)从加液孔观察图形法 1—极板组 2—防护板 3—外壳 4—玻璃管 5—加液孔
图5-4 密度计及测量密度的方法
a)密度计的构造 b)测量电解液密度的方法
1—橡胶球 2—吸液玻璃管 3、5—密度计 4—吸管 6—温度计
(3)用高率放电计测量放电电压 如图5-5所示,测量时应将两叉尖紧压在单体电池的正、负极接线柱上,历时5s左右,观察大负荷放电情况下蓄电池所能保持的端电压。技术状况良好的蓄电池用高率放电计测量时,单体蓄电池电压应在1.5V以上,并在5s内保持稳定。如果5s内电压迅速下降,或某一单体电池的电压比其他单体电池低0.1V以上时,表示该单体电池有故障,应进行修理。
图5-5 用高率放电计测量放电电压
不同厂牌的放电计,负荷电阻值不同,放电电流和电压表读数也就不同,使用时应参照原厂说明书的规定。
2.蓄电池的维护
(1)蓄电池外观的检查 检查蓄电池壳体有无损坏、裂纹,是否存在漏液现象。如果有上述现象,应采取粘补或更换蓄电池的措施。
(2)蓄电池表面的检查 检查蓄电池表面是否清洁,如有脏污,应清理干净。具体方法如下:用1∶1的小苏打(碳酸氢钠)和水的溶液去除蓄电池表面的灰尘和腐蚀物的聚集物,也可以使用钢丝刷或专用的蓄电池接线柱清洗工具,再用干净的水冲洗蓄电池表面区域,并使之完全晾干。
(3)蓄电池端子腐蚀情况的检查 检查蓄电池正、负极端子是否有腐蚀、松动的现象。如有腐蚀,可以使用砂布擦磨清理。
(4)蓄电池连接导线的检查 用手微微晃动蓄电池插头处的连接导线,如果导线有松动,应及时进行紧固,防止出现短路现象。
3.蓄电池的储存
暂不使用的蓄电池进行湿储存的方法是:先将电池充足电,电解液相对密度达1.285,液面至正常高度,密封加液塞通气孔后放置在室内暗处;储存的时间不宜超过6个月,其间应定期检查电解液相对密度和用高率放电计检查容量(如低于25%,应立即充电)。交付使用前也要先充足电。
长期存放的蓄电池最好以干储法储存。先将电池以20h放电率完全放电,倒出电解液,用蒸馏水多次冲洗至水中无酸性,倒尽水滴,晾干后旋紧加液塞后密封储存。启用前的准备和新电池相同。
【知识拓展】
一、免维护蓄电池
免维护蓄电池也称为MF蓄电池,其含义是:蓄电池在合理的使用期间,无需进行日常维护或只需少量维护。这种电池从20世纪70年代后期进入国际市场以来,已得到迅速发展。它在汽车合理使用过程中,不需添加蒸馏水,如市内短途车可行驶8万km。长途车可行驶40~48万km,不需进行维护,可用3~4年不必加水。接线柱腐蚀较轻,蓄电池自放电少,在车上或储存时,不需进行补充充电。
免维护蓄电池的结构特点:
1)与普通蓄电池相比,免维护蓄电池的极板栅架采用铅钙锡合金或低锑合金(锑的质量分数为2%~3.5%)制作,减少了析气量、耗水量,自放电也大大减少。
2)隔板采用袋式微孔隙聚氯乙烯隔板并将极板包住,可保护正极板上的活性物质不致脱落,并防止极板短路,因此壳体底部不需要凸筋,降低了极板组的高度,增大了上部容积,使电解液储存量增多。
3)通气孔采用新型安全通气装置,阻止水蒸气和硫酸气体的通过,避免了与外部火花接触以防爆炸,也减少了接线柱的腐蚀。另外,通气孔中还装入催化剂钯,帮助排出的氢氧离子结合成水再回到蓄电池中去,减少了水的消耗。
4)单格电池间采用穿壁式贯通连接以减小内阻。
免维护蓄电池的优点:
1)在使用中(1~2年)不需补加蒸馏水。消耗水的途径一是水蒸气,二是水的电解,尤其是在过充电的情况下,水的电解更加严重。采用低锑合金或铅钙合金制成极板栅架,可使蓄电池析气量和耗水量减至最小,加之免维护蓄电池壳体底部无凸筋、储液量增加,故在使用中无需补充加水。
2)自放电少,使用寿命长。
3)起动性能好。普通铅蓄电池的极板栅架采用铅锑合金制作,在放电过程中,锑从栅架内转移到正、负极板的活性物质及电解液中去,增加了自放电,缩短了使用寿命。免维护蓄电池的栅架中无锑,因而自放电大大减少,使用寿命延长(一般4年左右),比普通铅蓄电池延长1倍多;而且免维护蓄电池单格间采用穿壁式连接,缩短了电路的连接长度,放电电压可提高0.15~0.4V。因此,免维护蓄电池具有较好的起动性能。
4)接线柱腐蚀小。普通蓄电池由于析出的酸气聚集在蓄电池顶部,因此腐蚀接线柱并形成自放电电流;而免维护蓄电池由于采用新型安全通气系统,电池中的酸气不会排出,使顶部保持干燥,减少了接线柱的腐蚀。
对于无加液孔的全密封型免维护蓄电池,不能采用传统的密度计来测量电解液的密度以判断其技术状况。为此,这种免维护蓄电池内部一般装有一个小型密度计,通过顶端的检查孔观察颜色的变化即可判断蓄电池的技术状况。如绿色表示技术状况良好;黑色表示电解液密度偏低,应进行补充充电;浅黄色表示蓄电池已不能使用。注意:不同品牌的全密封型免维护蓄电池,顶端密度计检查孔用不同的颜色来表示其技术状况,一般其顶端有说明。
二、干荷电铅蓄电池
干荷电铅蓄电池是在传统的酸性蓄电池基础上发展起来的,它与普通铅蓄电池的区别是:极板组在干燥状态下,能够较长时间(一般为2年)保存在化学过程中所得到的电荷。在规定的保存期内,如需使用,只要加入符合规定密度的电解液,放置半小时,调整液面高度至规定值,不需进行初充电即可使用。因此,干荷电蓄电池使用方便,是目前应用最广泛的蓄电池。
干荷电铅蓄电池主要是负极板的制造工艺与普通铅蓄电池不同,具有较高的电荷。一般情况下,正极板的活性物质PbO2化学活性比较稳定,其电荷可以长期地保持,而负极板上的活性物质是海绵状铅,由于表面积大,化学活性高,容易氧化,使极板的电荷性能下降。为此,干荷电铅蓄电池在负极板的铅膏中加入松香、油酸、硬脂酸等防氧化剂,并且在电化学过程中有一次深放电循环,使活性物质达到深化的目的。这样形成的负极板,先用清水冲洗后,再放入防氧化剂溶液(硼酸、水杨酸混合液)中进行浸泡处理,让负极板表面生成一层保护膜,并需要采用特殊干燥工艺(干燥灌入惰性气体)使其干燥。
必须指出,对储存期超过2年的干荷电铅蓄电池,因极板上有部分氧化,使用前应进行补充充电。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。