汽车电气设备构造与维1 - 图文(2)

（2）电解液密度

适当提高电解液的密度，可加快电解液的渗透速度，提高蓄电池的电动势和容量。但电解液密度过大，又将导致粘度增加，内阻增大，反而使蓄电池容量降低。 （3）放电电流 放电电流越大，蓄电池的容量就越小，如右图所示。当放电电流增大时，化学反应速度加快，PbSO4堵塞孔隙的速度也越快，导致极板内层大量的活性物质不能参与反应，蓄电池的实际输出容量减小。同时，电解液密度迅速下降，导致蓄电池的端电压也迅速下降，因而缩短了放电时间。因此 在实际使用中必须严格控制起动时间，每次起动的时间不应超过5s，且连续两次起动之间的时间间隔不应少于15s。 2.4 蓄电池的充电 2.4.1 充电设备

蓄电池是直流电源，必须用直流电源对其进行充电。充电时，充电电源的正极接蓄电池的正极，充电电源的负极接蓄电池的负极。

汽车上的充电设备是由发动机驱动的交流发电机。充电机多采用硅整流充电机、晶闸管整流充电机和智能充电机等。 2.4.2 充电方法 1．恒压充电

恒压充电是指充电过程中，充电电源电压保持恒定的充电方法。

恒压充电的接线方法(右上图）。恒压充电特性曲线（右下图）。

若充电电压过高，将导致过充电；充电电压过低，将导致充电不足。一般单格电池充电电压选为2.5V。

在恒压充电初期，充电电流较大，4～5h内即可达到额定容量的90％～95％，因而充电时间较短，而且不需要照管和调整充电电流，适用于补充充电。由于充电电流不可调节，所以不适用于初充电和去硫化充电。

2．恒流充电

恒流充电指充电电流保持恒定的充电方法。广泛用于初充电、补充充电和去硫化充电等。恒流充电的接线方法（右上图）。充电特性曲线（右下图）。 为缩短充电时间，充电过程通常分为两个阶段。第一阶段采用较大的充电电流，使蓄电池的容量得到迅速恢复，当蓄电池电量基本充足，单格电池电压达到2.4V，开始电解水产生气泡时，转入第二阶段，将充电电流减小一半，直到电解液密度和蓄电池端电压达到最大值且在2～3h内不再上升，蓄电池内部剧烈冒出气泡时为止。

恒流充电的适应性强，可任意选择和调整充电电流的大小，有利于保持蓄电池的技术性能和延长使用寿命，其缺点是充电时间长，要经常调节充电电流。

3．脉冲快速充电

脉冲快速充电必须用脉冲快速充电机进行，其充电电流波形（右下图）。 脉冲快速充电的过程是：先用0.8～1倍额定容量的大电流进行恒流充电，使蓄电池在短时间内充至额定容量的50％～60％，当单格电池电压升至2.4V，开始冒气泡时，由充电机的控制电路自动控制，开始脉冲快速充电，首先停止充电25ms（称为前停充），然后再放电或反向充电，使蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流（脉冲深度一般为充电电流的1.5～3倍，脉冲宽度为150～1000μs），然后再停止充电40ms（称为后停充），以后的过程为：正脉冲充电—前停充—负脉冲瞬间放电—后停充—正

脉冲充电……循环进行，直至充足电。脉冲快速充电的优点是充电时间可大大缩短（新蓄电池充电仅需5h，补充充电需1h）。缺点是对蓄电池的寿命有一定的影响，并且脉冲快速充电机结构复杂，价格昂贵，适用于电池集中、充电频繁、要求应急的场合。 2.4.2 充电种类 1．初充电

指对新的或更换极板后的蓄电池进行的第一次充电。 其操作步骤是：

（1）按蓄电池制造厂的规定和本地区的气温条件，加注一定密度的电解液（加注前，电解液温度不得超过30℃），放置4-6h，使极板浸透，并调整液面高度至规定值。

（2）将蓄电池的正、负极分别与充电机的正、负极相连。

（3）采用两阶段恒流充电法充电时，第一阶段充电电流为额定容量的1/15，待电解液中有气泡冒出、单格电池电压达2.4V时，转入第二阶段，将电流减小一半，直至蓄电池充足电为止。

充电过程中应注意测量电解液的温度，当温度超过40℃时，应将电流减半，如温度继续上升达45℃时，应停止充电，待冷却至35℃以下时再充电。

（4）充好电的蓄电池应检查电解液的密度，如不符合规定，应用蒸馏水或1.4g/cm3的稀硫酸进行调整，并调整液面高度至规定值。调整后，再充电2h，直到电解液密度符合规定为止。 2．补充充电

补充充电是指对使用中的蓄电池在无故障的前提下，为保持或恢复其额定容量而进行的正常的保养性充电。

一般汽车用蓄电池应每隔1～2个月从车上拆下来进行一次补充充电，使用中，如发现下列现象之一时，必须及时进行补充充电： （1）电解液相对密度降至1.15g/cm3以下时； （2）冬季放电量超过25％，夏季超过50％时； （3）前照灯灯光比平时暗淡，起动无力时； （4）单格电池电压降到1.70V以下时。

补充充电可采用恒压充电或两阶段恒流充电。 汽车上蓄电池的充电采用恒压充电法充电。采用两阶段恒流充电法进行补充充电时，应先用C20/10的电流进行充电，当单格电池电压达到2.4V以上时，改用C20/20的电流充电至充足为止。 2.5 蓄电池常见的故障 故障一：极板硫化 极板上生成一层白色粗晶粒的PbSO4，在正常充电时不能转化为PbO2和Pb的现象。 故障 （1）硫化的电池放电时，电压急剧降低，过早降至终止电压，电池容量减小。 特征 （2）蓄电池充电时单格电压上升过快，电解液温度迅速升高，但密度增加缓慢，过早产生气泡，甚至一充电就有气泡。 （1）蓄电池长期充电不足或放电后没有及时充电，导致极板上的PbSO4有一部分溶解于电解液中，环境温度越高，溶解度越大。当环境温度降低时，溶解度减小，溶解的PbSO4就会重新析出，在极板上再次结晶，形成硫化。 （2）电解液液面过低，使极板上部与空气接触而被氧化，在行车中，电解液故障 上下波动与极板的氧化部分接触，会生成大晶粒PbSO4硬化层，使极板上部原因 硫化。 （3）长期过量放电或小电流深度放电，使极板深处活性物质的孔隙内生成PbSO4。 （4）新蓄电池初充电不彻底，活性物质未得到充分还原。 （5）电解液密度过高、成分不纯，外部气温变化剧烈。 排除 方法 轻度硫化的蓄电池，可用小电流长时间充电的方法予以排除；硫化较严重者采用去硫化充电方法消除硫化；硫化特别严重的蓄电池应报废。 故障二：活性物质脱落

故障 特征 活性物质脱落:主要指正极板上的活性物质PbO2的脱落。 蓄电池容量减小，充电时从加液孔中可看到有褐色物质，电解液浑浊。 （1）蓄电池充电电流过大，电解液温度过高，使活性物质膨胀、松软而易于脱落。 （2）蓄电池经常过充电，极板孔隙中逸出大量气体，在极板孔隙中造成压力，而使活性物质脱落。 （3）经常低温大电流放电使极板弯曲变形，导致活性物质脱落。 （4）汽车行驶中的颠簸振动。 对于活性物质脱落的铅蓄电池，若沉积物较少时，可清除后继续使用；若沉积物较多时，应更换新极板和电解液。 故障 原因 排除 方法 故障三：极板栅架腐蚀

主要是正极板栅架腐蚀，极板呈腐烂状态，活性物质以块状堆积在隔板之故障 间，蓄电池输出容量降低。 特征 故障 原因 （1）蓄电池经常过充电，正极板处产生的O2使栅架氧化。 （2）电解液密度、温度过高、充电时间过长，会加速极板腐蚀。 （3）电解液不纯。 腐蚀较轻的蓄电池，电解液中如果有杂质，应倒出电解液，并反复用蒸馏水清洗，然后加入新的电解液，充电后即可使用； 腐蚀较严重的蓄电池，如果是电解液密度过高，可将其调整到规定值，在不充电的情况下继续使用； 腐蚀严重的蓄电池，如栅架断裂、活性物质成块脱落等，则需更换极板。 排除 方法 故障四：极板短路 蓄电池正、负极板直接接触或被其它导电物质搭接称为极板短路。 故障 极板短路的蓄电池充电时充电电压很低或为零，电解液温度迅速升高，密特征 度上升很慢，充电末期气泡很少。 （1）隔板破损使正、负极板直接接触。 故障 （2）活性物质大量脱落，沉积后将正、负极板连通。 原因 （3）极板组弯曲。 （4）导电物体落入池内。 出现极板短路时，必须将蓄电池拆开检查。 排除 更换破损的隔板，消除沉积的活性物质，校正或更换弯曲的极板组等。 方法 故障五：自放电

故障 特征 蓄电池在无负载的状态下，电量自动消失的现象称为自放电。 如果充足电的蓄电池在30天之内每昼夜容量降低超过2%，称为故障性自放电。 （1）电解液不纯，杂质与极板之间以及沉附于极板上的不同杂质之间形成电位差，通过电解液产生局部放电。 （2）蓄电池长期存放，硫酸下沉，使极板上、下部产生电位差引起自放电。 （3）蓄电池溢出的电解液堆积在电池盖的表面，使正、负极柱形成通路。 （4）极板活性物质脱落，下部沉积物过多使极板短路。 自放电较轻的蓄电池，可将其正常放完电后，倒出电解液，用蒸馏水反复清洗干净，再加入新电解液，充足电后即可使用；自放电较为严重时，应将电池完全放电，倒出电解液，取出极板组，抽出隔板，用蒸馏水冲洗之后重新组装，加入新的电解液重新充电后使用。 故障 原因 排除 方法 故障六：单格电池极性颠倒 故障 单格电池原来的正极板变成负极板，负极板变成正极板。此时，蓄电池电特征 压迅速下降，不能继续使用。 没有及时发现有故障的单格电池（如极板短路、活性物质脱落等），当蓄故障 电池放电时，该单格电池由于容量小，首先放电至零，再继续放电时，其原因 他单格电池的放电电流对它进行充电，使其极性颠倒。 排除 对极性颠倒的单格电池应更换新极板。 方法 2.6 蓄电池的使用维护与检测 2.6.1蓄电池的使用与维护 1．蓄电池的储存

（1）新蓄电池的储存

未启用的新蓄电池，其加液孔盖上的通气孔均已封闭，不要通破。保管蓄电池时应注意以下几点：

①存放室温5～30℃，干燥、清洁、通风。 ②不要受阳光直射，离热源距离不小于2m。 ③避免与任何液体和有害气体接触。

④不得倒置或卧放，不得叠放，不得承受重压。 ⑤新蓄电池的存放时间不得超过2年。 （2）暂时不用的蓄电池的储存 采用湿储存方法，即先充足电，再把电解液密度调至1.24～1.28g/cm3，液面调至规定高度，然后将通气孔密封，存放期不得超过半年，期间应定期检查，如容量降低25％，应立即补充充电，交付使用前也应先充足电。 （3）长期停用的蓄电池的储存

采用干储存法，即先将充足电的蓄电池以20h放电率放完电，然后倒出电解液，用蒸馏水反复冲洗多次，直到水中无酸性，凉干后旋紧加液孔盖，

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