电动汽车用蓄电池的种类很多,如铅酸电池、镉镍(Ni-Cd)电池、氢镍(Ni-MH)电池、硫(Na-S)电池、锂电池、锌-空电池、飞轮电池、燃料电池、太阳能电池等。
镉镍电池作为电动汽车动力源的一个需要十分注意的问题是,如果使用后没得到很好的回收将会由重金属镉造成严重的环境污染。尽管近几年来,美国、欧洲和日本在镉镍蓄电池中镉回收技术方面几乎能达到了100%的回收和再生,但一些环境保护人士仍反对在电动汽车上使用这种电池。
氢镍电池和镉镍电池一样,也属于碱性电池,它的许多基本特性和镉镍电池相似,但氢镍电池不像镉镍电池那样存在重金属污染问题,它不含镉和铅之类的重金属,使用后回收不是主要问题,被称为“绿色电池”。
锂电池(这里主要指二次锂电池)具有比能量高等一系列优点,受到了美国、欧洲和日本的高度重视,并把电动汽车与燃油机汽车全面竞争的希望寄托于它的成功。
[任务实施]
1)准备
①设备:蓄电池2只,适当凡士林、润滑脂、蒸馏水、密度为1.835 g/cm3 的浓硫酸。
②工具:万用表、电解液密度计、温度计、高频放电计、钢丝刷、玻璃棒及玻璃管、盛水容器等。
③授课地点:汽车电器实训室。
2)实施
老师用示教板、多媒体和发动机实训台讲解汽车蓄电池的作用、组成和工作原理。分配学习任务。学生分组实施。
①参照图2.16指出蓄电池各组成部分的名称及作用并填写在表2.1中。
图2.16 蓄电池的结构
表2.1 蓄电池部件名称与作用
续表
②正确检测蓄电池各零部件技术参数,并把检测结果填写在表2.2中。
表2.2 蓄电池技术参数检测表
[任务检测]
一、填空题
1.蓄电池主要由________、________、________和________等部分组成。
2.蓄电池的极板分为________和________。
3.蓄电池在使用过程中,如发现电解液的液面下降,应及时补充________________。
4.蓄电池电解液温度下降,会使其容量________________。
5.蓄电池在补充充电过程中,第一阶段的充电电流应选取其额定容量的比值________。
二、判断题
1.蓄电池主要包括极板、隔板、电解液和外壳等。( )
2.蓄电池可以缓和电气系统中的冲击电压。( )
3.免维护蓄电池在使用过程中不需要补加蒸馏水。( )
4.在放电过程中,正负极板上的活性物质都转变为硫酸铅。( )
三、选择题
1.蓄电池在放电过程中,电解液的密度是( )。
A.不断上升的
B.不断下降的
C.保持不变的(www.xing528.com)
2.蓄电池电解液的相对密度一般为( )。
A.1.23~1.28
B.1.15~1.20
C.1.35~1.40
3.蓄电池极板上的活性物质在放电过程中都转变为( )。
A.硫酸铅
B.稀硫酸
C.蒸馏水
4.下列原因哪一个可造成蓄电池硫化?( )
A.大电流过充电
B.电解液液面过高
C.长期充电不足
四、问答题
1.简述蓄电池的结构及其功用。
2.汽车蓄电池为什么会硫化?怎样才能避免和解决硫化?
3.如何进行蓄电池技术状况的检查?
[知识拓展]
铅酸蓄电池电解液的配制方法
在铅酸蓄电池中是以水溶液状态的稀硫酸作为电解液(也称电解质)的。电解液与极板上活性物质产生化学反应而产生电能。
电解液密度究竟是高好还是低好,需要对具体的情况作具体的分析,冬季气温低,电解液的黏度大,不易渗入极板内部,蓄电池的端电压和容量都将下降,特别是在强烈放电时表现尤为明显。在蓄电池放电的情况下电解液还有结冰的危险,因此,在冬季或寒区应采用密度较高的电解液;在夏季炎热区则采用密度低的电解液。
铅酸蓄电池的电解液是由相对密度为1.84的纯硫酸和蒸馏水按一定的比例配制而成,相对密度一般为1.24~1.31。根据蓄电池的用途、工作环境、温度不同,可以选用不同密度的电解液。固定式铅酸蓄电池不十分追求质量轻,而是看重使用寿命,常常选用密度低的电解液;电力自行车用蓄电池对质量有一定的要求,会选用密度较高的电解液。
蓄电池的电解液应高出极板5 mm。若液面过低则露出液面部分的极板不能参与化学反应,蓄电池容量减小,同时露出的部分还容易硫化而损坏。若液面过高,电解液又容易溅出,积存在盖上,使两极柱间构成通路而自行放电,且易腐蚀极柱。
配制电解液是蓄电池装配与维修中经常要做的一项工作。配制前可先计算出电解液的总质量,然后查表2.3得出所需水和硫酸的质量。电解液的密度不同,所需的水和硫酸的比例也不同,这个比例可用质量表示也可用体积表示。还有一个简单的方法,就是等到电解液冷到25 ℃时,再用光学检测仪检测它的密度,电动车电池所用电解液的密度要求为1.335,此时,如果密度高,就加蒸馏水,低则加硫酸。
表2.3 电解液水与酸的比例表
续表
配液时所用的容器必须耐酸耐温,玻璃容器最好。准备好密度计、温度计、量杯、玻璃棒,先将容器洗刷干净,再用蒸馏水洗一次,然后将蒸馏水倒进容器里,再将纯净的浓硫酸小心地缓缓注入蒸馏水内,并不断地用玻璃棒(或塑料棒)均匀地搅动拌和,倒入硫酸时不应过多过急,因硫酸和水混合时,水立刻就被硫酸吸收而产生大量的热量,电解液温度急剧上升,如果操之过急易造成沸腾溅射,造成危险,应予特别重视。从事这项工作的人员须要戴护目眼镜、防酸手套。
【评价与反馈】
评价与反馈见表2.4。
表2.4 评价与反馈表
续表
【教师评估】
教师评估见表2.5。
表2.5 教师评估表
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