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蓄电池


一、
蓄电池的组成与结构

蓄电池是轿车的电源之一。发动机起动时,供给起动系、点火系等用电设备的电能。

当发动机正常运行时,可将发电机的部分电能贮存起来(即充电)

标致轿车蓄电池为酸性铅蓄电池,由极板、隔板、电解液、外壳、极柱、连条、封口胶等部分组成,结构如4-19所示。极板分正极板和负极板。正极板柱的活性物质为二氧化铅(PbO2),呈深棕色;负极板上的活性物质为铅(Pb),呈海绵状青灰色。电解液为稀硫酸(H2SO4+H2O)。隔板放置于正、负极板之间,具有绝缘性、多孔性和耐腐蚀性,用玻璃纤维材料制成。外壳为耐腐蚀的硬质塑料。极柱材料通常为铅,正极柱为红色,负极柱为绿色。

蓄电池的工作原理,是极板上的活性物质与电解液发生电化学反应的过程。蓄电池在放电时,极板上的PbO2Pb与电解液H2SO4化合,生成PbSO4(硫酸铅),电解液中的硫酸减少,密度下降;蓄电池充电时,PbS04又还原成活性物质PbO2Pb,使电解液中硫酸增多,密度升高。

二、蓄电池的使用与维护

1.蓄电池的检验

(1)测量电解液密度,判定蓄电池充电程度:电解液密度随着蓄电池充放电程度的不同而变化。放电程度越大,电解液密度下降越多。电解液密度的变化与蓄电池充电程度见表4-2

4-2电解液密度与蓄电池充电程度的关系

电解液密度(20)

充电程度(%)

1.26

100

1.21

75

1.16

50

1.11

25

1.06

完全放电

测量电解液密度以20℃为标准,平时测量的电解液密度值必须按以下经验公式进行换算:

S20St0.0007(t20)

式中:S20——20℃时的电解液密度;

St——在实际温度为t℃时所测得的电解液密度;

t——测量时的实际温度;

0.0007——温度系数。

(2)以大电流放电时的端电压变化,判定蓄电池的技术状况:

①在汽车上接通起动机,检查蓄电池在大电流放电时的端电压。发动机在正常温度下,连续几次使用起动机,如果都能够带动发动机很快转动,说明蓄电池技术状况良好,充电较足;反之,则说明状况欠佳或有故障。

②用高率放电计检查蓄电池的负荷电压。如果蓄电池单格电压在1.5V以上,并且能够在5s内保持稳定,说明技术状况良好;如果蓄电池单格电压低于1.5V,但在5s时间内能保持稳定,则属于放电过多,应及时进行补充充电;如果5s内电压迅速下降,则说明有故障,应检查蓄电池的故障原因,并及时排除。

(3)充电检查,判定蓄电池技术状况:根据对蓄电池充电时的电解液密度、电解液温度、端电压等的变化,可判定蓄电池的技术状况,见4-3

2.蓄电池的充电

蓄电池充电分为初次充电和补充充电。

(1)初次充电:新蓄电池启用前必须进行初次充电,充电电流不宜过大。首先以充电电流为6A充电12h,接着将充电电流减半,至蓄电池充足电为止。然后检查电解液液面高度和密度,必要时加注电解液或蒸镏水,再充电2-3h。蓄电池进行初次充电时应注意以下几点:

①初次充电电流不能过大,必须使蓄电池真正充足。蓄电池充足电的标志是:在不切断充电的情况下,单格电压应达2.5V以上;电解液密度上升到最大值,且在4h内保持稳定;同时电解液中有大量气泡(沸腾)产生。

②第一次充电后应进行充放电循环。以20h放电率放电至蓄电池单格电压为1.75V。然后再充放电,常需进行2-3次充放电循环,使蓄电池输出容量达到原厂规定容量的85%以上,方可装于车上使用。

(2)补充充电:蓄电池在使用中,当出现起动无力、灯光暗淡、电解液密度低于1.15g/cm3时,必须对蓄电池进行补充充电。补充充电时应注意以下几点:

①蓄电池在车上补充充电时,必须卸下与轿车的连接线。否则,将会烧坏连接线和交流发电机中的晶体二极管。

②充电时蓄电池内有氢气和氧气产生,必须取下蓄电池上的加液口塞,并严禁烟火接近。

③充电过程中,电解液温度上升,当温度超过45℃时,应停止充电,必须待其温度降低后再进行充电。

④充电过程中,应经常检查电解液液面高度和密度是否符合规定要求,必要时调整。

3.蓄电池的维护

(1)蓄电池外部应经常保持清洁、干净,加液塞的通气孔应畅通。极柱上的氧化物应定期清除,接线夹头与极柱的接触要良好、牢靠,并经常检查蓄电池安装情况,及时进行紧定。

(2)标致轿车每行驶2.5km时应检查一次蓄电池电解液液面高度。电解液液面应高出极板10-15mm。如果液面过低,应添加蒸镏水,使液面高度达到规定要求。

(3)正确使用起动机,每次起动时间不得超过5s,再次起动的间隔不少于15s

(4)检查维护蓄电池时,应防止杂质进入电解液。

(5)电解液密度必须与所在地区和季节相适应(见表4-4)。在冬季及寒冷地区,电解液密度应略高一些;在夏季及炎热地区,电解液密度应略低一些,以保证蓄电池有足够的容量。

4-4不同地区和季节的电解液密度 (g/cm3)

不同地区的气候条件

完全充足电的蓄电池

15℃时的电解液密度

冬季

夏季

冬季最低气温低于-40℃的地区

1.31

1.25

冬季最低气温在-40-30℃地区

1.29

1.25

冬季在最低气温在-30-20℃的地区

1.28

1.25

冬季最低气温在-20-10℃的地区

1.27

1.24

冬季最低气温在-100℃的地区

1.26

1.24

冬季最低气温在0℃以上的地区

1.24

1.24

(6)使用中应及时对蓄电池进行补充充电。当夏季蓄电池放电50%时,冬季蓄电池放电25%时,即应进行补充充电。

(7)蓄电池搬运应轻搬、轻放,千万注意不要摔坏蓄电池外壳。

4.蓄电池配件编号

标致轿车蓄电池的原厂配件编号为:标致505型为5600.18;标致504型为5638.30

三、蓄电池的故障检修

1.自行放电

(1)故障现象:充足电的蓄电池如放置不使用,会很快失去存电量。

(2)故障原因:

①电解液中含有杂质(如铜、铁等),电解液密度偏高。

②蓄电池上盖破裂,表面被溅出的电解液浸湿,以及活性物质脱落沉积过多,都会在正、负极板之间,造成导电通路而自行放电。

③隔板破裂,造成正负极板短路。

(3)故障诊断与排除:

自行放电的蓄电池,可将它完全放电或过度放电,使极板上的杂质进入电解液后,将电解液全部倒出,用蒸镏水注入蓄电池中清洗多次,最后加入电解液重新充电。如果上盖破裂应更换新盖。如果因隔板破裂,活性物质沉积过多,只有更换新蓄电池。

(4)防止措施:

①蓄电池外部应经常保持清洁、干燥,上盖如被电解液浸湿或脏污,应及时用热水或净水冲洗干净。

②用纯净硫酸和蒸镏水配制电解液,禁止使用工业硫酸和生活用水。盛装电解液忌用铜或铁的容器。

2.极板硫化

(1)故障现象:

①极板上有白色的霜状结晶体。

②蓄电池容量有明显下降。

③充电时单格蓄电池电压迅速上升,但电解液密度上升不明显,且过早出现“沸腾”现象。

④对蓄电池高率放电时,电压明显下降。

(2)故障原因:极板硫化的主要原因是蓄电池长期在放电和半放电状态下放置,使溶解在电解液中的PbS04结晶成粗大颗粒附在极板上。另外,电解液液面过低、蓄电池严重自行放电,也是加剧极板硫化的因素。

(3)故障诊断与排除:

①极板硫化不严重时,可用小电流长时间充电的方法,或进行全充电全放电的充放电循环,使活性物质复原。也可以采用去硫充电的方法,即倒出蓄电池内电解液,加注蒸镏水,用初次充电电流充电,反复进行充放电循环,倒出蒸镏水,再加入符合要求的电解液。

②如果蓄电池极板硫化较严重时,应更换新蓄电池。

(4)防止措施:

①尽可能地使蓄电池经常处于充足电的状态,大量放电后,应迅速充电。

②常用的蓄电池最好3个月左右进行一次预防性过充电。

③经常停驶的汽车,每个月应对蓄电池进行一次补充充电。

④根据季节和地区正确选择电解液密度,经常保持电解液液面高出极板10-15mm

3.活性物质脱落

(1)故障现象:充电时,电解液中有褐色物质,电解液沸腾现象较正常蓄电池出现得早,充电时间大大缩短。

(2)故障原因:造成极板活性物质脱落的主要原因是:充电时电流过大,尤其是充电末期电流过大;大电流放电时间过长;经常过量充电、过量放电;蓄电池温度过高等。

(3)故障诊断与排除:当发生活性物质脱落时,如果沉淀量过多,则必须更换新蓄电池。

(4)防止措施:

①不要连续使用起动机,因为蓄电池连续强电流放电时间过长,会使极板拱曲。

②电解液密度适中,切不可过高。

③按规定调整交流发电机的限额电压,防止对蓄电池造成“过充电”现象。

④充电时应选择合适的充电电流,充足电后应及时停止充电。

⑤在车上应将蓄电池安装牢固,拆装蓄电池接线时不允许用工具敲打。

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