蓄电池基础知识介绍.doc

铅酸蓄电池工作原理和结构
蓄电池及铅酸蓄电池
蓄电池
理论上任何两种具差异性的导电体与电解质均可以组成简单的电池
铅酸蓄电池
以二氧化铅为活性材料组成的正极与以海绵状铅为活性组成的负极插入稀硫酸电解液中，形成的标称电压为2V的蓄电池
铅酸蓄电池作用
发动机起动时，向发动机、点火系统、电子燃油喷射和其他电子设备供电
当发动机没有运转或处于低速或怠速时，蓄电池可向整车用电设备供电
当电气设备用电量进过 整车充电系统的输出时，蓄电池可以在有限的时间内供电
蓄电池可以稳定整车电气系统的电压
铅酸蓄电池工作原理
汽车起动及电器一般要求12V的工作电压
汽车用蓄电池由6单格串联形成称电压为12V的电池
24V电压可以串联2只12V蓄电池获得

铅酸蓄电池工作原理和结构
铅酸蓄电池工作化学原理
放电
当蓄电池向汽车用电器供电时，它处于放电过程
化学能转化为电能
充电
当汽车发电机向蓄电池供电时，蓄电池处于充电过程
电能转化为化学能
铅酸蓄电池基本结构
1端柱套 6顶盖
2汇流排 7防爆片
3电池极板（正/负极） 8中间盖
4外壳 9极群组
5密度计/电眼（选装）
汽车用铅酸蓄电池的主要技术衡量指标
低温起动性能
蓄电池容量的主要指标 指标的选用
CCA-冷启动
电流（A）
蓄电池完全充电后24h内，将蓄电池放入低温箱，使中间单体蓄电池电解液温度达到标准要求时，蓄电池在低温箱或从低温箱取出后1min内，以1s电流放电到标准要求的时间，测记蓄电池端电压。
一般情况下：
美系车常考核SAE/BCI标准
国内车常考核IEC/GB标准
欧系车常考核DIN标准
日系车常考核JIS标准
（标准的选用以整车厂提供的规范为准）
标准
温度
放电时间
终止电压
换算（参考）
BCI/SAE
-18℃
30s
7.2V
1
IEC/GB
-18℃
60s
8.4V
0.65
DIN
-18℃
150s
6.0V
0.56
JIS
-15℃
JIS Spec
6.0V
-

寿命
蓄电池寿命的主要指标
指标的选用
循环寿命
在要求的环境温度下，以一定的放电深度放电，放电 –充电记为一次循环，最终计算满足限制条件的有效循环次数。
一般情况下：
美系车常考核SAE/BCI标准
国内车常考核IEC/GB标准
欧系车常考核DIN标准
日系车常考核JIS标准
（标准的选用以整车厂提供的规范为准

标准
温度
放电时间
循环次数
BCI/SAE
40℃
3-8%
-
IEC/GB
40℃
25%
128（=4*32）
DIN
27℃
17.5%
510(=6*85)
40℃
50%
120
JIS
40℃
3-8%
800-4700
40℃
25-50%
200-800

汽车用铅顶到蓄电池的主要技术衡量指标
容量

蓄电池容量的主要指标
指标的选用
C20(C5)-20(5)
小时率容量
以安时数（Ah）表示，即完全充电和蓄电池，在25℃条件下，以20(5)小时率容量值的1/20（1/5）电流（A）恒流放电，蓄电池电压降至10.5V前放出的容量。

IEC/DIN等采用C20、JIS采用C5、BCI/SAE/GB采用Rc

GB兼用C20和Rc,但是容量试验优先采用储备容量
RC-储备容量
以分钟数（min）表示，即完全充电的蓄电池，在25℃条件下，以25A恒流放电，蓄电池电压降至10.5V的放电时间。
C5=0.8*C20 近似对应关系 RC=0.83*C201.17

其它指标
蓄电池寿命的主要指标
充电接受
放电50%C20(或80%Rc)的蓄电池在0℃条件下，以14.4V恒压充电，10min时的电流不得低于C20的0.10（JIS）、0.15（GB）、0.25（DIN）倍。
电解液保持
蓄电池向前后左右四个方向依次倾斜45度，其电解液不得测出。
气密性
蓄电池各单格充入或抽出空气，使其内部气压差等于20Kpa,压力计的读数在3-5s不变。
耐振动性
22Hz 3g/2.5mm 2h外观常或常温起动试验。

汽车用铅酸蓄电池的技术演变
传统加水蓄电池
结构特点
铸造铅锑合金板栅，有加水口
优劣势
自放电快，易失水
有酸液喷可能
更多熔化的铅与空气接触制造了超过
必要水平的铅排放

一般免维护蓄电池
结构特点
铸造或铸造铅钙合金板栅，无加水口
优劣势
拉网或铸造设计无论金属拉得多么均匀，最终产品总是存在，而导致板栅的不一致，从而影响了产品性能的稳定性

PowerFrame
结构特点
高速冲压锻造
优劣势
保留了铅自身的结构完整性——通过滚筒四次压制——增强了板栅优良的面朝 久性
全程电脑化的工艺降低了可变性，提高了产品的一惯性
板栅少使用20%的能源，使流程更环保

汽车用铅酸蓄电池产品命名规则
铅酸蓄电池产品命名标准
由于产地的不同，铅酸蓄电池的产品命名遵循着不同的标准。通常而言包含如下的一些工业标准。
ICE:Intemational Electrotechnical Commission 国际电工委员会
BCI：Battery Council Intemational 国际蓄电池协会
GB:National Standard (中国)国家标准
SAE:Society of Automotive Engineers 美国机动工程师协会
JIS:Japanese Industrial Standard 日本工业标准
DIN:Ddutsche Industrie Normen 德国工业标准

国家标准GB5008&国家机械标准JB/T2599
6-QW-60

20小时额定容量（Ah）
特征
免维护
W
干荷电（加水）
A
类型分类
汽车起动用
Q
摩托车用
M
铁路客车用
T
串联单格数

国际蓄电池协会BCI&美国机动车协会SAE
G 24R-550
低温起动电流（BCI）
端柱极性排列
R/F
RHP
尺寸组别
70-79侧端柱
其余无特别含义
组别Group

大众标准VW
规格系列（性能、长度）
高度系列
H 190mm

T 175mm
4:长207； 5：长242； 6：长278；
所有系列蓄电池的宽度均为175mm

汽车用铅酸蓄电池产品命名规则
日本工业标准JIS
NX 100-S6 L

端柱极性排列（缺省为R）
同一尺寸加大容量
规格级别
Nippon(S-小尺寸)

德国标准DIN
5 60 20
外形区分
蓄电池槽特征
端柱类型
20hr.容量
固定方式等
超过100Ah,首位为“6”

超过200Ah,首位为“7”
12V起动用

日本工业标准 JIS
55 B 24 L S
大端柱（适合宽*槽高区分为B）
端柱极排列
L-反极
R-正极
长度概数（cm）
宽 槽高区分
代码 宽度 高度
B 129 227
D 173 225
E 176 234
性能等级

欧洲标准 EN
2 7 55
20小时率容量(Ah)
高（宽）度区分
7-175 mm
0-190mm
端柱极性排列
2-反极
3-正极

日本工业标准JIS
NS 40 Z L
端柱极性排列（缺省为R）
同一尺寸加大容量
规格级别
Nippon(S-小尺寸)

法国标准PSA C75 2525
L2 – 550

低温起动电流
规格区分
L1-207,175,190
L2-242,175,190
L3-278,175,190
L5-353,175,190

汽车用铅酸蓄电池常见故障分析和处理
蓄电池的常见故障（1）
故障原因分析及处理
现象
电池电眼为黑色
故障判断
电池亏电
可能的原因
储存时间过长或储存温度；电池充电不足；电池被误放电
电池处理
安排对这只电池补充电

蓄电池的常见故障（2）
故障原因分析及处理
现象
电池电眼为白色
故障判断
电池电解液缺少
可能的原因
电池损伤（包括电池破损，热封不严，电池槽刺穿等）；
电池倾斜超过45度，导致电池内电解液从气孔中流出；
电池过充电，给电池充电时，长时间超过16伏，导致电池内水分电解
电池处理
电池报废

蓄电池的常见故障（3）
故障原因分析及处理
现象
电压不稳定，现象明显时会呈现2.1V倍数递减（如10.5V、8.4V）等）；
负载测试时，趋势为0A；0V；充电电压高(额定16V)，但电流为0A
故障判断
电池发生断格，即电池发生断路
可能的原因
电池接处的发生腐蚀；单格之间、单格和极板之间虚焊；
电池处理
电池报废并更换新电池

蓄电池的常见故障（4）
故障原因分析及处理
现象
蓄电池电压为10.5V左右，或以2.1V的倍数递减
大电流放电时，电压，电流均较低，但不会为0A,OV
故障判断
电池内部发生短路
可能的原因
电池开裂、穿孔和错位、金属铅枝晶形成，刺穿隔板；
极板膨胀，活性物质脱落

电池处理
电池报废并更换新电池

蓄电池的常见故障(5)
故障原因分析及处理
现象
充电时明显酸雾从排气孔中喷出，且有刺鼻的气味产生；充电时蓄电池电压和电池温度上升快和电测试时，蓄电池电压快速下降
故障判断
电池极板硫酸盐化
可能的原因
电池亏电严重，电池极活性物质出现不可逆转的化学反应，即硫酸盐化
电池处理
电池可通过小电流补充电可恢复部分容量，但应尽快更换
蓄电池的常见故障（6）
故障原因分析及处理
现象
蓄电池开路电压在10.5~12.2V时，负载放电会出现电流、电压下降较快蓄电池电压低于10.5V时，外加负载放电为0A、0V充电开始阶段电流较大（20A左右），并能维持较长时间
故障判断
电池被深放电
可能的原因
车辆漏电严重或操作不当；电池放电后未能及时补充电
电池处理
电池可通过补充电恢复性能

蓄电池的常见故障（7）
故障原因分析及处理
现象
池端柱周围塑料盖上颜色较深或暗红色，显示“湿湿”的现象；向怀疑是酸迹的地方滴几滴水，界面不模糊用pH试纸测试酸碱性显示“中性”或“弱酸性”；线束的端柱连接头无腐蚀或轻微腐蚀
故障判断
电池端柱污染
可能的原因
端柱上端柱密封剂（红色汕状物质）或工业油脂（如凡士林）等和塑料件浸润静的物质在受热的情况下在塑料盖上扩散，或其它油性物质滴到此处
电池处理
正常使用，如有轻微腐蚀请用温水或碱水洗尽后涂上凡士林

蓄电池的常见故障（8）
故障原因分析及处理
现象
爆裂—壳体爆裂并有酸液测出
故障判断
过充电
可能的原因
过充电产生大量氢气和氧气且内部电解缺乏、连接裸露
电池处理
电池报废并更换新电池

汽车用铅酸蓄电池的更换和维护
蓄电池的库存管理
请在收货后作好相应标识（型号、数量、收货日期）；
在库存过程中，请注意：
蓄电池的叠放层数不得大于五层；
请保持库房内低温；
对储存时间过长的产品，请及时补充电量；
请避免产品库存周期过长、销售遵照先进先出的原则；
在您进行产品销售前请确保产品的电眼显示为绿色、开路电压>12.55V,蓄电池状态正常；
在使用过程中、防止正、负极端柱与外部的金属体直接接触，而造成电池短路；
在搬运、存储蓄电池时丹青勿倾斜45度以上；
在蓄电池充电过程中，请保持环境通风、禁止吸烟等；
在检测或更换蓄电池时，请您佩戴防护眼镜。

蓄电池的补充电
充电机的选择
为了给蓄电池更好的补充电，建议给免维护蓄电池补充电机具有以下功能：
恒压16V和限流25A的功能。
反极充电保护功能，否则错误的连接会将电池极性充反。
充电注意事项
充电需在16V(+/-.1)恒压状态下进行（最大不能超过16.2V），同时保持良好的通风；
充电需使用恒流（C20/10）状态下进行；
至蓄电池电眼发绿或开路电压>12.65B时，请终止充电；
充电期间若蓄电池温度超过45℃或充电电流超过15A，请适当降低充电电压；
发现蓄电池电眼呈白色，则立即停止充电，并更换该蓄电池。

补充电程序
在充电设备关闭的状态下，连接蓄电池的端柱接线。
充电机输出的正极（一般为红线）与蓄电池和正极端柱相连接，输出的负极（蓝线或黑线）与蓄电池的负极端面柱相连接。
确认充电机与蓄电池端柱的连接是牢固、可靠的。
开通的充电开关，通过充电机调节器，从小至大缓慢调节充电压或电流，直至达到要求的设定范围。
在充电期间若蓄电池槽温度手感发烫，停止充电24小时左右后继续充电；充电结束时，须先关闭充电开关，再断开蓄电池的充电连线。