鉛酸蓄電池延生維護儀系統之蓄電池原理-wenkub

　

【正文】 20℃ 地區 冬季溫度高于 0℃ 地區 鉛蓄電池的結構 4． 殼體 殼體用于盛放電解液和極板組 ，應該耐酸 、 耐熱 、 耐震 。 電解液由純硫酸 （ H2SO4） 與蒸餾水按一定比例配制而成 ， 其密度一般為 ～ 。隔板應耐酸并具有多孔性，以利于電解液的滲透。 將正、負極板各一片浸入電解液中，可獲得 2V左右的電動勢。 為了降低蓄電池的內阻 ， 改善蓄電池的起動性能 ， 有些鉛蓄電池采用了放射形柵架 ， 右下圖為桑塔納轎車蓄電池放射形柵架的結構 。 極板分為正極板和負極板 ， 均由柵架和活性物質組成 。 3） 當發動機中 、 高速運轉 ， 發電機電壓高于蓄電池的充電電壓時 ， 蓄電池將發電機的剩余電能儲存起來 。 免維護蓄電池 使用中不需維護，可用 3～ 4年不需補加蒸餾水，極樁腐蝕極少，自放電少。 干荷電鉛蓄電池 新蓄電池的極板處于干燥的已充電狀態，電池內部無電解液。 類 型 優 點 缺 點 適 用 車 輛 鉛酸蓄電池 結構簡單；價格便宜；內阻小；電壓穩定；可以短時間供給起動機強大的起動電流 比容量小；使用壽命相對較短 一般車輛 鎳堿蓄電池 容量大；使用壽命長；維護簡單；能承受大電流放電而不易損壞 活性物質導電性差；價格較高 使用時間長 、 可靠性高的車輛 電動車蓄電池 比容量大；無污染；充、放電性能好；使用壽命長 結構復雜；成本高 電動汽車 蓄電池的分類 鉛蓄電池由于結構簡單、價格便宜、內阻小、可以短時間供給起動機強大的起動電流而被廣泛采用。 概述 蓄電池的分類 蓄電池是一種化學電源 ， 靠其內部的化學反應來儲存電能或向用電設備供電 。 ? 掌握鉛蓄電池的結構組成及選用 。 ? 了解蓄電池的容量概念及影響因素 。目前燃油汽車上使用的蓄電池主要有兩大類：鉛酸蓄電池 （ 以下簡稱鉛蓄電池 ）和鎳堿蓄電池 。鉛蓄電池又可以分為普通鉛蓄電池、干荷電鉛蓄電池、濕荷電鉛蓄電池和免維護鉛蓄電池。在規定的保存期內，如需使用，只需按規定加入電解液，靜置 20～ 30min即可使用，使用中需要定期維護。 蓄電池的功用 汽車上裝有蓄電池和發電機兩個直流電源，這兩個電源并聯，全車的用電設備均為并聯。 4） 當發電機過載時 ， 蓄電池協助發電機向用電設備供電 。 柵架的作用是固結活性物質 。 鉛蓄電池的結構 正極板上的活性物質是二氧化鉛（ PbO2），呈深棕色；負極板上的活性物質是海綿狀的純鉛（ Pb），呈青灰色。為了增大蓄電池的容量，常將多片正、負極板分別并聯，組成正、負極板組，如右下圖所示。常用的隔板材料有木質、微孔橡膠和微孔塑料等。 鉛蓄電池的結構 電解液的密度對蓄電池的工作有重要影響，密度大，可減少結冰的危險并提高蓄電池的容量，但密度過大，則粘度增加，反而降低蓄電池的容量，縮短使用壽命。 殼體多采用硬橡膠或聚丙烯塑料制成 ， 為整體式結構 ， 底部有凸起的肋條以擱置極板組 。 免維護蓄電池的特點 免維護蓄電池又稱 MF蓄電池 ， 免維護是指在汽車合理使用期間 ，不需要對蓄電池進行加注蒸餾水 、 檢測電解液液面高度 、 檢測電解液密度等維護作業 。 3） 蓄電池內部安裝有電解液密度計 ， 可自動顯示蓄電池的存電狀態和電解液液面的高低 。通氣塞中裝有催化劑鈀，可促使氫、氧離子重新結合成水回到蓄電池中。 因為鉛蓄電池工作時，電解液密度總是在 ～ ，所以每個單格電池的電動勢也相應地在 ～ 。 理論上 ， 放電過程可以進行到極板上的活性物質被耗盡為止 ， 但由于生成的 PbSO4沉附于極板表面 ， 阻礙電解液向活性物質內層滲透 ，使得內層活性物質因缺少電解液而不能參加反應 ， 因此在使用中被稱為放完電蓄電池的活性物質利用率只有 20％ ～ 30％ 。放電電流越大，允許的放電時間就越短，放電終止電壓也越低。 蓄電池充電過程是電能轉換為化學能的過程 。 蓄電池充足電的標志是： （ 1） 電解液中有大量氣泡冒出 ， 呈沸騰狀態； （ 2） 電解液的密度和蓄電池的端電壓上升到規定值 ， 且在 2～ 3h內保持不變 。h，單位略去不寫。 單位為 Ah，達到了額定容量 ， 為合格產品；若放電時間小于 20h， 則其容量低于額定容量 ，為不合格產品 。 儲備容量表達了在汽車充電系統失效時，蓄電池能為照明和點火系統等用電設備提供 25A恒流的能力。 持續時間應在 。另外，極板越薄，活性物質的多孔性越好，則電解液向極板內部的滲透越容易，活性物質利用率就越高，輸出容量也就越大。 當放電電流增大時 ， 化學反應速度加快 ， PbSO4堵塞孔隙的速度也越快 ， 導致極板內層大量的活性物質不能參與反應 ， 蓄電池的實際輸出容量減小 。 充電時 ， 充電電源的正極接蓄電池的正極 ， 充電電源的負極接蓄電池的負極 。 恒壓充電的接線方法 (右上圖 ） 。 在恒壓充電初期 ， 充電電流較大 ，4～ 5h內即可達到額定容量的 90％ ～ 95％ ， 因而充電時間較短 ， 而且不需要照管和調整充電電流 ， 適用于補充充電 。恒流充電的接線方法 （ 右上圖 ） 。 恒流充電的適應性強 ， 可任意選擇和調整充電電流的大小 ， 有利于保持蓄電池的技術性能和延長使用壽命 ， 其缺點是充電時間長 ， 要經常調節充電電流 。 缺點 是對蓄電池的壽命有一定的影響，并且脈沖快速充電機結構復雜，價格昂貴，適用于電池集中、充電頻繁、要求應急的場合。 （ 3） 采用兩階段恒流充電法充電時 ， 第一階段充電電流為額定容量的 1/15，待電解液中有氣泡冒出 、 單格電池電壓達 ， 轉入第二階段 ， 將電流減小一半 ， 直至蓄電池充足電為止 。 不同型號鉛蓄電池的初充電電流值下表。 補充充電可采用恒壓充電或兩階段恒流充電 。不同型號鉛蓄電池的補充充電電流值上表。 鉛蓄電池使用中常處于部分放電的狀況 ， 參加化學反應的活性物質有限 ， 為避免活性物質長期不工作而收縮 ， 每隔三個月進行一次循環鍛煉充電 。 （ 2） 將鉛蓄電池按 20h放電率 ， 放電至單格電池電壓降至 。 蓄電池常見的故障 故障一：極板硫化 故障 特征 負極板上生成一層白色粗晶粒的 PbSO4，好極板發青黑色 ,在正常充電時不能轉化為 PbO2和 Pb的現象 （ 1）硫化的電池放電時，電壓急劇降低，過早降至終止電壓，電池容量減小。當環境溫度降低時，溶解度減小，溶解的 PbSO4就會重新析出，在極板上再次結晶，形成硫化。 （ 5）電解液密度過高、成分不純，外部氣溫變化劇烈。正極板發灰褐色 ,好極板發紅褐色 .充電時反應明顯 ,氣泡比較多 ,但容量上升很慢 ,蓄電池容量減小，充電時從加液孔中可看到有褐色物質，電解液渾濁 (有點發紅 ) 。 （ 4）電解液不純，當電解液中含有硝酸成份時加速極板活性物資的脫落。 蓄電池常見的故障 故障三： 極板柵架腐蝕 故障 特征 主要是正極板柵架腐蝕，極板呈腐爛狀態，活性物質以塊狀堆積在隔板之間，蓄電池輸出容量降低。 （ 4）低溫大電流放電 排 除 方 法 盡量避免低溫大電流放電 腐蝕較輕的蓄電池，電解液中如果有雜質，應倒出電解液，并反復用蒸餾水清洗，然后加入新的電解液，充電后即可使用； 腐蝕較嚴重的蓄電池，如果是電解液密度過高，可將其調整到規定值，在不充電的情況下繼續使用； 腐蝕嚴重的蓄電池，如柵架斷裂、活性物質成塊脫落等，則需更換極板。 (1)開路電壓低，閉路電壓 (放電 )很快達到終止電壓。電解液溫度上升很高很快 ,電解液密度上升很慢或幾乎無變化 ,電解液密度下降到 ，充電時不冒氣泡或冒氣出現很晚。 (4)導電物體落入電池內造成正、負極板相連。 蓄電池常見的故障 故障五： 自放電 故障 特征 蓄電池在無負載的狀態下，電量自動消失的現象稱為自放電。 （ 4）極板活性物質脫落，下部沉積物過多使極板短路。 極板顏色異常，反極嚴重的會導致活性物資脫落和極板彎曲 故障 原因 沒有及時發現有故障的單格電池（如極板短路、活性物質脫落等），當蓄電池放電時，該單格電池由于容量小，首先放電至零，再繼續放電時，其他單格電池的放電電流對它進行充電，使其極性顛倒。如此反復幾次，最后做一次過充電。 拆開蓄電池更換蓄電池極板，盡量選用聚氯乙烯軟質塑料隔板等高品質隔板品種，注液充電 。 （ 2）蓄電池內溫度過高，水分大量蒸發，又長時間沒有補水。 補水充電，注意不要使其強烈析氣 。 （ 2）極板硫化較嚴重，使蓄電池內阻升高。 （ 2）蓄電池使用壽命大大縮短。 極板受凍嚴重的，要拆開蓄電池更換極板，注液充電 。 蓄電池常見的故障 故障十三： 蓄電池經充電不能恢復性能 故障 特征 蓄電池充電后，其端電壓和容量都不能恢復到原來值，而且下降比較明顯 故障 原因 （ 1）因過放電，極板深處生成硫酸鉛，難以充電恢復 （ 2）因過充電，或者因為制造過程鉛膏涂敷不均，造成極板變形，引起活性物質脫落 （ 3）長期處于半充電狀態下使用，蓄電池極板硫化 （ 4）電解液不純，含有雜質造成自放電 排除 方法 （ 1）蓄電池極板硫化的，參照硫化處理方法。 排 除 方 法 首先將電池進行一般性的維護充電，然后用 2個小時將電流放電，放電過程中不斷地測量電池的電壓，將放電容量不足的 “ 落后 ” 電流選出來給予處理。放電過程中，測量單格電壓的數值，若放電時間達不到標準或單格電壓到了 ，放電時間與正常單格電池相差較大者（出廠 3個月相差 5分鐘以上），則還需要重復上述充放電程序操作，直到符合要求為止。 蓄電池常見的故障 故障十五：電池充不進去電 故障 特征 電池充不進去電 故障 原因 其原因是多種多樣的， 充電回路的連接是否可靠， 電池內部是否有干涸現象，即電池是否缺液嚴重， 是否存在不可逆硫酸鹽化 。干涸的電池加液后的維護充電