
汽车蓄电池的维护与故障分析.doc
24页汽车蓄电池的维护与故障分析 摘 要:蓄电池是汽车上非常重要的装置之一,对其维护保养及故障分析有着重要的意义,尤其是在延长其使用寿命方面有着显著地作用本文简要介绍了汽车蓄电池的结构及工作原理;对汽车蓄电池维护与保养方法和注意事项进行了详细的说明;把汽车蓄电池故障分为内、外两种故障类型,并给出两种故障的具体排除方法 关键词:铅酸蓄电池;维护;故障;分析The Maintenance and Fault Analysis of Car Battery Abstract: The car battery is one of very important devices in the automobile, It has great significance to maintenance and analysis the failure of the car, especially that its service life to be prolonged has a significant effect. In this paper, the structure and working principle of car battery is briefly introduced. Car battery maintenance method and matters needing attention be detail illustrated. The car battery fault is divided into two kinds of types of the inner and outer, and specifically excluded method of the two kinds of fault are given.Key words: Car battery; Maintenance; Fault; Analysis目 录序 言 …………………………………………………………………………………1第1章 汽车蓄电池概述 …………………………………………………………21.1 汽车蓄电池的分类及性能 ………………………………………………………31.2 蓄电池结构及工作原理 …………………………………………………………3第2章 汽车蓄电池的维护与保养 ……………………………………………42.1 蓄电池的维护事项 ………………………………………………………………42.1.1 蓄电池及配件清洗 ……………………………………………………………42.1.2 电解液液面高度的检查 ………………………………………………………42.1.3 蓄电池电解液密度的检查 ……………………………………………………52.1.4 蓄电池放电程度的检查 ………………………………………………………62.2 蓄电池容量影响因素及检测 ……………………………………………………62.2.1 高倍率放电影响 ………………………………………………………………62.2.2 温度影响 ………………………………………………………………………62.2.3 容量检查 ………………………………………………………………………72.3 铅酸蓄电池的使用与保养 ………………………………………………………8第3章 汽车蓄电池故障分析 …………………………………………………113.1 铅酸蓄电池的失效模式 ………………………………………………………113.1.1 干涸失效模式 …………………………………………………………………113.1.2 容量过早损失的失效模式 ……………………………………………………123.1.3 热失控的失效模式 ……………………………………………………………123.1.4 负极不可逆硫酸盐化 …………………………………………………………123.1.5 板栅腐蚀 ………………………………………………………………………123.2 铅酸蓄电池内部故障 …………………………………………………………123.2.1 极板硫化及修复 ………………………………………………………………123.2.2 活性物质脱落及修复 …………………………………………………………143.2.3 极板板栅腐蚀与修复 …………………………………………………………143.2.4 极板短路与排除 ………………………………………………………………153.2.5 自放电与排除 …………………………………………………………………153.3 铅酸蓄电池外部故障 …………………………………………………………163.3.1 蓄电池变形与解决方法 ………………………………………………………163.3.2 电池外壳破损解决方法 ………………………………………………………173.3.3 电源接头烧损解决方法 ………………………………………………………18第4章 总结 ………………………………………………………………………19参考文献 ……………………………………………………………………………20致 谢 ………………………………………………………………………………21汽车蓄电池的维护与故障分析序言蓄电池应用于汽车上至今已经有一百多年的历史了,它对汽车的发展有着举足轻重的作用。
铅酸蓄电池自发明后,在化学电源中一直占有绝对优势这是因为其原材料易于获得,价格低廉,使用上有充分的可靠性,适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点 铅酸蓄电池历经了许多重大的改进,提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能然而,开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点:一是充电末期水会分解为氢,氧气体析出,需经常加酸、加水,维护工作繁重;二是气体溢出时携带酸雾,腐蚀周围设备,并污染环境,限制了电池的应用近二十年来,为了解决以上的两个问题,世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池,希望实现电池的密封,获得干净的绿色能源 在蓄电池的使用过程中必然会遇到各种故障,因此需要对其故障机理以及维护方法进行研究,以使其寿命延长,获得最佳经济效益第1章 汽车蓄电池概述1.1 汽车蓄电池的分类及性能汽车蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置,属于可逆的直流电源其主要的作用是发动机工作时向起动机和点火装置供电汽车蓄电池的分类及性能主要有以下几点:1)镍镉电池(Ni-Cd):电压为1.2V,使用寿命为500次,放电温度为-20℃~60℃,充电温度为0℃~45℃备注:耐过充能力较强2)镍氢电池(Ni-MH):电压为1.2V,使用寿命为1000次,放电温度为-10℃~45℃;充电温度为10℃~45℃。
备注:目前最高容量是2100mAh左右 3)锂离子电池(Li-Ion):电压为3.6V,使用寿命为500次,放电温度为-20℃~60℃,充电温度为0℃~45℃备注:重量比镍氢电池轻30%~40%,容量高出镍氢电池60%以上但是不耐过充,如果过充会造成温度过高而破坏结构引起爆炸 4)锂聚合物电池(Li-Polymer):电压为3.7V,使用寿命为500次,放电温度为-20℃~60℃,充电温度为0℃~45℃备注:锂电的改良型,没有电池液,而改用聚合物电解质,可以做成各种形状,比锂电池稳定 5)铅酸电池(Sealed):电压为2V,使用寿命为200~300次,放电温度为0℃~45℃,充电温度为0℃~45℃备注:铅酸电池就是一般车用电瓶(它是以6个2V串联成12V的),免加水的电池使用寿命长达10年,但体积和重量是最大的在这类汽车蓄电池电池中,使用最广泛的就是铅酸蓄电池虽然它有一定的缺点,但其价格低廉,使用与维护相对于其他几种蓄电池都极其方便,因此它在应用于汽车上有不可替代的优势1.2 蓄电池结构及工作原理 1 铅酸蓄电池结构组成图1-1所示的是铅酸蓄电池基本基本结构,它由正负极板、隔板、电解液和电池槽等组成。
图1-1 蓄电池结构组成正极活性物质主要成份为二氧化铅,负极活性物质主要成为海绵状铅电池用隔板是由微孔橡胶、颜料玻璃纤维等材料制成的,它的主要作用是防止正负极板短路,使电解液中正负离子顺利通过,阻缓正负极板活性物质的脱落,防止正负极板因震动而损伤电解液是由浓硫酸和净化水配制而成的,电解液纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响,电解液密度为1.290±0.005g/cm³(25℃) 2 铅酸蓄电池工作原理铅酸蓄电池充放电过程可用双硫酸盐化理论说明,用化学方程式表示如下 Pb02+2H2S04+PbPbS04+2H20+PbS04 从左向右表示放电过程,而从右到左表示充电过程上式表明,铅酸蓄电池在充足电后正极板的活性物质是Pb02,负极板的活性物质是海绵状铅(Pb),放电后两极板的活性物质都转变为PbS04,而充电后又恢复为原来状态在放电过程中消耗了H2S04,并生成了水,因此,电解液浓度越来越低,而在充电过程中,电解液的浓度越来越高第2章 汽车蓄电池的维护与保养2.1蓄电池的维护事项2.1.1 蓄电池及配件清洗 如果蓄电池外壳和托架需要清洗,按以下步骤进行清洗:清洗蓄电池时,最好从车上拆下蓄电池,图2-1所示用苏打水溶液冲洗整个壳体, 然后用清水冲洗蓄电池并用纸巾擦干。
图2-1 清洗蓄电池 图2-2所示清洗蓄电池托架,清洗前可先用镊子刀刮净厚腐蚀物,然后用苏打水溶液清洗,之后用水冲洗并干燥托架干燥后,漆上防腐漆图2-2 清洗脱架如果极桩和电缆卡子需要清洗,按以下步骤进行清洗:可先用苏打水溶液清洗,再用专用清洁工具进行清洗清洗后,在电缆卡子上涂上凡士林或润滑油防止腐蚀注意蓄电池及其配件清洗前,要拧紧加液孔盖,防止苏打水溶液进入蓄电池内部 2.1.2电解液液面高度的检查图2-3所示对电解液液面高度检查方法,玻璃管观察测量法观察或测量电解液液面应在蓄电池外壳上、下液面线之间 图2-3 玻璃管观察电解液液面高度 当电解液液面过低时,应加注蒸馏水,以恢复正常的液面高度除非确知电解液溅出,否则不许添加硫酸溶液2.1.3蓄电池电解液密度的检查蓄电池要经常检查电解液的密度,一般汽车蓄电池每行驶(6000-7500)km , 应检查电解液的相对密度图2-4为用吸式密度计检测电解液密度 图2-4 检测电解液密度由于充放电过程中,电解液密度随之变化,因此通过测量电解液密度可判断蓄电池充放电程度。
也可以根据表2-1中的数据,通过测量电解液密度来判断蓄电池故障 表2-1 蓄电池的充电程度与电解液相对密度充电状态(%)1007550250电解液相对密度(g/cm3)1.271.231.191.151.112.1.4蓄电池放电程度的检查蓄电池的放电程度用高率放电计检测,对于技术状态良好的蓄电池,当以启动电流或规定的放电电流连续放电15s时,测量电压应不低于规定值也可以如表2-2所示测量电压判断蓄电池故障 表2-2。