第1章 蓄電池

1、第1章蓄電池1第1章蓄電池學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1正確描述蓄電池基本結(jié)構(gòu)和型號(hào)；2簡(jiǎn)單敘述蓄電池的基本工作原理；3正確描述蓄電池的容量及影響因素。第1節(jié)蓄電池的構(gòu)造蓄電池的構(gòu)造一、蓄電池的功用一、蓄電池的功用汽車(chē)蓄電池是一個(gè)可逆的直流電源，既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，也能將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能。它是汽車(chē)上的兩個(gè)電源之一，與發(fā)電機(jī)并聯(lián)，共同向用電設(shè)備供電。它的主要功用是：1、在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)期間，為起動(dòng)機(jī)提供強(qiáng)大的起動(dòng)電流，同時(shí)為其他用電設(shè)備提供電流

2、。2、發(fā)電機(jī)過(guò)載時(shí)，蓄電池協(xié)助發(fā)電機(jī)為汽車(chē)用電設(shè)備提供電能。3、汽車(chē)停車(chē)、發(fā)電機(jī)不發(fā)電、發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)以及發(fā)電機(jī)對(duì)外的輸出電壓較低時(shí)，為用電設(shè)備提供電能。4、發(fā)電機(jī)的輸出電壓高于蓄電池的電勢(shì)時(shí)，將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，即充電。5、蓄電池相當(dāng)于一只大電容，它不僅能夠保持汽車(chē)電氣系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定，而且還能吸收電路中出現(xiàn)的瞬時(shí)過(guò)電壓，保護(hù)電子元件不被損壞。對(duì)蓄電池的最大需求是必須靠它提供電流起動(dòng)起動(dòng)機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，車(chē)輛的充電系統(tǒng)向蓄電池

3、再充電。同時(shí)充電系統(tǒng)還向車(chē)輛的附屬用電設(shè)備供電。二、對(duì)蓄電池的要求二、對(duì)蓄電池的要求起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，蓄電池在短時(shí)（5～10s）內(nèi)能向起動(dòng)機(jī)連續(xù)供給強(qiáng)大電流：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)一般需要200～300A；柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)一般需要500～1000A，甚至更大。所以，對(duì)汽車(chē)用蓄電池的基本要求是容量大、內(nèi)阻小，以保證蓄電池具有足夠的起動(dòng)能力。起動(dòng)型鉛酸蓄電池的突出特點(diǎn)是內(nèi)阻小、起動(dòng)性能好、電壓穩(wěn)定，此外還有成本低、原料豐富等優(yōu)點(diǎn)，所以在汽車(chē)上得到廣泛應(yīng)用

4、。三、蓄電池的分類(lèi)三、蓄電池的分類(lèi)汽車(chē)用蓄電池有鉛酸蓄電池和堿性蓄電池兩類(lèi)。汽車(chē)用鉛酸蓄電池又分為普通型蓄電池、干式荷電型鉛蓄電池、濕式荷電型蓄電池、免維護(hù)型蓄電池和膠體型蓄電池等。還有一些新型的蓄電池，如剛剛研發(fā)成功的微電子控制蓄電池。鉛酸蓄電池在汽車(chē)上的安裝位置根據(jù)車(chē)型和結(jié)構(gòu)而定。一般轎車(chē)的蓄電池裝在發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)；貨車(chē)的蓄電池裝在車(chē)架前部的左側(cè)或右側(cè)，以空載時(shí)重量平衡為原則；客車(chē)的蓄電池多裝在車(chē)廂內(nèi)。蓄電池都是用特制的金屬框架和防震墊

5、固定的。以后章節(jié)如無(wú)特別說(shuō)明，蓄電池均指鉛酸蓄電池。第2節(jié)蓄電池的構(gòu)造與型號(hào)蓄電池的構(gòu)造與型號(hào)一、普通型蓄電池的結(jié)構(gòu)一、普通型蓄電池的結(jié)構(gòu)第1章蓄電池3正極板為7片，負(fù)極板為8片，這樣正極板都處于負(fù)極板之間，使其兩側(cè)放電均勻。否則由于正極板的機(jī)械強(qiáng)度差，單面工作會(huì)使兩側(cè)活性物質(zhì)體積變化不一致，而造成極板拱曲。目前國(guó)產(chǎn)極板的厚度為1.8～2.4mm，國(guó)外大都采用1.1～1.5mm厚的薄型極板（正極板比負(fù)極板厚）。采用薄型極板可提高蓄電池的

6、比容量和起動(dòng)性能。（二）隔板（二）隔板為了減小蓄電池的內(nèi)阻和尺寸，蓄電池的正負(fù)極板應(yīng)盡可能靠近。隔板放置在正負(fù)極之間避免正負(fù)極板之間接觸短路，隔板應(yīng)具有多孔性，以便電解液滲透，且化學(xué)穩(wěn)定性要好，具有耐酸和抗氧化性。隔板的材料有木質(zhì)、微孔橡膠、微孔塑料等。木質(zhì)隔板的價(jià)格便宜，但耐酸性能差，已很少使用。微孔橡膠隔板性能好，壽命長(zhǎng)，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本較高，故尚未推廣使用。微孔塑料隔板孔徑小、孔率高、薄而軟，生產(chǎn)效率高、成本低，因此目前廣泛使

7、用。安裝時(shí)，隔板帶槽的一面應(yīng)面向正極板，且溝槽必須與外殼底部垂直。因?yàn)檎龢O板在充、放電過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)烈，溝槽既能使電解液上下溝通，也能使氣泡沿槽上升，還能使脫落得活性物質(zhì)沿槽下沉。有的廠家用微孔塑料袋做成信封式隔板套在正極板上，可以防止活性物質(zhì)脫落，圖1－2－５所示。圖1－2－4單格蓄電池極板組圖1－2－5信封式隔板（三）電解液（三）電解液電解液是蓄電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)，由化學(xué)純凈硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成，其成分用密度

8、表示。電解液的的密度對(duì)蓄電池性能和壽命影響很大。為了提高蓄電池容量和降低電解液的冰點(diǎn)，希望電解液的密度大一些。但密度過(guò)大，會(huì)使流動(dòng)性變差，反而會(huì)降低蓄電池的容量，而且還會(huì)加速隔板和極板損壞，縮短蓄電池的使用壽命。電解液的的密度一般為1.24~1.30gcm它的密度應(yīng)根據(jù)地區(qū)，氣候條件和制造廠的要求而定。我國(guó)幅員遼闊，氣候條件復(fù)雜，為此，國(guó)家規(guī)定了各地區(qū)的電解液密度值，見(jiàn)表1－2－1，供選用時(shí)參考。（四）外殼（四）外殼蓄電池外殼的功能是盛

9、裝電解液和極板組，外殼應(yīng)耐酸、耐熱、耐振動(dòng)沖擊。外殼有硬橡膠外殼和聚丙烯塑料外殼兩種。外殼為整體式結(jié)構(gòu)，殼內(nèi)間壁分成3個(gè)或6個(gè)互不相通的單格，底部制有凸起的肋條用來(lái)擱置極板組。肋條之間的空隙可以寄存極板脫落的活性物質(zhì)，防止正、負(fù)極板短路。蓄電池各單格電池之間均用鉛物質(zhì)聯(lián)條串聯(lián)。聯(lián)條設(shè)裝在蓋上是一種傳統(tǒng)的連接方式，不僅浪費(fèi)材料，而且還使蓄電池內(nèi)阻增大，所以此種連接方式正在被船壁式連接所取代。采用穿壁連接方式連接單格電池時(shí)，所用聯(lián)條尺寸很小