铅酸蓄电池知识培训资料.ppt
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1、铅酸蓄电池知识培训,无锡地铁运营分公司车辆部检修一车间2013年12月,目 录一 铅酸蓄电池的组成原理 二 铅酸蓄电池用电解液 三 铅酸蓄电池加液和充电 四 蓄电池的正确使用与维护 五 蓄电池极板硫酸盐化的现象及处理 六 蓄电池中常见杂质的危害及处理 七 铅酸蓄电池综合判定八 免维护蓄电池 九 蓄电池使用保养中常见的误区,概述,3,1.蓄电池(Storage Battery)是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计的电池,通过可逆的化学反应实现再充电,通常是指铅酸蓄电池。2.蓄电池分类按原理分:铅酸蓄电池、锂电池、锌电池、磷酸铁锂蓄电池等。按功能分:启动用蓄电池、牵引用蓄电池等。按
2、结构分:普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池。,一 铅酸蓄电池的组成原理,(一)蓄电池的组成(二)蓄电池的基本结构(三)铅酸蓄电池工作原理,(一)蓄电池的组成,1.正负极板是由板栅和活性物质组成。正极活性物质主要成份为二氧化铅(PbO2),负极活性物质主要成份为海绵状铅(Pb)。2.隔板:是由PVC、PE塑料、微孔橡胶或玻璃纤维等制成,主要作用:防止正负极板短路;使电解液中正负离子顺利通过;阻缓正负极板活性物质的脱落,防止正负极板因震动而损伤。3。电解液:一般蓄电池采用电解液密度为1.2800.01g/cm3(25)的稀硫酸。电解液的作用:参与正负极板的电化学反应;传导电流。4.蓄电池的壳体(
3、电池槽、盖)是由PP塑料、橡胶等材料制成,是盛放正、负极板和电解液等的容器。5.其它:蓄电池除上述主要部件外,还有连接线、端子、极柱、电眼等零部件。,(二)蓄电池的基本结构,1.正、负极板分别由汇流排并联,间隔参插在一起,且正、负极板由隔板隔开,组成一个单体电池。2.由12或24个单体电池串联组成一个额定电压24V或48V的蓄电池。,7,(三)铅酸蓄电池工作原理,1.(充电反应)2PbSO4+2H2O-PbO2+2H2SO4+Pb充电:电解液密度增加,内阻减小,电池电压升高,充电后期由于水的电解,将有大量气泡产生。电池内电解液的浓度逐渐增加,亦即电解液之比重上升,并逐渐回复到放电前的浓度,这种
4、变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态,当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时,即等于充电结束,而阴极板就产生氢,阳极板则产生氧,充电到最后阶段时,电流几乎都用在水的电解,因而电解液会减少,此时应以纯水补充之。,铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生2V的电压(电动势),2、(放电反应)PbO2+2H2SO4+Pb-2PbSO4+2H2O 放电:H2SO4浓度下降,正极上的PbSO4增加,内阻增大,电解液密度下降。蓄电池连接外部电路放电时,稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物硫酸铅。经由放电硫酸成分从电解液中释出,放电
5、愈久,硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成份与放电量成比例,只要测得电解液中的硫酸浓度,亦即测其比重,即可得知放电量或残余电量。,9,二 铅酸蓄电池用电解液,铅酸蓄电池的能提供电能最主要的组份是正、负极板和电解液。一般蓄电池采用电解液密度为1.2800.01g/cm3(25)的稀硫酸。电解液的作用:参与正负极板的电化学反应;传导电流。蓄电池液面高度应以高于极板1520mm为宜,缺液时根据不同情况,及时补充蓄电池液或蒸馏水,否则将缩短蓄电池的使用寿命。,蓄电池电解液比重计,一般电解液比重计 都带有一个玻璃管,玻璃管的一端带有个气囊,另一端有橡胶针头。将比重计放入玻璃管内,小头朝向气囊方向,盖好后就可使用了
6、。用手捏住气囊,将橡胶针头插入电解液,松开气囊,电解液就被吸入玻璃管,比重计就漂在玻璃管里了,垂直提起来,从水平放向看液面处在什么刻度上,读数就是该电解液的比重了。,三 铅酸蓄电池补充和充电,(一)电解液补充1.起铅酸蓄电池加液加液前复测电解液密度和温度,密度为1.2800.01g/cm3(25)2.灌入的电解液温度不高于35。3.拧下气塞,盲孔气塞务必穿透排气孔,有密封垫或密封签的灌酸后要去掉。4.若密度较低时,应取出一部分电解液,注入预先配制好的密度不大于1.4g/cm3的电解液(稀硫酸);若密度高时,则应取出一部分电解液,注入蒸馏水予以调整。5.电解液液面应高出最低液面线,无液面线的应高
7、出隔板顶部(防护网)1520mm。,三 铅酸蓄电池补充和充电,(二)一般的充电方式:(1)恒流充电:是在一定的时间段始终以一定不变的电流对电池进行充电,其优点是充电比较完全,但是后期电流几乎全部被消耗在水的分解和热的发生上。(2)恒压充电:恒压充电是始终以一定不变的电压对电池进行充电,其优点是气体产生很少,耗水量小,存在充电不完全的缺点。单体电压通常设定在2.32.4V(12 V电池为13.814.4 V,6 V电池为6.97.2 V),直到充足电为至。3 补充充电:初充电、补充电常采用恒流充电。补充充电电流为0.1C20A(如60Ah蓄电池用6A),充电时间为35 h,或根据存放时间长短确定
8、充电时间。4 维护充电:常采用恒压充电。,三 铅酸蓄电池补充和充电,(三)电池充足电判定标志:3.1 电池单格内有大量气泡产生。3.2 电池单体电压在2.32.4V(12 V电池为13.814.4 V,6 V电池为6.97.2 V),且在2h以上测定不变。3.3 电液比重达1.280g/ml(25),且在2h以上测定不变。充电程序结束后,用电解液调整液面高度至高出最低液面线,无液面线的应高出隔板顶部1520mm。拧紧气塞,清洗擦干蓄电池。(四)注意事项 4.1 不同容量、不同批次的蓄电池应分开充电。4.2 充电过程中电解液温度不得超过45,当电解液温度接近45时减半电流或停止充电或放入水中冷却
9、。4.3 充电间应通风良好,不得有明火。,四 蓄电池的正确使用与维护,1 蓄电池的选用 更换电池时,一般选择与原车电池容量相同或较大的电池。当车上另外增加额外的电器设施,或车辆使用电池较多时选用一较大容量的电池是比较合理的。如需用一较大的外型尺寸电池,应确实检查压紧装置有无足够的空间,能否压紧;检查垂直高度以免车盖盖下时过于靠近电池。2 蓄电池的更换应按如下顺序进行:2.1 依次拆卸蓄电池负极接线、正极接线。2.2 拆卸蓄电池压紧夹持器螺栓,然后拆卸蓄电池夹持器及蓄电池,在拆卸蓄电池时,蓄电池的倾斜角度不能超过40。2.3 安装蓄电池时,将蓄电池安装到蓄电池托架上,安装蓄电池压紧夹持器,并紧固
10、夹持器螺栓(12Nm)。2.4 将汽车的正负极接线分别连接到蓄电池正负端子上,紧固正负极接线端子螺栓(15Nm)。最后,给正负极接线端子上涂上凡士林或黄油,以保护正负极接线端子。,四 蓄电池的正确使用与维护,3 长时间停驶时蓄电池的储存 若车辆存放超过30天,为保持蓄电池正常的充电技术状态,应做到:3.1 确保电解液比重为1.280.01g/mL(25)。3.2 断开蓄电池负极搭铁线,以防止由于附加电流泄放引起蓄电池放电;3.3 制订一个常规日程表,每20-45天给蓄电池充一次电;3.4 当发现蓄电池电解液比重小于1.25 g/mL(25)时,进行蓄电池检查,充电或更换蓄电池。,四 蓄电池的正
11、确使用与维护,4 日常维护4.1 经常保持蓄电池表面的清洁。发现表面有灰尘和酸液时,应及时擦拭,擦拭时可先用沾有苏打水的擦布擦拭一遍,后用清水冲洗干净。4.2 经常用蒸馏水清洗排气栓,通气良好。4.3 按照规定进行蓄电池的充电、放电和补充电工作。4.4 充电过程中,电解液的温度不得超过45,严防过量充电。4.5 放电过程中,严禁大电流放电和过量放电。4.6 发现故障应及时排除。4.7 蓄电池充电期间应经常保持清洁、干燥、空气流通,光线充足。应用带湿的拖把擦净地面,在清洁、绝缘较好的情况下,可以在地面洒水,保持室内的湿度,以减少电池中水分的蒸发。,四 蓄电池的正确使用与维护,5 定期维护5.1
12、每月应认真地用蒸馏水擦拭一次表面,直至表面(含外壳)不呈酸性为止。5.2 每半月应认真地检查连结条、极柱及输出连线的接触情况和牢固程度,彻底清除金属部位(如接线端子)的氧化物和锈蚀,更换金属部位的凡士林油。5.3 及时进行电解液密度的检查和调整5.4 对蓄电池测量用的仪表(如密度计、温度计、电压表、电流表、车上的显示仪表)进行检查和校验,以免由于仪表不准确,导致蓄电池维护工作的质量受到影响。5.5 根据气侯季节的变化,按说明书的要求,调整电解液密度(也称换季)。5.6 及时检查和排除蓄电池的故障。5.7 电池在使用过程中应调好充电器的电压防止过充电。,四 蓄电池的正确使用与维护,6 加强蓄电池
13、的补充电维护:蓄电池在日常使用中,有时由于蓄电池大量放电、或充电系统存在缺陷、或长期存放导致电池亏电,因此应定期对蓄电池进行补充电(按设备维护保养手册进行),以提高其使用可靠性,延长使用寿命。进入冬天时最好进行一次补充电。充电方法:a 恒流充电:充电电流为0.1C20A(如60Ah蓄电池用6A),直到充足电为至。b 恒压充电;单体电池电压通常设定在2.32.4V(12 V电池为13.814.4 V,6 V电池为6.97.2 V),直到充足电为至。C 充足电后,最后对电池进行一次均衡充电,以保证单格均衡。方法为:将充足电的电池,用0.035C20A电流充电;当电池冒出均匀气泡,温度上升时,停止充
14、电1小时;如此重复34次,单格电池都能冒出均匀气泡,并且电池电压电液密度趋于不变时结束。,蓄电池的正确使用和维护主要有以下7点:1、检查蓄电池在支架上的固定螺栓是否拧紧,安装不牢靠会因行车震动而引起壳体损坏。另外不要将金属物放在蓄电池上以防短路。2、时常查看极柱和接线头连接得是否可靠。为防止接线柱氧化可以涂抹凡士林等保护剂。3、不可用直接打火(短路试验)的方法检查蓄电池的电量这样会对蓄电池造成损害。4、普通铅酸蓄电池要注意定期添加蒸馏水。干荷蓄电池在使用之前最好适当充电。至于可加水的免维护蓄电池并不是不能维护适当查看必要时补充蒸馏水有助于延长使用寿命。5、蓄电池盖上的气孔应通畅。蓄电池在充电时
15、会产生大量气泡若通气孔被堵塞使气体不能逸出当压力增大到一定的程度后就会造成蓄电池壳体炸裂。6、在蓄电池极柱和盖的周围常会有黄白色的糊状物,这是因为硫酸腐蚀了根柱、线卡、固定架等造成的。这些物质的电阻很大,要及时清除。7、当需要用两块蓄电池串联使用时蓄电池的容量最好相等。否则会影响蓄电池的使用寿命.,19,五 蓄电池极板硫酸盐化的现象及处理,所谓硫酸化是指正负极板上形成不可逆硫酸铅盐化组成一层白色粗粒结晶的硫酸铅而言。这种结晶体很难在正常的充电时消除,硫酸化的形成程度与铅酸蓄电池容量有很大的关系,硫化越严重,电容量越少,直至报废,极板硫酸化的因素很多,主要是铅酸蓄电池贮存时间过长,因为极板在化成
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