汽车铅酸蓄电池使用与维护手册.docx
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汽车铅酸蓄电池使用与维护手册
汽车起动型铅酸蓄电池
使用手册
编制:
张会乔
校对:
吴庆
审核:
宋琼
批准:
魏亚芳
发布日期:
2012年3月26日实施日期:
2012年3月26日北京福田戴姆勒汽车有限公司技术中心
目录
一、铅酸蓄电池的定义、结构及工作原理（1
1.1铅酸蓄电池定义（1
1.2铅酸蓄电池的结构（1
1.3铅酸蓄电池工作原理（4
二、铅酸蓄电池的存储与安装（6
2.1铅酸蓄电池运输与存储注意事项（6
2.2铅酸蓄电池的安装注意事项（6
2.3整车入库存储（7
三、铅酸蓄电池的灌酸与充电（8
3.1铅酸蓄电池的灌酸（8
3.2铅酸蓄电池的充电（9
四、铅酸蓄电池的维护（13
4.1铅酸蓄电池的日常维护（13
4.2铅酸蓄电池的定期维护（14
五、铅酸蓄电池常用检测方法（16
5.1电压测量法（16
5.2容量测量法（16
5.3密度（比重测量法（17
一、铅酸蓄电池的定义、结构及工作原理
1.1铅酸蓄电池定义
铅酸蓄电池是用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。
它是一种直流电源,是由化学能转换为电能的一种装置,也称可逆电源或二次电池,使用方便,经济耐用,性能可靠。
1.2铅酸蓄电池的结构
铅酸蓄电池主要由正负极板、隔板、硫酸电解液、电池槽体等主要部件组成。
各种铅蓄电池根据其用途的不同,各有不同的要求,从而在结构上也有差异。
其中最常用的汽车起动用铅蓄电池如下图所示:
1、正负极板
正负极板是由板栅和活性物质构成的。
●板栅的作用为:
①支承活性物质。
②传导电流,使电流分布均匀。
板栅的材料:
起动型铅酸蓄电池一般采用低锑多元合金,免维护电池采用铅钙合金。
●带电状态:
正极活性物质主要成份为二氧化铅,负极活性物质主要成份为绒状铅。
汽车起动型电池隔板是由聚丙稀（PP、聚乙烯（PE、聚氯乙烯（PVC等材料制成的,它的主要作用是:
①防止正负极板短路。
②使电解液中正负离子顺利通过。
③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。
因此要求隔板要有孔率高、孔径小、耐酸、不分泌有害杂质、有一定强度、在电解液中电阻小、具有化学稳定性等特点。
电解液是蓄电池重要组成部分,它的作用是:
①传导电流
②参加电化学反应
电解液是由蓄电池专用浓硫酸和去离子水配制而成的,电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。
汽车用蓄电池采用电解液密度为1.28±0.01g/cm3（25℃稀硫酸,电解液的密度随季节温度变化,具体数值可参考下表:
4、电池槽盖:
电池槽、盖是放置正、负极板和电解液的容器,主要由聚丙烯（PP、ABS树脂等材料制成。
5、注液塞:
由聚丙烯制成,为方便蓄电池加液与维护而设计,对干荷电电池起密封作用,阻止空气进入,防止极板氧化。
新的干荷电电池首次使用前,把注液塞气孔上的纸标签撕掉,以保证气体逸出通畅。
6、其它:
蓄电池除上述主要部件外,还有接线端子、电眼、提手绳等零部件。
1.3铅酸蓄电池工作原理
铅酸蓄电池的正极活性物质是二氧化铅（Pb02,负极活性物质是海绵状金属铅（Pb,导电介质是稀硫酸（电解液,在蓄电池充放电过程中,正负极将发生下
列反应:
将电能转化成化学能贮存在电池中或将化学能转化成电能提供给用电设
备。
放电:
H2S04浓度逐渐下降,正负极上的PbS04逐渐增加,内阻增大,电解液浓度逐渐下降,电池电动势逐渐降低。
充电:
电解液浓度逐渐增加,内阻逐渐减少,蓄电池电动势逐渐升高,充电
后期由于水的电解,将有大量气泡产生。
电池总反应如下表:
电池在放电后两极活性物质均转化为硫酸铅,这种解释铅酸蓄电池成流反应的理论称为“双硫酸盐化”理论,即我们常说的蓄电池“盐化”。
特别注意:
蓄电池放电后如不及时补充电,放电所产生的硫酸铅将会沉淀在正、负极板表面,形成不可逆的硫酸铅,蓄电池容量将急剧下降或无法再充电,造成蓄电池报废,所以对停驶时间较长的车辆蓄电池及时补充电非常重要。
二、铅酸蓄电池的存储与安装
2.1铅酸蓄电池运输与存储注意事项
2.1.1铅酸蓄电池的运输
1.在运输过程中,产品不得受剧烈机械冲撞和曝晒雨淋,不得倒置。
2.在装卸过程中,产品应轻搬轻放,严防摔掷、翻滚、重压。
2.1.2铅酸蓄电池的贮存
1.产品应贮存在温度为5~40℃的干燥、清洁及通风良好的仓库内。
2.应不受阳光直射,离热源（暖气设备等不得少于2m。
3.避免与任何液体和有害物质接触,产品内不得掉入任何金属杂质。
4.不得倒置及卧放,不得受任何机械冲击或重压。
5.蓄电池必须充足电贮存,不能亏电贮存,每月左右补充电一次。
6.带液电池贮存时应注意防止雨淋、灰尘等杂质,并注意避免外部金属物质同时接触正、负接极柱,以免造成电池短路打火。
7.电解液密度低于1.22g/cm3（25℃,或电池电压低于12.5V时,应及时补充电。
2.2铅酸蓄电池的安装注意事项
1、安装前检查蓄电池,符合下列条件蓄电池方可装车使用:
a、端电压≥12.60V;
b、容量表测量指针在绿格或白格;
c、电解液密度在1.270-1.290g/cm3（25℃之间;
d、电池液面在上、下液面线之间,电池注液塞排气孔畅通,槽盖无破损,电池外观整洁。
2、新电池安装前,请清洁电池接线端子、车辆接线卡子。
安装后在接线端子与车辆接线卡子上涂抹凡士林加以保护,同时注意接线卡子必须紧固牢固,紧固时电池“+”、“-”端分别与车辆线束正负端正确连接。
（*严禁接反,否则会损坏车辆用电设备!
*
3、蓄电池在汽车上安装要牢固,蓄电池底部加防震垫以减轻震动。
经常检查蓄电池连接线与极柱连接是否牢固,必须保持接触良好,防止产生电火花,引起蓄电池爆炸,安装完成后注液塞气孔上的纸标签应撕掉。
4、经常清除蓄电池盖上的灰尘污物,保持清洁干燥。
5、拆卸电池时,请先拆“搭铁极”,安装时请后安“搭铁极”。
2.3整车入库存储
1.新车到最终用户之前,仓储时间预计超过一周的车辆,不能仅关闭电源总开关,还必须将线束从蓄电池的负极端摘下来。
2.整车库存时,应该定期（建议每月一次对蓄电池的电压进行测量,当电压低于12.5V时,应用充电机及时补充电,否则不允许发车给用户。
3.同一辆车上装有两只电池的,在移除蓄电池在车外充电过程中应该进行必要的标识,以保证充电后的两只蓄电池仍然装在同一辆车上,避免不同车的不同状态的蓄电池混装。
4.整车库存应尽量避免蓄电池的露天存放,必须对蓄电池进行防护,避免雨、雪天气导致蓄电池的外部短路及杂质进入蓄电池内部导致自放电增加。
三、铅酸蓄电池的灌酸与充电
3.1铅酸蓄电池的灌酸
3.1.1电解液的配置
应使用符合蓄电池用硫酸标准的硫酸和纯水配制,具体步骤如下:
①铅酸蓄电池电解液是用纯水和浓硫酸配制而成的,汽车用起动型电池电解液密度为1.28±0.01g/cm3（25℃。
②配制电解液的容器,必须是耐酸及耐温的有釉陶瓷、玻璃缸、塑料槽或铅衬木槽,配制时,工作人员必须穿戴好防护用具。
③配制前将器皿洗刷干净,并用纯水清洗。
④配制电解液时,应先将需用的纯水,放人容器内,然后将浓硫酸缓慢注入纯水内,并不断搅拌,严禁将水注入硫酸内,以免发生飞溅灼伤。
换算公式为d25=dt+0.0007（25—t
d25=25℃电解液密度dt:
温度为t时的电解液密度
0.0007:
温度系数t:
实测电解液温度
3.1.2灌酸
灌酸的具体步骤如下:
①拧下注液塞,务必将注液塞注液孔上贴的纸标签撕掉或保证注液孔畅通,以保证充电时安全。
若是迷宫帽,则启开迷宫帽。
②电解液温度必须冷却到30℃以下,灌入电池。
③将配制好的电解液注入每个单格内,塑料槽电池的液面与外槽液面线标记“max或U”齐平。
④将注液塞拧紧或扣上迷宫帽,以防止漏酸。
3.2铅酸蓄电池的充电
3.2.1充电设备
对蓄电池充电必须使用直流电源。
发电厂及供电线路供应的是交流电,必须通过直流充电设备将它变为直流,才能进行充电。
1、整流器
常用的是固体整流器（硒整流器、硅整流器、充电整流器（钨灯整流器和水银整流器。
其输入交流电压一般为220伏或380伏,输出的标称电压为6伏、12伏、和24伏。
固体整流器使用方便,充电中不需照管,应用较为普遍。
2、可控硅调压充电机
由于串联的电池数有多有少,充电过程中要改变电压来控制充电电流的大小,因此,要求采用可以调整电压的直流电源。
硅整流器虽然比较轻小,便于移动,但仍然需要较笨重的调压变压器。
采用可控硅调压充电机可以克服上述缺点。
市场上一种8千瓦可控硅调压充电机,电源使用220伏交流电,经可控硅整流器变为直流电,从输出端往蓄电池进行充电。
直流输出电压0—220伏,电流0-40安培。
3.2.2检测仪器
蓄电池充电和日常维护一般需要密度计、温度计、电压表和容量表等检测仪表及必要的工具。
3.2.3蓄电池充电
1、充电前的准备
检测电解液或纯水是否符合规定。
打开蓄电池上的注液塞。
加液或补水至最高液面线,且保证电解液密度符合要求。
2、充电连接
将蓄电池从车上拆下来,充电机的正极与蓄电池正极相接,负极与蓄电池负极相接,切勿反接,充电连接必须牢固。
3、充电方式
通常充电的种类有恒流充电、恒压充电和快速充电三种,可根据电池的状况采用哪种充电方式,一般常采用恒流充电,充电机的操作见其使用说明书。
▲恒流充电又包括:
初充电、补充充电、普通充电和均衡充电。
①初充电:
初充电是非干荷电池使用之前的首次充电。
A.非干荷电电池注入电解液后,静止1-6小时,待温度降至35℃按以下方式可开始充电;
B.首次充电电流一般为0.07C20A,充至单格电压2.4V时,减半电流继续充电（C20表示20小时率的额定容量。
②补充充电:
针对存放时间较长、干荷电性能较差的干荷电池,以及灌酸并充满电停用时间约有一个月左右的电池而说的。
补充充电流为0.1C20A,补充充电时间为5小时左右或单格电压≥2.4V时,或根据存放时间长短确定充电时间。
③普通充电
普通充电是指电池经初充电使用后的充电。
A.汽车电池普通充电第一阶段采用0.1C20A,充电8-12小时至电压升到
2.4伏/单格以上,电流减半再充电10小时左右。
B.充入电量一般为放电量的1.5倍以上,或者充入额定容量的1.3-1.5倍。
④均衡充电
A.用普通充电的方法将电池充足,然后用0.035C20A电流充电。
B.当电池冒出均匀气泡,温度上升时,停止充电1小时,如此重复3-4次。
C.单个电池都能产生大量气泡,并且电池电压,电解液密度趋于不变时结束。
▲恒压充电
恒压充电是始终以一定不变的电压对电池进行充电。
开始时充电电流较大,然后逐渐减小,恒压充电电压通常在2.3-2.4伏,这种充电情况,气体产生很少耗水量小,因此,恒压通常用于免维护密封铅酸蓄电池。
▲快速充电
A.快速充电是采用大电流,脉冲充电,并采用短时间放电的间歇式充电方法,对电池进行充电。
B.快速充电法用1-2倍C20大电流充电。
C.快速充电用特制的快速充电机完成。
3.2.4电池充足电判断标志
A.电池单格内有大量气泡产生;
B.电池单格电压在2.6-2.8V,且在2小时以上测定不变;
C.电解液密度达1.28土0.0lg/cm3（25℃且2小时以上测定不变。
3.2.5充电注意事项
A.液温不得超过45℃,否则应采取降温措施（减少充电电流或停止充电或放入水槽中冷却。
B.通风性好。
C.禁止火源。
3.2.6蓄电池的充电规范
不同容量蓄电池恒流充电的电流及时间要求如下表:
四、铅酸蓄电池的维护
铅酸蓄电池保管的好坏,不仅直接影响蓄电池的质量和使用寿命,还影响起动设备安全和工作任务的完成。
因此,蓄电池的维护是蓄电池使用者的一项重要工作,否则蓄电池将会过早报废。
铅酸蓄电池的维护又可分为日常维护和定期维护。
4.1铅酸蓄电池的日常维护
蓄电池作为汽车电源系统的主要部件,在日常运行中若不进行维护常会影响汽车的起动性能及电池寿命。
日常维护的内容主要包括以下几点:
1、蓄电池必须经常保持外壳表面的清洁。
2、不要让任何外来的杂质落入电池内。
3、端子的接触必须可靠,必要时可涂上凡士林,对端子不可拧力过大,并保证端子的清洁,防止端子腐蚀。
4、检查排气栓或密封盖上的排气孔,必须使之随时保持通畅,防止堵塞产生爆炸。
5、注意液面高度,缺水时应及时加水（蒸馏水,不要让极板和隔板露出液面。
6、必须将电解液液面调整到上下液面线之间（严禁在充电过程中进行。
7、电解液温度不得超过45℃。
8、充电电流不得超过规定值,一般恒流充电电流为0.1C20,恒压限流充电时,限制的电流一般为0.25C20。
7、逐格检查蓄电池的电解液液面是否高出极板约10-15mm,如果不符合,请加蒸馏水。
8、发电机运转时,不要断开蓄电池的电路。
9、正负极电缆接头,切勿接反,否则会损坏相关整车电器件。
10、应确保端子和接头接触良好,严禁敲击端头。
4.2铅酸蓄电池的定期维护
定期维护的对象:
是指针对带液搁置时间较长或不正常使用的铅酸蓄电池进行的定期维护。
如整车厂存储及库存车辆、部队战备车辆以及工程车辆所使用的铅酸蓄电池带液长时间搁置现象较为普遍,尤为引起注意,应按本手册规定进行维护。
定期维护的时间间隔:
一般带液搁置的普通开口蓄电池1个月需保养一次;全免维护蓄电池带液搁置3个月需保养一次。
定期维护的内容主要包括以下几点:
1、预计停放时间超过一周以上的车辆要确保已把负极线束卡子从蓄电池负极端头上已拆除。
2、每月检查电池表面是否有灰尘或酸液,并用纯净水或蒸馏水及时擦洗干净。
3、应每月检查电池端子连接部位是否有腐蚀氧化物。
有条件的应在端子部位涂上凡士林或黄油,以防端子氧化腐蚀。
4、每月应检查电池电压、电解液密度,以便对电池状况做出判断。
对单只蓄电池电压低于12.5V或容量低于50%的蓄电池（电解液密度低于1.18
g/cm3要及时补充电。
5、发现电池液面低于下液面线时应及时补加纯水,防止极板露出液面氧化造成电池容量下降,切勿补加电解液。
6、应定期检查和校对蓄电池测量仪表（如密度计、温度计、电压表、电流表,以免因为仪表不准确,导致蓄电池的维护保养工作质量受到影响。
7、原则上严禁使用其它蓄电池车下为起动机供电来驱动车辆移动或行驶。
8、如果车辆长期存放,为了避免过度自放电和严重的硫酸盐化,电池最好要每月补充一次电,免维护电池每三个月要补充一次电。
9、不允许放电电流超过蓄电池的最大电流,一般此值为4-5C20,严禁使用短路法测试电池是否有电。
五、铅酸蓄电池常用检测方法
5.1电压测量法
电压测量仪器为万用表,如下图所示:
测量步骤如下:
1.将红表笔插入“V”插孔,黑表笔插入“COM”插孔;
2.将功能量程开关置于直流电压测量档,量程设置为20V,将表笔并联到单只待测蓄电池正负接线端子上;
3.从显示器上直接读取被测蓄电池的电压值。
具体判定方法见下表:
5.2容量测量法
容量测试表简称容量表,可以测量单格、6V和12V蓄电池的容量。
测量方法:
测量时将容量表的正极（红色接蓄电池的正极,容量表的负极（黑色、金属针接蓄电池的负极,通电测试时间为3-5秒,此时观察指针在表盘上的位置。
容量表如下图:
具体判定方法见下表:
5.3密度（比重测量法
因为蓄电池充电后电解液比重增加,放电后比重减少,因此根据比重就可以判断蓄电池存电的多少。
具体判断方式见下表:
比重计读数时视线应与液面平齐,否则读数不准。
测量比重时应同时测量电解液温度,然后将测得的比重换算为15℃的比重。
因为温度每升高一度,电解液比重减少0.007g/cm3,我国是以15℃为标准。
所以测量后,根据温度进行修正。
如超15℃时应加修正值,而低于15℃时应减去修正值。
如下表所示:
测量电解液比重应用比重计,如下图所
比重计电解液比重组成:
1—比重计2—玻璃管3—橡皮球
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