第3章　電源系統(tǒng)

3.1　蓄電池的維修

3.1.1　蓄電池的結(jié)構(gòu)及分類(lèi)

（1）蓄電池的作用

① 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)供電給起動(dòng)機(jī)。

② 發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)或發(fā)電機(jī)電壓過(guò)低時(shí)供電給各用電器。

③ 在發(fā)電機(jī)電壓高于蓄電池電壓時(shí)，蓄電池作為發(fā)電機(jī)的負(fù)載，將發(fā)電機(jī)發(fā)出的一部分電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)儲(chǔ)存起來(lái)并且平緩電路中所產(chǎn)生的電壓波動(dòng)。

（2）蓄電池的分類(lèi)

蓄電池分為普通鉛酸蓄電池、免維護(hù)蓄電池、干荷電蓄電池、濕荷電蓄電池、膠體電解質(zhì)蓄電池等。

（3）蓄電池的結(jié)構(gòu)

蓄電池由極板、隔板、電解液、外殼、聯(lián)條等組成，如圖3-1-1所示。

① 極板　蓄電池的核心部分，分正、負(fù)極板。極板由柵架和活性物質(zhì)組成。活性物質(zhì)填充在鉛銻合金鑄成的柵架上。蓄電池充、放電過(guò)程中，電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換是依靠極板上活性物質(zhì)和電解液的化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

② 隔板　隔板的作用是將相互依靠的正負(fù)極板隔開(kāi)，防止相互接觸而短路。隔板材料應(yīng)具有良好的耐酸性和抗氧化性。常用的隔板有木質(zhì)隔板、微孔橡膠隔板、微孔塑料玻璃纖維和紙板等。隔板通常一面帶有溝槽，安裝時(shí)有溝槽面應(yīng)對(duì)著正極板，且與底部垂直，以便于電解液的流通、脫落活性物質(zhì)的下沉及氣泡的逸出。 

③ 電解液　電解液是蓄電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)，由純凈硫酸和蒸餾水按一定的比例配制而成。電解液的密度一般為1.24～1.31g/cm3，使用時(shí)密度應(yīng)根據(jù)地區(qū)、氣候條件和制造廠的要求而定。

④ 外殼　用來(lái)盛放電解液和極板組，它必須耐酸、耐溫、耐寒、抗振，并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，一般采用橡膠或塑料制成。汽車(chē)用蓄電池電壓多為6V和12V兩種規(guī)格，6V蓄電池內(nèi)部分為3個(gè)單格，12V蓄電池分為6個(gè)單格

⑤ 聯(lián)條　聯(lián)條的作用是將單體電池的端電壓串聯(lián)在一起。單體電池的串聯(lián)方式有傳統(tǒng)外露式、內(nèi)部穿壁式和跨越式三種。

⑥ 極樁　極樁有圓錐形和L形等形式，為便于識(shí)別，在正極樁的上方或旁邊標(biāo)刻有“+”（或P），負(fù)極樁的上方或旁邊標(biāo)刻有“-”（或N）標(biāo)記，或者在正極樁上涂有紅色油漆。

3.1.2　蓄電池的維護(hù)

① 要經(jīng)常清理蓄電池外部的臟物和滲漏的電解液，并保持其外部的清潔。清除蓄電池極樁和引線夾上的氧化物，緊固極柱和引線的連接。

② 定期檢查、調(diào)整電解液液面，普通鉛蓄電池液面高度應(yīng)高出防護(hù)板10～15mm，干荷電和免維護(hù)蓄電池液面高度應(yīng)達(dá)到外殼液面指示的高度，對(duì)無(wú)液面指示的蓄電池液面應(yīng)超過(guò)防護(hù)板15～20mm，液面不足時(shí)應(yīng)補(bǔ)加蒸餾水，不能用自來(lái)水、井水、河水等替代。

③ 對(duì)于暫時(shí)不使用的蓄電池可采用濕儲(chǔ)存法，將電池充足電后，密封加液孔，放置室內(nèi)暗處，但儲(chǔ)存時(shí)間不能超過(guò)半年，并在使用前應(yīng)重新進(jìn)行充電，充足后方可使用。

④ 長(zhǎng)期不使用的蓄電池可采用干儲(chǔ)存法，即將蓄電池以20h放電率放電，再倒出電解液，用蒸餾水多次沖洗干凈后，晾干再旋緊孔蓋密封儲(chǔ)存。

⑤ 蓄電池應(yīng)保存在室溫為5～40℃的干燥、清潔及通風(fēng)良好的地方，且不受陽(yáng)光直射、遠(yuǎn)離熱源。

3.1.3　蓄電池的檢測(cè)

蓄電池的檢測(cè)包括蓄電池電解液液面高度的檢查、蓄電池端電壓的檢測(cè)、電解液密度的檢查及蓄電池放電程度的檢查。

（1）蓄電池電解液液面高度的檢查

在正常使用條件下，蓄電池幾乎不需要進(jìn)行維護(hù)，在高溫條件下則應(yīng)定期對(duì)蓄電池液面高度進(jìn)行檢查。檢查時(shí)，應(yīng)拆掉蓄電池上的搭鐵線再根據(jù)以下三種方法進(jìn)行檢查。

① 玻璃管檢測(cè)法　玻璃管檢測(cè)法是將一空心玻璃管插入蓄電池內(nèi)極板的上平面位置，用拇指按緊玻璃管上端管口，提起玻璃管檢查管內(nèi)液面高度，應(yīng)為10～15mm，如液面過(guò)低則應(yīng)補(bǔ)充蒸餾水，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，如圖3-1-2所示。

② 液面高度指示線檢測(cè)法　對(duì)于透明工程塑料殼的蓄電池可通過(guò)觀察其外殼壁上的兩條高度指示線“MAX”和“MIN”來(lái)確定液面高度，如圖3-1-3所示。正常液面高度應(yīng)在兩線之間，低于下線則應(yīng)補(bǔ)加蒸餾水。

③ 加液孔觀察檢測(cè)法　對(duì)于加液孔內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)液面位置處有方型孔的蓄電池，當(dāng)液面與方孔平齊時(shí)說(shuō)明液面高度符合標(biāo)準(zhǔn)值。在方孔之上或之下時(shí)則表示電解液過(guò)多或過(guò)少，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行加減蒸餾水。

（2）蓄電池電解液密度的檢查

測(cè)量電解液密度，可使用電解液密度計(jì)（圖3-1-4），吸入密度計(jì)中的電解液密度越大，浮子升起得越高。從而通過(guò)密度計(jì)刻度可讀出電解液密度值。具體方法如下。

① 將密度計(jì)的橡膠吸管下部插入蓄電池單格內(nèi)，再用手捏橡膠球慢慢放松，使電解液吸入密度計(jì)內(nèi)（圖3-1-5）。

② 密度計(jì)的浮子浮起，其上刻有讀數(shù)，浮子與液面凹邊緣水平線以及視線平齊時(shí)可讀出密度（圖3-1-6）。

（3）蓄電池放電程度的檢查

蓄電池電解液密度與電壓（有負(fù)荷時(shí)）結(jié)合起來(lái)，雖然可以清楚地反映蓄電池充電的情況，但不能說(shuō)明蓄電池有無(wú)故障。如果在蓄電池大電流放電情況下，測(cè)量其電壓、技術(shù)狀態(tài)，則在其充電過(guò)程中，還可分析是否有故障存在。

① 用高率放電計(jì)測(cè)定（圖3-1-7）　將高率放電計(jì)兩叉尖緊壓在蓄電池的單格正、負(fù)極樁上。電壓在1.5V以上，并能在5s內(nèi)保持穩(wěn)定則說(shuō)明技術(shù)狀況良好；若電壓低于1.5V且穩(wěn)定，則為放電過(guò)多，應(yīng)及時(shí)充電；如果在5s內(nèi)迅速下降或比其他的電壓低0.1V以上，則說(shuō)明該電池有故障；如果表針指在零位不動(dòng)則可能是該單格電池內(nèi)部有短路或斷路。

② 通過(guò)接通起動(dòng)機(jī)檢測(cè)（圖3-1-8）　在發(fā)動(dòng)機(jī)正常溫度下，將電壓表接蓄電池正、負(fù)極并撥出中央高壓線搭鐵，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)15s，及時(shí)觀察電壓表讀數(shù)。12V電池，如果電壓是9.6V或高于9.6V則說(shuō)明蓄電池技術(shù)狀況良好；如果電壓低于上述讀數(shù)則說(shuō)明蓄電池技術(shù)狀態(tài)不好。

3.1.4　蓄電池的充電

（1）定電流充電法

蓄電池在充電過(guò)程中，保持充電電流的恒定不變，隨著蓄電池電動(dòng)勢(shì)的逐步升高，逐漸增加充電電壓的方法稱(chēng)為定電流充電。其充電電流一般為額定容量值的10%～20%，當(dāng)充電機(jī)使蓄電池單格電壓上升到2.4V時(shí)，再將充電電流減小一半并保持恒定，直到蓄電池電量完全充足。如圖3-1-9所示。

（2）定電壓充電法

定壓充電法，即恒定電壓充電法 （也稱(chēng)恒壓充電法），就是在充電期間，保持充電電壓 （即電源的電壓）恒定的充電方法，如圖3-1-10所示。

恒壓充電器與蓄電池并聯(lián)，開(kāi)始充電時(shí)，電流很大，以后隨著蓄電池電動(dòng)勢(shì)增高而逐漸減小，充電終了時(shí)，充電電動(dòng)勢(shì)降低到零，充電中不需人工進(jìn)行調(diào)整。

（3）脈沖快速充電法

脈沖快速充電法，也叫分段充電法，充電電壓的脈沖周期為正脈沖充電、停沖（25ms）、負(fù)脈沖（瞬間）放電或反充、再停充、再正脈沖充電。