汽车铅酸蓄电池原理与整车匹配[精选].doc

汽车铅酸蓄电池原理与整车匹配 一、铅酸蓄电池基础原理 蓄电池是一种化学电源，靠其内部的化学反应来储存电能及向用电设备供电。其放电的化学反应是依靠正极板活性物质(二氧化铅)和负极板活性物质(海绵状纯铅)在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行。 PbO2＋2H2SO4＋Pb=PbSO4＋2H2O＋PbSO4 蓄电池的基础原理图 1、蓄电池放电特征： 　（1）活性物质PbO2和Pb均逐渐变为 PbSO4。 　（2）放电过程中，电解液密度下降，所以，可通过电解液密度判断放电程度 。 　（3）蓄电池内阻逐渐增大。 蓄电池放电原理图 　2、充电过程 　　将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过程，它是放电反应的逆过程。 蓄电池充电原理图 二、铅酸蓄电池的结构: 1、极板 蓄电池极板分为正极板和负极板，他们都以铅-锑合金浇铸成的栅架为骨架，在栅架上填充活性物质制成极板，正极板上的活性物质是二氧化铅（PbO2），呈深棕色；负极板上的活性物质是海绵状的纯铅（Pb），呈青灰色。将活性物质调成糊状填充在栅架的空隙里并进行干燥即形成极板。为了增加电瓶容量，每个单个蓄电池是由多个正负极板组成的极板组，每个正极板是处在两个负极板中间，使正极板两边充放电均匀。 2、隔板 隔板插放在正、负极板之间，以防止正、负极板互相接触造成短路。隔板应耐酸并具有多孔性，以便于电解液的渗透。常用的隔板材料有木质、微孔橡胶和微孔塑料等。其中，木质隔板耐酸性较差，微孔橡胶隔板性能最好但成本较高，微孔塑料隔板孔径小、孔率高、成本低，因此被广泛采用。现在，还有将微孔塑料隔板作成袋状，包裹着正极，可以防止活性物质脱落。 3、壳体 壳体用于盛放电解液和极板组，具有耐酸、耐热、耐震性能。壳体多采用硬橡胶或聚丙烯塑料制成，为整体式结构，底部有凸起的肋条以搁置极板组，用来支撑极板组，并使极板上脱落下来的活性物质落入凹槽中，防止极板短路。壳内由间壁分成3个或6个互不相通的单格，（此单格根据蓄电池的电压而定，每个单个电压2V）各单格之间用铅质联条串联起来，壳体上部使用相同材料的电池盖密封，电池盖上设有对应于每个单格电池的加液孔，用于添加电解液和蒸馏水，以及测量电解液密度、温度和液面高度。加液孔盖上的通风孔可使蓄电池化学反应中产生的气体排出。 蓄电池壳体剖析图 4、电解液 电解液在蓄电池的化学反应中，起到离子间导电的作用，并参与蓄电池的化学反应。电解液由纯硫酸（H2SO4）与蒸馏水按一定比例配制而成，其密度一般为1.23～1.31g/cm3之间。 电解液密度配比示意图 电解液的密度对蓄电池的工作有重要影响，密度大，可减少结冰的危险并提高蓄电池的容量，但密度过大，则粘度增加，反而降低蓄电池的容量，缩短使用寿命。电解液密度应随地区和气候条件而定，下表列出了不同地区和气温下的电解液的密度。另外，电解液的纯度也是影响蓄电池性能和使用寿命的重要因素之一。 电解液的密度与气候条件： 冬季温度低于－40℃地区 1.31~1.26 g/cm3 冬季温度高于－40℃地区 1.28~1.25 g/cm3 冬季温度高于－30℃地区 1.27~1.24 g/cm3 冬季温度高于－20℃地区 1.26~1.23 g/cm3 冬季温度高于0℃地区 1.24~1.23 g/cm3 三、蓄电池的作用： 汽车电器主要组成部分 ：包括蓄电池、发电机、调节器、负载。其中发电机为主电源，发电机正常工作时，由发电机向全车用电设备供电，同时给蓄电池充电。蓄电池的主要作用是发动机启动时向启动机供电，同时辅助发电机向用电设备供电。调节器的作用是使发电机的输出电压保持恒定。 1、发动机启动时，向启动机和点火系统供电； 2、发动机低速运转时，向用电设备和发电机磁场绕组供电； 3、发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转化为化学能储存起来； 4、发电机过载时，协助发电机向用电设备供电； 5、蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出现的瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器系统电压稳定。 四、铅酸蓄电池的分类 铅酸蓄电池结构简单、价格便宜、内阻小、可以短时间供给起动机强大的起动电流而被广泛采用。 铅蓄电池又可以分为普通铅蓄电池、干荷电铅蓄电池、湿荷电铅蓄电池和免维护铅蓄电池。 铅酸蓄电池