任務一 蓄電池性能檢測

情境導入

情境描述

一輛2017年款的一汽邁騰B8，在起動時只聽到起動機帶動發動機緩慢旋轉的聲音，但發動機無法起動。你能完成這個檢修任務嗎？

情境提示

起動機運轉緩慢，可能性最大的原因是蓄電池虧電，如果蓄電池性能正常，只要按要求充電即可，如果蓄電池損壞，則必須更換。

學習目標

知識目標

1）能描述蓄電池的作用和結構。

2）能描述蓄電池的型號和性能指標。

技能目標

能進行蓄電池性能檢測。

一 基本知識

1.電源系統概述

汽車上采用的電源有兩個：一個是蓄電池，如圖2-1-1所示；另一個是發電機，如圖2-1-2所示。

蓄電池是一種將化學能轉變為電能的裝置。用于汽車的蓄電池不僅必須滿足起動發動機的需要，即在短時間內為汽車起動機提供足夠大的電流，同時，還能為汽車上其他用電設備提供電能。汽車上采用的蓄電池一般是鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池結構簡單、價格低廉，同時由于其內阻小、起動性能好，在汽車上得到廣泛應用。

發電機主要作用是對除起動機以外的用電設備供電，還為蓄電池充電。汽車上采用的發電機一般是硅整流交流發電機。

2.蓄電池類型、結構、型號和容量

目前汽車上使用的蓄電池主要類型有普通鉛酸蓄電池和免維護蓄電池兩種。

（1）普通鉛酸蓄電池的結構 鉛酸蓄電池是在盛有稀硫酸的容器中插入兩組極板而構成的電能儲存器。容器一般分為6格，每格裝有電解液，正負極板組浸入電解液成為單格電池。每個單格電池充滿電時的標稱電壓為2.1V，6格串聯起來成為12.6V蓄電池。

鉛酸蓄電池由極板、隔板、外殼（殼體）、電解液等部分組成，如圖2-1-3所示。

1）極板。極板是蓄電池的基本部件，用于接受充入的電能和向外釋放電能，通過極板上活性物質與電解液中硫酸的化學反應實現蓄電池在充電與放電過程中電能和化學能之間相互轉換。

極板分正極板和負極板兩種。正極板上的活性物質是二氧化鉛，棕紅色；負極板上的活性物質是海綿狀純鉛，青灰色。正、負極板上的活性物質分別填充在鉛銻合金鑄成的柵架上。

2）隔板。為了避免正負極板相互接觸而短路，正負極板之間采用絕緣的隔板隔開。隔板材料具有多孔性結構，以使電解液自由滲透，而且它的化學性能穩定，具有良好的耐酸性和抗氧化性。常見的隔板材料有木材、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維紙漿和玻璃絲棉等幾類。

3）電解液。鉛酸蓄電池的電解液由密度為1.84g/cm3的純硫酸和蒸餾水配制而成，密度一般在1.24～1.31g/cm3，使用時根據當地最低氣溫或制造廠的要求進行選擇。

4）外殼。蓄電池外殼為一整體式結構的容器，極板、隔板和電解液均裝入外殼內。

5）其他零部件。蓄電池的其他零部件包括鉛聯條和加液孔（含加液孔蓋）等。

（2）免維護蓄電池 免維護鉛蓄電池又稱MF蓄電池，結構組成和普通蓄電池相同，主要是制造工藝上得到改善，外觀上沒有普通蓄電池的加液孔蓋，如圖2-1-4所示。

免維護蓄電池主要有以下特點：

1）使用中不需要加水。普通蓄電池用鉛銻合金制造，柵架上的銻會污染負極板上的海綿狀純鉛，減弱了完全充電后蓄電池內的反電動勢，造成水的過度分解，大量氧氣和氫氣分別從正負極板上逸出，使電解液減少，在使用過程中會發生減液現象。免維護蓄電池采用鉛鈣合金制造，用鈣代替銻，并且采用袋式隔板將極板完全包住，從而改變完全充電后蓄電池的反電動勢，減少過充電流，液體汽化速度減低，從而減低了電解液的損失。

免維護蓄電池因其在正常充電電壓下，電解液僅產生少量的氣體，極板有很強的抗過充電能力，而且具有內阻小、低溫起動性能好等特點，因而在整個使用期間不需添加蒸餾水。

2）起動性能好。免維護蓄電池由于單格電池之間采用了穿壁式連接，縮短了電路的連接長度，減小了內阻，可以使聯條上的功率損失減少80%，放電電壓提高0.15～0.4V，因此與普通蓄電池相比具有較好的起動性能。

3）接線柱腐蝕較小。免維護蓄電池設有新型安全通氣裝置，不僅能將酸氣保留在單格電池內部，而且能夠預防火花或火焰進入蓄電池；該種電池不但可以減少或避免由外部原因引起的蓄電池爆炸，而且能夠保持蓄電池蓋頂部的干燥，從而減少了接線柱的腐蝕，保證電氣線路連接牢固可靠。

4）自放電少，壽命長。免維護蓄電池的正常使用壽命為4年，比普通蓄電池提高一倍。

（3）鉛酸蓄電池的型號 根據汽車用起動型鉛蓄電池相關標準規定，國產鉛酸蓄電池的型號分為三個部分，其排列及其含義如圖2-1-5所示。

第1部分表示串聯的單格電池數，用阿拉伯數字組成，蓄電池額定電壓是這個數字的2倍。

第2部分表示蓄電池的類型和特征，用漢語拼音字母表示。其中前一部分字母表示蓄電池的類型，如Q表示起動用鉛蓄電池；后一部分為蓄電池的特征代號見表2-1-1，如A表示干荷電式。

第3部分表示蓄電池的額定容量，單位為安培小時（A·h）。

此外，部分蓄電池在額定容量后面用一個字母表示其具有的特殊性能，如：Q表示高起動率；S表示塑料槽；D表示低溫起動性能好；G表示薄型極板的高起動率電池。

例如，6-QAW-100，表示由6個單格電池組成，額定電壓為12V，額定容量為100A·h的起動用干荷電免維護鉛蓄電池。

（4）鉛酸蓄電池的容量

1）額定容量。額定容量是指完全充足電的蓄電池，在電解液平均溫度為25℃的情況下，以20h率放電的電流，連續放電至單格電壓降為1.75V時所輸出的電量。

例如，3-Q-90型蓄電池，在電解液平均溫度為25℃的情況下，以4.5A放電電流連續放電20h后，單格電壓降為1.75V，它的額定容量Q=4.5A×20h=90A·h。

2）起動容量。起動容量表示蓄電池接通起動機時的供電能力，有常溫和低溫兩種起動容量。

①常溫起動容量是指當電解液溫度為25℃時，以3倍額定容量電流放電，放電持續時間5min以上，連續放電至規定的終止電壓時輸出的電量。

例如，3-Q-90型蓄電池，在電解液平均溫度為25℃的情況下，以270A放電電流放電5min后，電池的端電壓降為4.5V，其起動容量Q=270A×(5/60)h=22.5A·h。

②低溫起動容量是指電解液溫度為-18℃時，以3倍額定容量電流放電，持續時間2.5min以上，連續放電至規定的終止電壓時輸出的電量。

二 基本技能

以下介紹蓄電池的性能檢測指標和檢測方法。

（1）蓄電池端電壓測試 蓄電池端電壓測試是用來判斷蓄電池是否虧電的常用方法，一個充滿電的蓄電池，理論電壓為12.6V，夏天蓄電池放電超過50%就需要充電（即蓄電池電壓低于12.2V需充電），冬天蓄電池放電超過25%就需要充電（即蓄電池電壓低于12.4V需充電）。

測試步驟如下：

1）檢查蓄電池外觀。如圖2-1-6所示，檢查蓄電池極樁處有無腐蝕；蓄電池有無電解液滲漏；搖晃蓄電池有無松動。發現異常應維修或更換。

警告：在檢查過程中，避免手接觸到極樁的腐蝕物和滲漏的電解液。

2）打開點火開關。

3）打開前照燈或者鼓風機風速調到最大，工作30s左右。

4）關閉點火開關，關閉汽車上所有的用電設備。

5）檢查萬用表，然后調至直流電壓20V檔位。

6）測試蓄電池電壓。如圖2-1-7所示，萬用表紅色表筆連接至蓄電池正極，黑色表筆連接至蓄電池負極，然后觀察萬用表的讀數和記錄數據。

理論電壓：12.6V，夏天低于12.2V需充電，冬天低于12.4V需充電。

（2）蓄電池冷起動電流測試 在起動發動機時由蓄電池向起動機供電，如果蓄電池不能滿足起動需要，就需要更換蓄電池。為了滿足汽車起動需要，蓄電池必須滿足冷起動測試和起動電壓測試，為了延長蓄電池的使用壽命，建議使用蓄電池智能測試檢測。

1）關閉汽車所有用電設備。

2）如圖2-1-8所示，讀取蓄電池標簽上的相關信息，記錄蓄電池上的額定容量、冷起動電流等信息。

3）如圖2-1-9所示，蓄電池測試儀紅色夾子連接蓄電池正極，黑色夾子連接蓄電池負極。

4）如圖2-1-10所示，根據參數，在測試內容選擇“蓄電池”，選擇“STANDARD標準選擇”，按“ENTER”確認，選擇蓄電池測試標準范圍。

5）按“ENTER”選擇“冷起動電流選擇”，調節至蓄電池上的參考值。

6）如圖2-1-11所示，按“ENTER”選擇“蓄電池測試”，再按“ENTER”進行測試，屏幕會顯示測試結果。

（3）起動電壓測試

1）關閉汽車所有用電設備。

2）蓄電池測試儀紅色夾子連接在蓄電池正極，黑色夾子連接至蓄電池負極。

3）如圖2-1-12所示，進入主界面選擇“起動系統負荷”，按“ENTER”進入測試界面，起動發動機，測試儀會自動記錄起動時蓄電池的最低電壓，并記錄測試結果。