第3章　電源系統(tǒng)

3.1　蓄電池的維修

3.1.1　蓄電池的結構及分類

（1）蓄電池的作用

① 啟動發(fā)動機時供電給起動機。

② 發(fā)動機停轉或發(fā)電機電壓過低時供電給各用電器。

③ 在發(fā)電機電壓高于蓄電池電壓時，蓄電池作為發(fā)電機的負載，將發(fā)電機發(fā)出的一部分電能轉變成化學儲存起來并且平緩電路中所產(chǎn)生的電壓波動。

（2）蓄電池的分類

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

（3）蓄電池的結構

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、放電過程中，電能和化學能的相互轉換是依靠極板上活性物質(zhì)和電解液的化學反應來實現(xiàn)的。

② 隔板　隔板的作用是將相互依靠的正負極板隔開，防止相互接觸而短路。隔板材料應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，安裝時有溝槽面應對著正極板，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)生化學反應的主要物質(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，使用時密度應根據(jù)地區(qū)、氣候條件和制造廠的要求而定。

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

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，為便于識別，在正極樁的上方或旁邊標刻有“+”（或P），負極樁的上方或旁邊標刻有“-”（或N）標記，或者在正極樁上涂有紅色油漆。

3.1.2　蓄電池的維護

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高出防護板10～15mm，干荷電和免維護蓄電池液面高度應達到外殼液面指示的高度，對無液面指示的蓄電池液面應超過防護板15～20mm，液面不足時應補加蒸餾水，不能用自來水、井水、河水等替代。

③ 對于暫時不使用的蓄電池可采用濕儲存法，將電池充足電后，密封加液孔，放置室內(nèi)暗處，但儲存時間不能超過半年，并在使用前應重新進行充電，充足后方可使用。

④ 長期不使用的蓄電池可采用干儲存法，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存。

⑤ 蓄電池應保存在室溫為5～40℃的干燥、清潔及通風良好的地方，且不受陽光直射、遠離熱源。

3.1.3　蓄電池的檢測

蓄電池的檢測包括蓄電池電解液液面高度的檢查、蓄電池端電壓的檢測、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行維護，在高溫條件下則應定期對蓄電池液面高度進行檢查。檢查時，應拆掉蓄電池上的搭鐵線再根據(jù)以下三種方法進行檢查。

① 玻璃管檢測法　玻璃管檢測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，應為10～15mm，如液面過低則應補充蒸餾水，使其達到標準值，如圖3-1-2所示。

② 液面高度指示線檢測法　對于透明工程塑料殼的蓄電池可通過觀察其外殼壁上的兩條高度指示線“MAX”和“MIN”來確定液面高度，如圖3-1-3所示。正常液面高度應在兩線之間，低于下線則應補加蒸餾水。

③ 加液孔觀察檢測法　對于加液孔內(nèi)標準液面位置處有方型孔的蓄電池，當液面與方孔平齊時說明液面高度符合標準值。在方孔之上或之下時則表示電解液過多或過少，應根據(jù)實際需要進行加減蒸餾水。

（2）蓄電池電解液密度的檢查

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

① 將密度計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內(nèi)（圖3-1-5）。

② 密度計的浮子浮起，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（有負荷時）結合起來，雖然可以清楚地反映蓄電池充電的情況，但不能說明蓄電池有無故障。如果在蓄電池大電流放電情況下，測量其電壓、技術狀態(tài)，則在其充電過程中，還可分析是否有故障存在。

① 用高率放電計測定（圖3-1-7）　將高率放電計兩叉尖緊壓在蓄電池的單格正、負極樁上。電壓在1.5V以上，并能在5s內(nèi)保持穩(wěn)定則說明技術狀況良好；若電壓低于1.5V且穩(wěn)定，則為放電過多，應及時充電；如果在5s內(nèi)迅速下降或比其他的電壓低0.1V以上，則說明該電池有故障；如果表針指在零位不動則可能是該單格電池內(nèi)部有短路或斷路。

② 通過接通起動機檢測（圖3-1-8）　在發(fā)動機正常溫度下，將電壓表接蓄電池正、負極并撥出中央高壓線搭鐵，啟動發(fā)動機15s，及時觀察電壓表讀數(shù)。12V電池，如果電壓是9.6V或高于9.6V則說明蓄電池技術狀況良好；如果電壓低于上述讀數(shù)則說明蓄電池技術狀態(tài)不好。

3.1.4　蓄電池的充電

（1）定電流充電法

蓄電池在充電過程中，保持充電電流的恒定不變，隨著蓄電池電動勢的逐步升高，逐漸增加充電電壓的方法稱為定電流充電。其充電電流一般為額定容量值的10%～20%，當充電機使蓄電池單格電壓上升到2.4V時，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)，開始充電時，電流很大，以后隨著蓄電池電動勢增高而逐漸減小，充電終了時，充電電動勢降低到零，充電中不需人工進行調(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）、負脈沖（瞬間）放電或反充、再停充、再正脈沖充電。