汽车电气构造与维修教案

- 7 -长沙市中等职业技术学校备课用纸长沙市中等职业技术学校备课用纸授课年级二年级二年级授课班级1311授课 日期授课节 次教学课题铅蓄电池教 学目 标1）掌握蓄电池的型号含义，了解蓄电池的构造组成，了解新型 铅蓄电池的特点。 2）了解蓄电池的充、放电过程重 点 难 点蓄电池的充、放电过程教 学 资 源 准 备多媒体课件教 学 活 动 流 程 设 计旁 注蓄电池 一、蓄电池的作用及特点 在发动机起动时，为起动系和其他电气设备（包括发电机的 激磁绕组）供电；由于各种原因（如停车、发电机转速较低、发电机超载、发 电机故障等）造成发电机不工作或输出电压低于蓄电池电压时， 为电气设备供电；吸收电路中产生的过电压，稳定电网电压，保护电子元器件。- 8 -教 学 活 动 流 程 设 计旁 注对蓄电池的基本要求 在发动机起动时，蓄电池必须能给起动机提供 200600A 的电流（有的柴油发动机最大起动电流超过 1000A） ，并且要能 持续一定的时间（一般要求 510s 以上） ；在发电机发生故障不 能发电时，蓄电池的容量应能维持车辆行驶一定的时间。所以， 要求汽车用蓄电池有尽可能小的内阻和足够的容量。 起动用铅酸蓄电池特点 起动用铅酸蓄电池虽然比能较低，但其内阻小、电压稳定、 在短时间内能提供较大的电流，并且结构简单、原料丰富，因 而在汽车上得到广泛应用。这里主要介绍起动用铅蓄电池（以 下简称蓄电池）的结构、原理、特性、维护等内容。二、蓄电池的结构 蓄电池由极板、隔板、电解液和外壳等组成。演示一 遍- 9 -L密度计；2排烟孔；3液气隔板；4连接条； 5活性物质；6栅架；7隔板；8极桩；9模压代号； l0壳体；11下滑面极板分为正极板和负极板两种。将涂上铅膏后的生极板先 经热风干燥，再放入稀硫酸中进行充电便得正极板和负极板。 正极板上的活性物质为二氧化铅(PbO2)，呈深棕色；负极板上 的活性物质为海绵状纯铅 (Pb)，呈深灰色。为了增大容量，将多片正、负极板分别并联，用汇流条焊 接起来便分别组成正、负极板组。汇流条(横板)上联有极柱， 各片间留有空隙。安装时各片正、负极板相互嵌合，中间插入 隔板后装入蓄电池单格内，便形成单格电池。 教 学 活 动 流 程 设 计旁 注3 4 2 1 - 10 -为了减小蓄电池的内阻和尺寸，蓄电池的正负极板应尽可能 靠近。为了防止相邻正、负极板彼此接触而短路，正、负极板之 间要用隔板隔开。 电解液由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成。电解液密度 一般在 1.11.3g/cm3 之间，充足电后，电解液密度一般在 1.261.30g/cm3 之间。在蓄电池充放电过程中，电解液不但起导 电作用，而且参与化学反应。蓄电池的外壳用来盛放极板组和电解液。多采用聚丙乙烯塑料 外壳。外壳内有隔壁，将其分成 3 个或 6 个相同大小的单格，相 互之间不沟通，各单格底部都有凸肋，以放置极板组。凸肋间的 空腔可积存极板脱落下来的活性物质，以防极板间短路。各单格电池串联后，两端的正负极柱穿出电池盖，分别形成蓄 电池的正负极桩。正极桩较粗，标有“+”号或涂红色；负极桩较细， 标有“-”号或涂兰色、绿色等。演示一 遍板 书 设 计一、蓄电池的作用及特点 二、蓄电池的结构 1.极板 2.隔板 3.电解液 4.外壳教 学 后 记长沙市中等职业技术学校备课用纸长沙市中等职业技术学校备课用纸授课年级二年级二年级授课班级1311授课 日期授课节 次教学课题蓄电池蓄电池- 11 -教 学目 标1）了解蓄电池的型号 2）掌握蓄电池的原理和特性重 点 难 点蓄电池的原理和特性教 学 资 源 准 备多媒体课件教 学 活 动 流 程 设 计旁 注一、蓄电池的型号一、蓄电池的型号:在铅蓄电池产品型号编制方法中规定，铅蓄电池的型号 由四部分组成，内容及排列格式如下:额定容 量铅蓄电池 的类型铅蓄电池 的特征串联的单 体电池数6-QAW-l00：由 6 个单体电池组成，额定电压 l2V，额 定容量为 100A·h 的起动用干荷电免维护铅蓄电池。 演示绘制过程教 学 活 动 流 程 设 计旁 注- 12 -二、蓄电池的工作原理和特性 化学反应方程式为：PbO2 + 2H2SO4 +Pb PbSO4+ 2H2O+ PbSO4（正极板）（正极板） （电解液）（电解液） （负极板）（负极板） （正极板）（正极板） （电解液）（电解液） （负极板）（负极板）三、放电过程 蓄电池将化学能转换成电能的过程称为蓄电池的放电过 程。当蓄电池接上负载时，在电动势的作用下，电流便从正极 经过负载流向负极。当放电回路断开时，放电过程即被终止， 正负极与电解液之间达到新的电离平衡状态；只有当正负极板 上的活性物质全部转变为 PbSO4 时，蓄电池才因为正负极板的 电位差等于零而失去供电能力，放电过程彻底停止。蓄电池放电过程具有以下特征：正、负极板上的活性物质逐渐转变为 PbSO4( 硫酸铅） 。随着放电的进行，电解液中的 H2SO4（硫酸）减少， 水增多，电解液密度下降。 随着 PbSO4 的增多，蓄电池内阻增大。同时，由于 PbSO4 附着于极板表面，使电解液与 PbO2 和 Pb 接触面越来越 少，蓄电池的供电能力逐渐下降。 四、充电过程蓄电池将外接电源的电能转换成化学能储存起来的过程 称为蓄电池的充电过程。充电时，蓄电池接直流电源，电源的 正负极分别接蓄电池的正负极（即二者是并联而不是串联） 。当 电源电压高于蓄电池的电动势时，在电源电压的作用下，电流 从蓄电池的正极流入、负极流出，当电源断开时，充电过程即 被终止，正负极与电解液之间达到新的电离平衡状态；只有当 正负极板上的 PbSO4 全部转变为 PbO2 和 Pb 时，充电过程才 完全结束。 演示一遍教 学 活 动 流 程 设 计旁 注- 13 -蓄电池充电过程具有以下特征：正、负极板上的活性物质逐渐由 PbSO4 转变为 PbO2 和 Pb。 随着充电的进行，电解液中的水减少、H2SO4 增多，电解液密度上升。 随着充电的进行，PbSO4 的减少及 PbO2 和 Pb 的增多，蓄电池内阻减小；同时，蓄电池的供电能力逐渐恢复。蓄电池的容量及影响因素 蓄电池的容量是标志蓄电池对外放电能力的重要参数，也是选 用蓄电池的重要依据。蓄电池的标称容量可分为额定容量和储备容量两种。 额定容量用 20 h 放电率容量表示，它是指充足电的新蓄电池在 电解液温度 25±5ºC 条件下，以的 20 h 放电率放电电流（即 0.05C20 安培）连续放电至各单格电池的平均电压降到 1.75V 时 输出电量的最小允许值。它是检验新蓄电池是否合格的重要指 标，新蓄电池的输出电量如果小于额定容量，即为不合格。储备容量 Cm ，它是指充足电的新蓄电池在电解液温度为25±2ºC 条件下，以 25A 电流连续放电至 12V 蓄电池端电压降至 10.50±0.05V，6V 蓄电池端电压降至 5.25±0.02V，放电所 持续的时间，单位为 min。它表征当汽车充电系失效时，蓄电 池尚能持续提供 25A 电流的能力。 演示一遍板 书 设 计一、蓄电池的型号 二、蓄电池的工作原理和特性 三、充电过程 四、放电过程教学后记长沙市中等职业技术学校备课用纸长沙市中等职业技术学校备课用纸授课年级二二 年年授课班级1311授课日期授课节次- 14 -级级教学课题蓄电池蓄电池教 学目 标1）了解蓄电池的使用与维护 2）了解蓄电池的充电重 点 难 点蓄电池的充电教 学 资 源 准 备多媒体课件教 学 活 动 流 程 设 计旁 注一、蓄电池的正确使用和维护 应尽量避免：(1)长时间过充电或充电电流过大；(2)过度放电；(3)电解液液面过低或过高；(4)电解液密度过高；(5)电解液内混入杂质。在蓄电池的日常使用和维护中努力做到：(1)及时充电。放完电的蓄电池应在 24h 内送到充电室充电； 蓄电池每两月至少应补充充电一次。(2) 不连续使用起动机，每次起动的时间不得超过 5s，如果 一次未能起动发动机，应休息 15s 以上再作第二次起动，连续三次 起动不成功，应查明原因，排除故障后再起动发动机。(3)应经常清除蓄电池表面的灰尘污物，保持蓄电池表面清洁、 干燥。 (4)经常检查电解液液面高度，必要时用蒸馏水或电解液进行 调整使其保持在规定范围内。 蓄电池技术状况的检查 为了保证蓄电池合理使用和正确维护，及时检查电解液液面高度、 确定蓄电池的充放电程度非常重要。 1. 电解液液面高度的检查对于塑料壳体的蓄电池，可以直接通过外壳上的液面线检查， 电解液液面应保持在高、低水平线之间。对于橡胶壳体的蓄电池， 可以用孔径为 35mm 的透明玻璃管测量电解液高出隔板的高度来 检查。 演示绘制过程- 15 -对于橡胶壳体的蓄电池，可以用孔径为 35mm 的透明玻璃管测量 电解液高出隔板的高度来检查。 教 学 活 动 流 程 设 计旁 注- 16 -2. 蓄电池放电程度的检查 蓄电池的放电程度可根据电解液密度判断或用高率放电计和蓄电池测试器检 查。（1）根据电解液密度判断 电解液密度可用吸式密度计或电解液密度检测仪检测。 根据实际经验，电解液密度每下降 0.04g/cm3 约相当于蓄电池放电 25%，所 以从测得的电解液密度就可以粗略估算出蓄电池的放电程度。测量电解液密度时注意：必须同时测量电解液温度，以便将测得的电 解液密度按公式进行修正，得到对应 25时的电解液密度；在大电流放电或 加注蒸馏水后，不能立即测量电解液密度，应等电解液充分混合均匀后再测， 一般在半小时以后即可。 （2)用高率放电计检查高率放电计是模拟接入起动机负荷，通过测量单格电池在大电流(接近 起动机起动电流)放电时的端电压，判断蓄电池的技术状况和起动能力。演 示 一 遍教 学 活 动 流 程 设 计旁 注- 17 -（3)用蓄电池测试器检查 蓄电池测试器有可调电流式、不可调电流式两种。 蓄电池的充电 为了使蓄电池保持一定容量和延长蓄电池的使用寿命，新蓄电池和 修复后的蓄电池在使用前必须进行初充电，使用中的蓄电池必须进 行补充充电，并在必要时进行去硫化充电。 1.初充电 对新蓄电池或更换极板后的蓄电池进行的首次充电，称为初充电。 初充电过程分两个阶段进行。第一阶段的充电电流约为额定容量的 1/15，充电至单格电池端电压达 2.4V，而且电解液中放出气泡，再 进行第二阶段的充电。第二阶段的充电电流为第一阶段的 1/2，充 电至电解液剧烈放出气泡(沸腾)，电压和电解液密度在 3h 内稳定 不变为止。 2.补充充电 蓄电池在使用过程中，常有充电不足的现象，应根据需要进行补充 充电。一般每月至少一次。如发现有下列情况之一者，应及时进行 补充充电。演示一 遍板 书 设 计一、蓄电池的正确使用和维护 1. 电解液液面高度的检查 2. 蓄电池放电程度的检查 3.用蓄电池测试器检查教 学 后 记课堂情况较好，能认真听课，回答问题积极主动，但对 蓄电池的原理了解还是不够，需要多做实验让同学更加深 入了解蓄电池。长沙市中等职业技术学校备课用纸长沙市中等职业技术学校备课用纸授课年级二年级二年级授课班 级1311授课 日期授课节 次教学课题蓄电池蓄电池- 18 -教 学目 标1）了解蓄电池的常见故障重 点 难 点蓄电池的常见故障教 学 资 源 准 备多媒体课件教 学 活 动 流 程 设 计旁 注蓄电池的常见故障蓄电池的常见故障可以分为外部故障和内部故障。外部故障有极桩腐蚀、极桩松动、封胶干裂等，可以直接 通过外观检查发现，并根据具体情况进行维修或更换。内部故障包括极板硫化、自放电、活性物质脱落等，需要 根据使用和维护过程中的现象进行仔细分析，确定原因，视情 处理。 1.极板硫化的现象原因和预防维修方法。2.自放电的现象原因和预防维修方法。3.活性物质