第1单元 汽车用蓄电池学习

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1、第一单元汽车用蓄电池1-1概述蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置，属于可逆的直流电源。应用最广泛的汽车蓄电池是铅酸蓄电池。蓄电池最主要的作用是：发动机工作时向起动机和点火装置供电。汽油机起动电流为200－600A有的柴油机起动电流达1000A。1-1-1蓄电池的分类汽车上一般采用铅酸蓄电池，其主要目的使启动发动机。车用蓄电池可分为以下4种：湿荷电蓄电池干荷电蓄电池少维护蓄电池免维护蓄电池。1-1-2蓄电池的功用1.发动机启动时，向启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磁场绕组供电。（应用中应避免）3.发动机运转时，将

2、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舒瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定1-2蓄电池结构一、铅蓄电池的构造铅蓄电池主要由极板、隔板、壳体、电解液、铅连接条、极柱等部分组成。如图1—1所示。壳体一般分隔为3个或6个单格，每个单格均盛装有电解液，插入正负极板组便成为单体电池。每个单体电池的标称电压为2V，将3个或6个单体电池串联后便成为一只6V或12V蓄电池总成。1．正、负极板极板分正极板和负极板两种，均由栅架和填充在其上的活性物质构成。蓄

3、电池充、放电过程中，电能和化学能的相互转换，就是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2)，呈深棕色；负极板上的活性物质是海绵状纯铅(Pb)，呈青灰色。栅架的作用是容纳活性物质并使极板成形，一般由铅锑合金浇铸而成。铅锑合金中，含锑6％～8．5％，加入锑是为了提高栅架的力学性能并改善浇铸性能，但易引起蓄电池的自放电和栅架的膨胀、溃烂。因此，栅架的生产材料将向低锑(含锑量小于3％)、甚至不含锑的铅钙合金发展。国产正极板的厚度为2．2mm、负极板为1．8mm。国外大多采用薄型极板，厚度为lmm～1

4、．5mm。薄型极板可以提高蓄电池的体积比能量、重量比能量，改善蓄电池的起动性能。 为增大蓄电池的容量，将多片正、负极板分别并联焊接，组成正、负极板组，如图1-1。横板上联有极柱，各片间留有空隙。安装时正负极板相互嵌合，中间插入隔板。由于正极板的力学性能差，所以，在每个单体电池中，负极板的数量总比正极板多一片，这样正极板都处于负极板之间，使其两侧放电均匀，不致造成正极板拱曲变形。2．隔板为了减小蓄电池的内阻和尺寸，蓄电池内部正负极板应尽可能地靠近；为了避免彼此接触而短路，正负极板之间要用隔板隔开。隔板材料应具有多孔性和渗透性，且化学性能要稳定

5、，即具有良好的耐酸性和抗氧化性。常用的隔板材料有木质隔板、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等。木质隔板价格低，但耐酸性能差。在硫酸和高温作用下易炭化发黑变脆。微孔塑料(聚氯乙烯、酚醛树脂)和微孔橡胶隔板耐酸、耐高温性好，因而使用较多。玻璃纤维隔板常和木质、微孔塑料等隔板组合使用。使用时应将玻璃纤维隔板靠近正极板以防止活性物质脱落，提高蓄电池的使用寿命，但由于操作工艺复杂而逐渐被淘汰。安装时隔板上带沟槽的一面应面向正极板，这是因为正极板在充、放电过程中化学反应激烈，沟槽能使电解液较顺利地上下流通。同时，使正极板上脱落的活性物质顺利地掉入壳底

6、槽中。在新型蓄电池中，还将微孔塑料隔板制成袋状紧包在正极板外部，可进一步防止活性物质脱落避免极板内部短路并使组装工艺简化。3．壳体蓄电池的壳体是用来盛放电解液和极板组的，应由耐酸、耐热、耐震、绝缘性好并且有一定力学性能的材料制成。早期生产的起动型蓄电池大都采用硬橡胶壳体，近年来大都采用聚丙烯塑料壳体。塑料壳体具有较好的韧性，壁薄而轻(壁厚仅3．5mm，而胶壳壁厚达lOmm左右)，且制作工艺简单，生产效率高，容易热封合，不会带进任何有害杂质具有外形美观、透明，成本低等优点。壳体为整体式结构，壳体内部由间壁分隔成3个或6个互不相通的单格，底部有

7、突起的肋条以搁置极板组。肋条之间的空间用来积存脱落下来的活性物质，以防止在极板间造成短路，极板装入壳体后，上部用与壳体相同材料制成的电池盖密封。在电池盖上对应于每个单格的顶部都有一个加液孔，用于添加电解液和蒸馏水，也可用于检查电解液液面高度和测量电解液相对密度。加液孔平时旋人加液孔螺塞以防电解液溅出，螺塞上有通气孔可使蓄电池化学反应放出的气体(H：和O：等)能随时逸出。硬橡胶壳体一般采用单体盖密封，即每个单格电池上装一个盖，盖上有三个孔，两侧圆孔作为极柱孔，中间为加液孔，电池盖和容器顶部用沥青封口剂密封。聚丙烯塑料壳体电池盖都采用整体式结构

8、，盖上有3个(6V电池)或6个(12V电池)加液孔，两个正负极柱穿出孔，盖和容器的密封采用粘结剂粘合或热熔连接。4．电解液电解液在电能和化学能的转换过程即充电和放电的电化学反应中