圣陽蓄電池代理分享蓄電池知識

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    蓄電池(俗稱“電瓶”)是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置,是可逆的低壓直流電源。


    一、蓄電池的分類


    二、蓄電池的作用


    在發(fā)動機(jī)起動時(shí),向起動機(jī)、點(diǎn)火系統(tǒng)等主要用電設(shè)備供電。


    在發(fā)動機(jī)不運(yùn)行或低速運(yùn)行時(shí),蓄電池向各種用電設(shè)備供電。


    當(dāng)用電設(shè)備過多、用電量**過發(fā)電機(jī)的供電能力時(shí),蓄電池協(xié)助發(fā)電機(jī)向各種用電設(shè)備供電。


    穩(wěn)定電壓的作用。蓄電池相當(dāng)于一個(gè)大電容,可以吸收電路中瞬間的過電壓,以保護(hù)用電設(shè)備。


    蓄電池的構(gòu)造與型號


    一、蓄電池的構(gòu)造


    汽車常用的蓄電池為鉛酸蓄電池,12V的蓄電池由6個(gè)單格蓄電池串聯(lián)而成,每個(gè)單格蓄電池的標(biāo)稱電壓為2V,充滿電時(shí)為2.1V。


    1、較板與較板組


    蓄電池的較板分為正極板和負(fù)極板,它們都以鉛—銻合金澆鑄成的柵架為骨架,在柵架上填充活性物質(zhì)制成較板。


    目前,蓄電池采用的柵架有二種,一種為普通型,另一種為放射型。其中放射型柵架具有輸出電流大、內(nèi)阻小的特點(diǎn),在新型蓄電池中采用。


    為了增大蓄電池的容量,每個(gè)單格蓄電池都由多個(gè)正、負(fù)極板組成較板組。每個(gè)正極板都處于兩片負(fù)極板之間,使正極板兩側(cè)充、放電均勻。


    2、隔板


    正、負(fù)極板之間裝有絕緣隔板,以防止較板之間短路。


    隔板應(yīng)具有多孔性,以便電解液的自由滲透。


    隔板采用耐酸性和抗堿性的木質(zhì)、微孔橡膠、微孔塑料及浸樹脂紙質(zhì)材料制成。


    近年來,還將微孔塑料隔板做成袋狀,緊包在正極板的外部,防止活性物質(zhì)的脫落。


    3、電解液


    電解液是由化學(xué)純的硫酸(H2SO4)和蒸餾水(H2O)按一定比例配制而成的硫酸水溶液(密度為1.24~1.31克/立方厘米)。


    4、殼體


    二、蓄電池的規(guī)格型號


    蓄電池的型號按JB/T 2599-1993 《鉛酸蓄電池產(chǎn)品型號編制方法》的規(guī)定,組成如下:


    蓄電池的工作原理與特性


    一、蓄電池的工作原理


    蓄電池是一個(gè)化學(xué)電源,其充電與放電過程是一種可逆的化學(xué)反應(yīng)。


    1、電動勢的建立


    2、蓄電池的放電


    接上負(fù)載后的化學(xué)反應(yīng)


    3、充電過程


    在外電源的作用下,迫使2個(gè)電子從正極板返回負(fù)極板,形成從正極板流向負(fù)極板的充電電流。


    二、蓄電池的工作特性


    1、內(nèi)阻


    蓄電池的內(nèi)阻由較板電阻、電解液電阻、隔板電阻及聯(lián)條電阻等四部分組成。


    較板電阻一般很小,但隨著放電的進(jìn)行,正負(fù)極板上的PbSO4增多,較板電阻增大。


    電解液電阻與密度和溫度有關(guān),密度過高或過低,電阻增大;溫度低,粘度大,電阻大。


    隔板電阻和聯(lián)條電阻與材料、聯(lián)條形式有關(guān),對一個(gè)制造好的蓄電池來說是一個(gè)定值。


    2、放電特性


    放電特性是將充足電的蓄電池,在以20h放電率的電流連續(xù)放電過程中,端電壓U、電動勢E和電解液密度γ隨放電時(shí)間的變化規(guī)律。


    3、充電特性


    充電特性是指在恒電流充電過程中,蓄電池的端電壓U、電動勢E和電解液密度γ隨時(shí)間變化的規(guī)律。


    我們可以根據(jù)蓄電池的開路端電壓的大小,來判斷其充電情況:


    蓄電池的容量及影響因素


    一、蓄電池的容量C


    蓄電池的容量是指在放電允許范圍內(nèi),蓄電池輸出的電量:


    1、額定容量C20


    充足電的蓄電池,在電解液溫度為30oC時(shí),以20h放電率的電流連續(xù)放電到規(guī)定的終止電壓時(shí),蓄電池所輸出的電量C20。


    2、起動容量


    起動容量表征蓄電池在接起動機(jī)時(shí)的供電能力,并根據(jù)使用條件分為常溫起動容量和低溫起動容量。


    常溫起動容量——在電解液溫度為30oC時(shí),以5分鐘放電率的電流,連續(xù)放電到9V(12V蓄電池)時(shí),蓄電池所輸出的容量。


    低溫起動容量——在電解液溫度為-18oC時(shí),以5分鐘放電率的電流,連續(xù)放電到6V(12V蓄電池)時(shí),蓄電池所輸出的容量。


    二、影響蓄電池容量的因素


    蓄電池的容量越大,所存貯的電能越多。蓄電池容量的大小,與放電電流、電解液的密度及較板結(jié)構(gòu)等有關(guān)。


    ①放電電流增大,蓄電池的端電壓和容量下降;


    ②溫度越低,蓄電池的容量下降,額定容量是在30oC時(shí)測得;


    ③電解液密度增大,可以減少內(nèi)阻,提高容量,但不能過大;


    ④增大較板面積和片數(shù),可以增大容量。采用簿型較板、增加較板的片數(shù),可以在不增大蓄電池體積的情況下,提高蓄電池的容量。


    蓄電池的充電


    一、充電方法


    新蓄電池、使用中的蓄電池及修復(fù)后的蓄電池等,由于技術(shù)狀況不同,采用的充電步驟和規(guī)范也不同。


    常用的充電方法有定流充電、定壓充電和脈沖快速充電等三種。


    1、定流充電


    在充電過程中,充電電流保持為恒定值的充電方法稱為“定流充電”。


    定流充電的方法:定流充電時(shí),隨著蓄電池電動勢的提高,要保持充電電流恒定,必須提高充電電壓;當(dāng)單格電壓上升到2.4V時(shí),應(yīng)將電流減半后再充電,直到單格電壓上升到2.7V,端電壓和電解液密度在2-3小時(shí)內(nèi)保持不變?yōu)橹埂?br>

    定流充電的特點(diǎn):定流充電有較大的適應(yīng)性,可以根據(jù)需要選擇充電電流,但充電時(shí)間長,而且需要經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電流。一般適用于新蓄電池和故障修復(fù)蓄電池的初充電。


    2、定壓充電


    在充電過程中,始終保持充電電壓不變的充電方法稱為“定壓充電”。


    定壓充電電流


    定壓充電的特點(diǎn):充電過程中電解液無沸騰現(xiàn)象,可以減少水分的損失;在充電4~5小時(shí)后,量容可達(dá)90%~95%,縮短了充電的時(shí)間。定壓充電方法適用于蓄電池的補(bǔ)充充電,不適用于新蓄電池和故障蓄電池的初充電,汽車上發(fā)電機(jī)對蓄電池的充電為定壓充電。


    3、快速充電


    定流和定壓充電的時(shí)間長,消耗的電能多,給使用帶來不方便。利用快速充電,完成一次初充電,只需5小時(shí)左右;完成一次補(bǔ)充充電約1小時(shí)左右。


    二、充電種類


    新蓄電池、使用中的蓄電池及修復(fù)后的蓄電池等,由于技術(shù)狀況不同,采用的充電步驟和規(guī)范也不同。


    充電種類有:初充電、補(bǔ)充充電、去硫化充電、鍛煉循環(huán)充電和預(yù)防硫化與均衡充電等。其中常用的為初充電和補(bǔ)充充電兩種。


    1、初充電


    新蓄電池和修復(fù)后的蓄電池的**充電,稱為初充電,初充電采用定流充電方法。


    初充電的特點(diǎn)是充電電流小,充電時(shí)間較長。當(dāng)蓄電池的電量不足時(shí),必須進(jìn)行補(bǔ)充充電。


    2、補(bǔ)充充電


    補(bǔ)充充電可以采用定壓充電或定流充電方法,如采用定流充電,其充電過程與初充電相似,分為兩個(gè)階段,充電電流按補(bǔ)充充電的電流規(guī)范進(jìn)行,充電時(shí)間在13-16小時(shí)。


    蓄電池的常見故障


    一、較板硫化


    蓄電池長期處于充電、放電狀態(tài),在較板上會生成一層白色的粗晶粒的硫酸鉛,在正常充電時(shí),不能轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和鉛,稱為“硫酸鉛硬化”,簡稱“硫化”。較板硫化的蓄電池的特征為:充電快,放電也快。


    二、自行放電/自放電


    充足電的蓄電池,放置不用而逐漸失去電量,稱為“自行放電”。如果每晝夜自行放電損失的容量<2%,為正常自行放電;如果每晝夜自行放電損失的容量>2%,則為自行放電故障。


    產(chǎn)生自行放電的原因:


    1、電解液中含有雜質(zhì)或較板材料中含有雜質(zhì),不同雜質(zhì)之間形成電位差,引起局部放電。


    2、蓄電池蓋上有電解液,使正、負(fù)極形成通路。


    3、長期不用,硫酸下沉,電解液上下部分濃度不等,形成電位差引起自行放電。


    4、較板上活性物質(zhì)脫落而沉積在殼體的底部,造成較板之間短路。


    三、較板活性物質(zhì)脫落


    活性物質(zhì)從正極板上脫落下來,沉積在蓄電池的底部,在充電時(shí)可以看到褐色物質(zhì)從底部升起。


    正極板上活性物質(zhì)脫落后,使蓄電池的容量下降,且充電時(shí)不易恢復(fù),嚴(yán)重時(shí)會造成較板短路或自行放電。


    造成正極板上活性物質(zhì)脫落的原因:


    (1)充電時(shí)電流過大,溫度過高,經(jīng)常過充電等使活性物質(zhì)松浮而脫落。


    (2)放電電流過大、過放電等使較板拱曲,也會造成活性物質(zhì)脫落。


    四、內(nèi)部短路


    當(dāng)蓄電池隔較損壞或較板上脫落下來的大量活性物質(zhì)沉積在蓄電池底部時(shí),都會造成蓄電池內(nèi)部較板之間的短路。


    蓄電池內(nèi)部較板的短路,使蓄電池的端電壓明顯下降,充電時(shí)電解液溫度明顯升高,而端電壓和電解液密度上升緩慢,充電末期氣泡較少或產(chǎn)生氣泡太遲。


    蓄電池的維護(hù)與使用


    一、蓄電池的維護(hù)


    1、經(jīng)常擦拭蓄電池表面,保持清潔,以防較間短路。


    2、檢查電極端子的連接情況,去掉氧化層,夾緊線夾。


    3、檢查液面高度,以防較板硫化。


    4、根據(jù)季節(jié)變化及時(shí)調(diào)節(jié)電解液密度。


    5、加液蓋必須擰緊,以防電解液溢出;蓋子上的通氣孔必須暢通,防止充電時(shí)氣體排不出而造成殼體破裂。


    6、在起動時(shí),每次起動時(shí)間不**過5S,連續(xù)起動時(shí)間間隔大于15S。


    二、蓄電池技術(shù)狀況的檢查


    1、外觀檢查


    ①外殼有無裂縫、破損及泄漏;


    ②安裝架是否夾緊,有無腐蝕;


    ③正、負(fù)極端子是否氧化及腐蝕,電線夾是否腐蝕,連接導(dǎo)線有無破損等;


    ④表面是否清潔,加液孔蓋的通氣孔是否暢通等。


    2、電解液液面的高度檢查


    電解液液面應(yīng)高出較板10~15mm,正常使用時(shí)應(yīng)定期檢查液面高度,必要時(shí)補(bǔ)充蒸餾水。


    3、放電程度的判斷


    ①根據(jù)電解液密度的變化,判斷放電程度;


    ②用高率放電計(jì)模擬接起動機(jī)時(shí)的負(fù)載,測量單格蓄電池在大電流放電時(shí)的端電壓來判斷放電程度。


    三、蓄電池的使用


    1、蓄電池的選擇


    2、新蓄電池的使用


    四、蓄電池的貯存


    免維護(hù)蓄電池


    免維護(hù)蓄電池也是鉛酸蓄電池,在使用過程中不需添加蒸餾水,正極端子的腐蝕小,自行放電少,且不需要補(bǔ)充充電。因此,免維護(hù)蓄電池在轎車上得到廣泛應(yīng)用,并將逐漸取代現(xiàn)有的普通鉛酸蓄電池。


    一、免維護(hù)蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)


    1、較板柵架采用鉛—鈣合金或低梯合金的柵架,減少了自行放電和水份的消耗。


    2、隔板采用袋狀隔板,以保護(hù)正極板的活性物質(zhì)不脫落,避免較板之間的短路,延長了使用壽命。


    3、采用安全通氣孔,在通氣室中設(shè)置了氧化鋁過濾器和鈀催化劑,阻止內(nèi)部硫酸蒸氣的排出,減少了腐蝕作用,并使化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的氫離子和氧離子再結(jié)合,生成水返回電解液中,從而減少了水份的消耗。


    4、單格電池之間的連接采用穿壁式連接,縮短了連接電路的長度,減少了內(nèi)阻,從而減少了能量損耗和改善起動性能。


    5、有些免維護(hù)蓄電池裝有電量指示器(也稱充電指示器),能指示蓄電池的電量或充電程度。


    指示器顯示綠色、黑色、無色或淺黃色等。


    電量指示器工作原理


    二、免維護(hù)蓄電池的使用


    1、技術(shù)狀況的檢查


    ① 觀察電量指示器,判斷蓄電池的充電狀況;對于液面過低的蓄電池,應(yīng)查明原因,如外殼裂紋、嚴(yán)重過充電(檢查充電系統(tǒng))。


    ② 蓄電池的負(fù)載試驗(yàn),檢驗(yàn)負(fù)載能力。


    2、 免維護(hù)蓄電池的充電


    免維護(hù)蓄電池的充電方法與普通蓄電池的充電相同,補(bǔ)充充電采用定流充電。


    在充電過程中,注意電解液的溫度,不能起過45oC。

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