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汽車蓄電池是一個可逆的直流電源。既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,也能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。他與發(fā)電機(jī)并聯(lián)。 在啟動發(fā)動機(jī)期間,它供電給起動系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng). 當(dāng)發(fā)動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或低怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,由它給汽車用電設(shè)備供電。 當(dāng)出現(xiàn)用電需求超過充電系統(tǒng)輸出時(shí),這段有限的時(shí)間內(nèi),由它提供電流。 蓄電池還吸收電路中的瞬時(shí)過電壓保持汽車電器系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定,保護(hù)電子元件。 當(dāng)發(fā)電機(jī)高轉(zhuǎn)速將剩余電能儲存起來.[1] 蓄電池長久不用,它會慢慢自行放電,直至報(bào)廢。因此,每隔一定時(shí)間就應(yīng)啟動一次汽車,給蓄電池充電。另一個辦法就是將蓄電池上的兩個電極拔下來,需注意的是從電極柱上拔下正、負(fù)兩根電極線,要先拔下負(fù)極線,或卸下負(fù)極和汽車底盤的連接。然后再拔去帶有正極標(biāo)志(+)的另一端,蓄電池有一定的使用壽命,到一定的時(shí)期就要更換。在更換時(shí)同樣要遵循上述次序,不過在把電極線接上去時(shí),次序則恰恰相反,先接正極,然后再接負(fù)極。 當(dāng)電流表指針顯示蓄電量不足時(shí),要及時(shí)充電。蓄電池的蓄電量可以在儀表板上反映出來。有時(shí)在路途中發(fā)現(xiàn)電量不夠了,發(fā)動機(jī)又熄火啟動不了,作為臨時(shí)措施,可以向其他的車輛求助,用它們車輛上的蓄電池來發(fā)動車輛,將兩個蓄電池的負(fù)極和負(fù)極相連,正極和正極相連。 電解液的密度應(yīng)按照不同的地區(qū)、不同的季節(jié)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。 在虧電解液時(shí)應(yīng)補(bǔ)充蒸餾水或?qū)S醚a(bǔ)液和添加納米碳溶膠電池活化劑。切忌用飲用純凈水代替。因?yàn)?a target="_blank" ss_c="ssc.citiao.link">純凈水中含有多種微量元素,對蓄電池會造成不良影響。 在啟動汽車時(shí),不間斷地使用啟動機(jī)會導(dǎo)致蓄電池因過度放電而損壞。正確的使用辦法是每次發(fā)動車的時(shí)間總長不超過5秒,再次啟動間隔時(shí)間不少于15秒。在多次啟動仍不著車的情況下應(yīng)從電路、點(diǎn)火線圈或油路等其他方面找原因。 日常行車時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池蓋上的小孔是否通氣。倘若蓄電池蓋小孔被堵,產(chǎn)生的氫氣和氧氣排不出去,電解液膨脹時(shí),會把蓄電池外殼撐破,影響蓄電池壽命。 檢查電池的正、負(fù)級有無被氧化的跡象??梢杂脽崴畷r(shí)常澆電瓶的電線連接處。 檢查電路各部分有無老化或短路的地方,防止電池因?yàn)檫^度放電而提前退役。[2] 1.過度放電 2.蓄電池長時(shí)間存放(在存放期間沒有充過電) 3.不能通過汽車發(fā)動機(jī)充電 4.沒有電解液 5.電解液比重太高 6.在高溫條件下充電 7.受污物污染(例如受到鹽酸、海水、有機(jī)酸等污染) 8.蓄電池充電時(shí)加上過大的電流 9.電極板變形造成正極板與包極板互相接觸,因而產(chǎn)生短路現(xiàn)象 10.在極板上部及下部沉積有污物,引起短路 11.只要注意避免以上幾點(diǎn),你的蓄電池的使用壽命就會相應(yīng)增長。 電解液液面應(yīng)始終保持在max 和min 之間,每月檢查一次,并視液面下降情況,適當(dāng)補(bǔ)充蒸餾水(純水),切勿加酸 。 當(dāng)電池的電壓不足且燈光暗淡、起動無力時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行車外充電。 防止蓄電池過充電或長期虧電,過充會使活性物質(zhì)脫落,虧電會使極板硫化,要保證調(diào)節(jié)器電壓不能過高或過低。 使用過程中,應(yīng)經(jīng)常檢查排氣孔是否暢通,以防電池變形或爆裂。 電池應(yīng)遠(yuǎn)離熱源和明火,充電及使用時(shí)應(yīng)保持通風(fēng),以防燃燒傷人。 防止蓄電池長時(shí)間大電流放電,每次使用啟動時(shí)間不能大于5秒, 兩次連續(xù)啟動時(shí)間,中間間隔10-15秒。 蓄電池在汽車上安裝要牢固,減輕震動。 經(jīng)常檢查蓄電池連接線是否牢固,所有活接頭,必須保持接觸良好,防止產(chǎn)生火花,引起蓄電池爆炸。電池卡子產(chǎn)生的氧化物、硫酸鹽,必須刮凈,并涂以凡士林,以防再受銹蝕。 經(jīng)常清除蓄電池蓋上的灰塵污物及溢出的電解液,保持清潔干燥,防止自放電。 封口膠開裂要及時(shí)修復(fù)。 汽車在寒區(qū)行駛,要避免蓄電池完全放電,以免電解液凍 5 標(biāo)號含義編輯我國汽車起動用鉛蓄電池,按GB/T5008·2—91標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,分為橡膠外殼及塑料外殼上固定式、塑料外殼下固定式等幾種。 串聯(lián)單格電池?cái)?shù):是指該電池總成所包含的單格電池?cái)?shù)目,用阿拉件數(shù)字表示。 電池類型:根據(jù)其主要用途劃分,起動型鉛蓄電池用“Q”表示,代號Q是漢字“起”的第一個拼音字母。 電池特征:為附加部分,僅在同類用途的產(chǎn)品具有某種特征,而在型號中又必須加以區(qū)別時(shí)采用。當(dāng)產(chǎn)品同時(shí)具有兩種特征時(shí),應(yīng)按表3-2順序?qū)蓚€代號并列標(biāo)志。 常見電池產(chǎn)品特征代號 表3-2
額定容量:是指20h放電率時(shí)的額定容量,用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。額定容量的單位為A·h,在型號中可略去不寫。 有時(shí)在額定容量后面用一個字母表示特殊性能,G——表示高起動率、S——表示塑料外殼、D——表示低溫起動性能好。 例如:夏利TJ7100型轎車用6—QA—40S型蓄電池:由6個單格電池組成,額定電壓為12V,額定容量為40A·h的起動用干荷電鉛蓄電池,采用了塑料外殼。 鉛酸蓄電池充、放電化學(xué)反應(yīng)的原理方程式如下: 放電:蓄電池對外電路輸出電能時(shí)叫做放電。蓄電池連接外部電路放電時(shí), 硫酸會與正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),生成化合物“硫酸鉛”,放電時(shí)間越長,硫酸濃度越稀薄,電池里的“液體”越少,電池兩端的電壓就越低。 化學(xué)反應(yīng)過程如下: (正極) (電解液) (負(fù)極) (正極) (電解液)(負(fù)極) PbO2 + 2H2SO4 + Pb → PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放電反應(yīng)) (過氧化鉛) (硫酸) (海綿狀鉛) 充電:蓄電池從其他直流電源獲得電能叫做充電。充電時(shí),在正、負(fù)極板上的硫酸鉛會被分解還原成硫酸、鉛和氧化鉛,同時(shí)在負(fù)極板上產(chǎn)生氫氣,正極板產(chǎn)生氧氣。電解液中酸的濃度逐漸增加,電池兩端的電壓上升。當(dāng)正、負(fù)極板上的硫酸鉛都被還原成原來的活性物質(zhì)時(shí),充電就結(jié)束了。 在充電時(shí),在正、負(fù)極板上生成的氧和氫會在電池內(nèi)部“氧合”成水回到電解液中。 化學(xué)反應(yīng)過程如下: (正極) (電解液) (負(fù)極) (正極) (電解液) (負(fù)極) PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充電反應(yīng)) (硫酸鉛) (水) (硫酸鉛) 從以上的化學(xué)反應(yīng)方程式中可以看出,鉛酸蓄電池在放電時(shí),正極的活性物質(zhì)二氧化鉛和負(fù)極的活性物質(zhì)金屬鉛都與硫酸電解液反應(yīng),生成硫酸鉛,在電化學(xué)上把這種反應(yīng)叫做“雙硫酸鹽化反應(yīng)”。在蓄電池剛放電結(jié)束時(shí),正、負(fù)極活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成的硫酸鉛是一種結(jié)構(gòu)疏松、晶體細(xì)密的結(jié)晶物,活性程度非常高。在蓄電池充電過程中,正、負(fù)極疏松細(xì)密的硫酸鉛,在外界充電電流的作用下會重新還原成二氧化鉛和金屬鉛,蓄電池就又處于充足電的狀態(tài)。正是這種可逆轉(zhuǎn)的電化學(xué)反應(yīng),使蓄電池實(shí)現(xiàn)了儲存電能和釋放電能的功能。修復(fù)流程約10~20小時(shí),轉(zhuǎn)換成充電3小時(shí),即告完畢。 極板極板是蓄電池的核心部分,蓄電池充、放電過程,電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換就是依靠極板上活性物質(zhì)和電解液中硫酸的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。 極板由柵架及活性物質(zhì)組成,如圖3-2所示。普通蓄電池正極板厚度一般為2.2mm,負(fù)極板厚度為1.8mm。 柵架由鉛銻合金澆鑄而成。架銻的目的是為了提高機(jī)械強(qiáng)度和鑄造性能,但銻具有副作用,會加速氫的析出而加速電解液消耗,引起自放電和柵架腐蝕。 活動性物質(zhì)就是極板上的工作物質(zhì)。正極板上的活性物質(zhì)為二氧化鉛(PbO2)、呈暗棕色;負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛(Pb),呈深灰色。 將正負(fù)極板各一片浸入電解液中,就可獲得約2.1的電動勢。為增大蓄電池容量,可將多片正、負(fù)極板分別并聯(lián),用橫板焊接成正負(fù)極板組。正負(fù)極板相互交錯嵌合,中間插入隔板后裝入蓄電池單格內(nèi),便形成單格電池,如圖3-3所示。在每個單格電池中負(fù)極板總比正極板多一片。因?yàn)檎龢O板活性物質(zhì)比較疏松,且正極板處的化學(xué)反應(yīng)比負(fù)極質(zhì)上的化學(xué)反應(yīng)劇烈,反應(yīng)前后活性物質(zhì)體積變化較大,所以正極板夾在負(fù)極板之間,可使其兩側(cè)放電均勻,從而減輕正極板的翹曲和活性物質(zhì)脫落。 電解液電解液的作用是形成電離,促使極板活性物的溶離,產(chǎn)生可逆的電化學(xué)反應(yīng)。它是由相對密度為1.84的化學(xué)純硫酸和蒸餾水按一定的比例配制而成。其相對密度一般在1.24~1.31g/cm3,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁鼗蛑圃鞆S的要求進(jìn)行選擇(表3-1)。 電解液的純度是影響蓄電池的電氣性能和使用壽命的重要因素,因此要用HGB1008-59標(biāo)準(zhǔn)二級專用硫酸和蒸餾水。工業(yè)用硫酸和一般的水中因含有鐵、銅等有害雜質(zhì)而增加自放電和極板損壞,不能用于蓄電池。 不同氣溫下的電解液相對密度(15℃) 表3-1
電池外殼外殼用來盛裝電解液和極板組,使鉛蓄電池構(gòu)成一個整體。外殼材料有硬橡膠和塑料兩種。外殼為整體式結(jié)構(gòu),殼內(nèi)由間壁分成三個或六個互不相通的單格,底部制有凸筋用來支持極板組。凸筋之間的空隙可能積存極板脫落的活性物質(zhì),避免正負(fù)極板短路。每個單格的蓋子中間有加液孔,可以用來檢查液面高度和測量電解液的相對密度,加液孔平時(shí)用加液孔擰緊。加液孔蓋中心的通氣經(jīng)常保持暢通。使蓄電池化學(xué)反應(yīng)放出的氣體隨時(shí)逸出。在極板組上部裝有防護(hù)板,以防止測量電解液相對密度、液面高度或添加電解液時(shí),損壞極板上部。小蓋與外殼之間的縫隙用封口膠密封,封口膠能保證在65℃不溢流,-30℃不產(chǎn)生裂紋。 塑料外殼采用整體式蓋,蓋與殼體間采用熱封合法封合 電池的容量,通常以安培、小時(shí)為單位(簡稱,以A.H表示,1A.h=36000C)電池容量C的計(jì)算式為C=I∫t0tdt 電池容量按照不同條件分為實(shí)際容量、理論容量與額定容量。 在某一放電率下于25℃放電至終止電壓所提的最低限度的容量是設(shè)計(jì)與生產(chǎn)時(shí)的規(guī)定的電池的容量,這叫做某一放電率RH的額定容量。 電池容量一般以AH(安培小時(shí))計(jì)算,另一種是以CELL(單位極板)幾瓦(W)計(jì)算。(W/CELL) 1.AH(安培小時(shí))計(jì)算,定義是以20小時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)。例如7AH電池是指連續(xù)放電電流0.35A ,時(shí)間連續(xù)20小時(shí)。 2.W(W(消耗功率)/CELL(單位極板))計(jì)算,定義是以15分鐘為標(biāo)準(zhǔn).例如1221W電池為12V(6 CELL),每一CELL供電21W可供電15分鐘。 3.充電時(shí)間以10小時(shí)為標(biāo)準(zhǔn),充電電流為電池容量的1/10 ,快速充電會減少電池壽命。 電池容量是指電池存儲電量的大小。電池容量的單位是“mAh”,中文名稱是毫安時(shí)(在衡量大容量電池如鉛蓄電池時(shí),為了方便起見,一般用“Ah”來表示,中文名是安時(shí),1Ah=1000mAh)。 若電池的額定容量是1300mAh,如果以0.1C(C為電池容量)即130mA的電流給電池放電,那么該電池可以持續(xù)工作10小時(shí)(1300mAh/130mA=10h);如果放電電流為1300mA,那供電時(shí)間就只有1小時(shí)左右(實(shí)際工作時(shí)間因電池的實(shí)際容量的個別差異而有一些差別)。這是理想狀態(tài)下的分析,數(shù)碼設(shè)備實(shí)際工作時(shí)的電流不可能始終恒定在某一數(shù)值(以數(shù)碼相機(jī)為例,工作電流會因?yàn)長CD顯示屏、閃光燈等部件的開啟或關(guān)閉而發(fā)生較大的變化),因而電池能對某個設(shè)備的供電時(shí)間只能是個大約值,而這個值也只有通過實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)來估計(jì)。[3] 放電電流放電電流增大,化學(xué)反應(yīng)速度加劇,極板的孔隙講過早被迅速生成的硫酸鉛所堵塞而縮小,使電解液相孔內(nèi)滲入困難,極板內(nèi)部大量的活性物質(zhì)不能參加化學(xué)反應(yīng) ,因而蓄電池放電容量迅速下降。 純度電解液應(yīng)用純硫酸和 蒸餾水配制。電解液中一些有害雜質(zhì)腐蝕柵架,沉于極板上的雜質(zhì)形成局部電池產(chǎn)生自放電。如電解液中含有1%的鐵,蓄電池一晝夜就能放完電。 蓄電池的容量直接關(guān)系到汽車、拖拉機(jī)能否正常起動、運(yùn)轉(zhuǎn)。如果維護(hù)保養(yǎng)不好,即使新裝的蓄電池也會出現(xiàn)容量迅速下降,使用壽命縮短。造成容量下降的原因主要有以下幾個方面: 1、極板硫化。即極板表面逐漸生成的白色粗大晶粒硫酸鉛,這種晶粒較硬,很難溶于電解液充電時(shí)也不易與電解液起還原反應(yīng),從而減少了活性物質(zhì)。此外,粗晶粒硫酸鉛堵塞極板孔隙,使電解液滲入困難,并增加了內(nèi)阻,使極板中參加反應(yīng)的活性物質(zhì)減少,造成蓄電池容量降低。引起極板硫化的原因有: (1)蓄電池長期處于完全放電或半放電狀態(tài),由于氣溫變化,如溫度T高,極板上一部分硫酸鉛溶入電解液,當(dāng)溫度降低時(shí), 溶于電解液的硫酸鉛會重新析出,產(chǎn)生再結(jié)晶,形成粗大的晶粒沉附在極板上。 (2)蓄電池液面降低,使極板上緣外露與空氣接觸氧化,則氧化部分在機(jī)械行駛顛簸中與電解液接觸也會產(chǎn)生粗晶粒硫酸鉛,使極板上部硫化。 (3)電解液的比重過大,放電電流過大且氣溫過高,使化學(xué)反應(yīng)加劇,產(chǎn)生的硫酸鉛很快沉積在極板上,也促使硫化。為防止極板硫化,應(yīng)經(jīng)常保持蓄電池在充足電的狀態(tài),電解液應(yīng)淹沒極板上緣,并且根據(jù)地區(qū)和季節(jié)的不同正確地選擇電解液比重。 2、自行放電。充足電的蓄電池放置不用,逐漸失去電量的現(xiàn)象,稱之自行放電。自行放電是不可避免的,在正常情況下,每天放電率不應(yīng)超過0.35%~0.5%。自行放電的主要原因: (1)極板或電解液中含有雜質(zhì),雜質(zhì)與極板間或不同雜質(zhì)間產(chǎn)生了電位差,變成一個局部電池,通過電解液構(gòu)成回路,產(chǎn)生局部電流,使蓄電池放電。 (2)隔板破裂,導(dǎo)致正負(fù)極板短路。 (3)蓄電池殼表面上有電解液或水,在極樁間成為導(dǎo)體,導(dǎo)致蓄電池放電。 (4)活性物質(zhì)脫落過多,并沉積在電池底部,使極板短路造成放電。為減少自行放電,除蓄電池制造材料應(yīng)當(dāng)盡量純凈外,在使用中必須經(jīng)常保持殼表面和樁頭清潔,加注的電解液必須為化學(xué)純凈硫酸和蒸餾水。 3、極板活性物質(zhì)脫落 蓄電池在正常使用和充放電過程中,極板活性物質(zhì)的體積不斷地膨脹和收縮,會引起活性物質(zhì)緩慢脫落,如果使用不當(dāng),則活性物質(zhì)會迅速大量脫落而造成極板短路。造成極板活性物質(zhì)脫落的主要原因是充電時(shí)電流過大或溫度過高,經(jīng)常過充電等。放電時(shí),電流過大(例如接入起動電機(jī)時(shí)間過長),使極板拱曲(因極板活性物質(zhì)參加化學(xué)反應(yīng)程度不一致,造成極板各處體積變化不一致),也會引起活性物質(zhì)脫落。 4、殼體裂紋或封口膠破裂。 裂紋將使電解液漏出,液面降低。如內(nèi)部間壁有細(xì)微裂縫,兩單池相通,使電壓降。造成裂紋的主要原因有電池座螺釘旋得過緊;敲打過猛;通氣孔堵塞,氣體不能放出,使單格壓力過大;冬季凍裂;行車中震動過大等。[4] |
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