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蓄电池的工作原理与特性-汽车电器设备构造与维修

时间:2023-10-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:·掌握蓄电池的工作原理与工作特性。蓄电池放电终止的特征:①电解液密度下降至最小允许值。②单体蓄电池的端电压下降至放电终止电压。蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中,蓄电池的端电压和电解液密度随时间变化的规律。完全充足电的蓄电池,在电解液平均温度为25℃的情况下,以20h放电率的电流连续放电至单格电压降至1.75V时所输出的电荷量。蓄电池所输出的电荷量为额定容量,用C20表示。

蓄电池的工作原理与特性-汽车电器设备构造与维修

·掌握蓄电池的工作原理与工作特性。

·了解蓄电池的充电方法。

每次驾车出行前,若启动发动机时觉得启动无力,多数情况下是蓄电池电量不足,这时需要到汽车修理厂对蓄电池进行充电。

一、蓄电池的工作原理和工作特性

1.蓄电池的工作原理

铅酸蓄电池内的阳极(PbO2)与阴极(Pb)浸到电解液(PbSO4)中,两极间会产生2.1V的电压,根据铅酸蓄电池的工作原理,经过充放电,阴、阳极及电解液会发生如下变化:

电动势的建立如图2-4所示,放电时发生的化学反应如图2-5所示。

图2-4 电动势的建立

图2-5 放电时发生化学反应

(1)放电中的化学变化。

蓄电池连接外部电路放电时,稀硫酸会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物硫酸铅。放电时,硫酸成分从电解液中释放,放电越久,硫酸浓度越低。所消耗的成分与放电量成比例,只要测得电解液中硫酸浓度,即可得知放电荷量或残余电荷量。

(2)充电中的化学变化。

充电中,阴极板所产生的硫酸铅会被分解还原成硫酸及二氧化铅,因此电解液的浓度逐渐增加,电解液密度上升,并逐渐恢复到放电前的浓度,这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态。当两极的硫酸铅被还原成原来的物质时,等于充电结束,阴极板会产生氢,阳极板产生氧,充电到最后阶段时,电流几乎都用于水的电解,因而电解液会减少。

2.蓄电池的工作特性

(1)内阻。

蓄电池的内阻由极板电阻、电解液电阻、隔板电阻及联条电阻四部分组成。正常情况下,蓄电池的内阻很小,所以能够为启动机提供几百安培的启动电流。

(2)放电特性。

蓄电池的放电特性是指在恒流放电过程中,蓄电池的端电压和电解液密度随时间变化的规律。

蓄电池放电终止的特征:

①电解液密度下降至最小允许值。

②单体蓄电池的端电压下降至放电终止电压。

(3)充电特性。

蓄电池的充电特性是指在恒流充电过程中,蓄电池的端电压和电解液密度随时间变化的规律。

蓄电池充电终止的特征:

①蓄电池电解液内产生大量气泡,呈“沸腾”状态。

②端电压和电解液密度均上升至最大值,且2~3h内不再增加。

二、蓄电池的容量及影响因素

1.蓄电池的容量

蓄电池在规定条件下放出的电荷量称为容量,单位为安·时(A·h)。

蓄电池容量分为20h放电率额定容量、启动容量以及储备容量,这里主要介绍20h放电率额定容量,简称额定容量。

完全充足电的蓄电池,在电解液平均温度为25℃的情况下,以20h放电率的电流连续放电至单格电压降至1.75V时所输出的电荷量。蓄电池所输出的电荷量为额定容量,用C20表示。

2.影响容量的因素

蓄电池容量与很多因素有关,有结构因素和使用因素。结构因素主要有:极板的面积、活性物质的多孔率等。使用因素主要有:放电电流、电解液温度、电解液密度等。

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一、任务准备

1.工作准备

设备:蓄电池、充电机、实车。

工具:常用工具一套。

2.安全事项

(1)用车轮挡块掩住车轮。

(2)挂入P挡。

(3)拉紧手刹。

(4)安装四件套。

(5)安装翼子板护套。

二、实施步骤

(1)车辆停驶平稳,挂入P挡,拉紧手刹,用车轮挡块掩住车轮,铺好四件套和翼子板护套。

(2)汽车蓄电池、充电机使用准备。

①阅读汽车蓄电池充电机(图2-6)的使用说明;

②连接汽车蓄电池与充电机的接线柱,如图2-7所示;

图2-6 汽车蓄电池充电机

图2-7 蓄电池连接示意图

图2-8 充电示意图

③检查各接线柱的连接情况。

④确定蓄电池充电机充电电压。

(3)观察蓄电池的充电。

启动充电机,记录充电开始时间,如图2-8所示;观察蓄电池充电是否正常。

(4)充电结束,关闭充电机,取下充电连接线。

三、清洁及整理

(1)恢复车辆与充电机状态。

(2)清洁场地。

一、车辆信息填报

(1)车型:______________________________________________________________________。

(2)VIN:_________________________________________________________________________。

二、充电过程填写

(1)汽车蓄电池与充电机接线柱的连接线首先连接_______________,再连接________________。

(2)各接线柱的连接情况:正常□ 有松动□ 连接错误

(3)调定汽车蓄电池充电机,你所调定的电压为_____________V。

(4)观察蓄电池的充电情况:正常□ 有异常□ 不能充电□

(5)充电方法是:_______________________________________________________________。

(6)充电开始时间:________;充电结束时间:_________;用时:_________;蓄电池电压为:_________V。

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