蓄電池工作原理及日常維護CONTENTS目錄01任務概述02蓄電池的功用03蓄電池的工作原理04蓄電池的工作特性06蓄電池的正確使用與維護CONTENTS目錄07特殊情況注意事項08實踐與思考任務概述01深入掌握蓄電池化學能和電能相互轉(zhuǎn)化的原理，包括充放電過程中極板和電解液的變化。了解工作原理能夠正確對蓄電池進行充放電，掌握不同充電方法和注意事項。實現(xiàn)充放電操作學會對蓄電池進行日常清潔、檢查電解液等維護操作，確保其性能穩(wěn)定。進行正常維護任務目標保持蓄電池表面清潔，及時清除酸液，疏通通氣孔。清潔保養(yǎng)定期檢查電解液密度和液面高度，必要時補充蒸餾水。檢查電解液根據(jù)蓄電池狀態(tài)，選擇合適充電方法，控制充電時間和電流。充電管理任務內(nèi)容安全注意事項操作時佩戴防護手套和眼鏡，避免接觸電解液，防止灼傷。個人安全確保充電設備和工具完好，避免短路、過載等情況損壞設備。設備安全嚴格按照操作規(guī)程進行拆裝、充電等操作，防止發(fā)生意外。規(guī)范操作蓄電池的功用02起動供電在起動發(fā)動機時，蓄電池為起動機提供強大電流，使發(fā)動機順利啟動。關(guān)鍵作用起動機啟動瞬間需要很大電流，如汽車起動機可能需要幾百安培的電流，蓄電池需滿足此需求。電流需求過載協(xié)助供電此時，蓄電池會協(xié)助發(fā)電機向用電設備供電，保障設備正常運行。協(xié)助供電當發(fā)電機過載，如同時使用多個大功率用電設備時，發(fā)電機無法滿足全部用電需求。過載情況供電條件當發(fā)電機不發(fā)電或電壓較低時，如發(fā)電機故障或轉(zhuǎn)速過低，蓄電池發(fā)揮作用。保障運行蓄電池向用電設備供電，維持設備基本運行，避免因供電中斷導致設備損壞。低壓供電充電儲能當發(fā)電機端電壓高于鉛蓄電池電壓時，蓄電池進入充電狀態(tài)。充電條件此時，蓄電池將電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來，以備后續(xù)使用。能量轉(zhuǎn)化蓄電池的工作原理03化學能與電能轉(zhuǎn)化蓄電池的工作原理本質(zhì)是化學能和電能的相互轉(zhuǎn)化，主要涵蓋充電和放電兩個過程。工作原理概述01這種能量轉(zhuǎn)化使得蓄電池能在不同場景下為設備供電或儲存電能，如汽車啟動時供電、發(fā)電機過載時協(xié)助供電等。能量轉(zhuǎn)化意義02放電時，正極板上的二氧化鉛（PbO?）會發(fā)生化學反應，變成硫酸鉛（PbSO?）。正極板變化電解液中的硫酸會變成稀硫酸，整個過程是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。電解液變化負極板上的鉛（Pb）同樣會參與反應，轉(zhuǎn)化為硫酸鉛（PbSO?）。負極板變化放電過程充電時，極板上的硫酸鉛（PbSO?）分別恢復成原來的二氧化鉛（PbO?）和鉛（Pb）。極板恢復充電時，需將蓄電池正、負極分別與直流電源正、負極相連，且充電電源端電壓要高于蓄電池電動勢。充電條件電解液中的稀硫酸會變成硫酸，實現(xiàn)電能到化學能的轉(zhuǎn)化。電解液恢復010203充電過程化學反應方程式蓄電池充放電的化學反應方程式為：放電時，PbO?+2H?SO?+Pb?2PbSO?+2H?O；充電時則逆向進行。方程式展示正向反應代表放電過程，化學能轉(zhuǎn)化為電能，極板和電解液發(fā)生相應變化。正向反應解釋逆向反應代表充電過程，電能轉(zhuǎn)化為化學能，極板和電解液恢復到初始狀態(tài)。逆向反應解釋蓄電池的工作特性04內(nèi)阻內(nèi)阻反映了蓄電池的負載能力，在條件相同時，內(nèi)阻越小，輸出電流越大，負載能力越強。內(nèi)阻的概念蓄電池的內(nèi)阻主要由極板電阻、隔板電阻、電解液電阻和連接條電阻組成，即內(nèi)阻等于這四者之和。內(nèi)阻的組成內(nèi)阻越小，蓄電池輸出電流越大，負載能力越強；反之，內(nèi)阻越大，負載能力越弱。內(nèi)阻與負載能力的關(guān)系單格電池額定電壓01單格電池額定電壓為2V。單格電池額定電壓數(shù)值02整個蓄電池額定電壓為單格電池額定電壓與串聯(lián)的單格電池數(shù)的乘積。如24V汽車電系的電壓，可由2個12V蓄電池串聯(lián)得到。整個蓄電池額定電壓的計算方式充電電壓的含義充電電壓又叫起始電壓，高于此電壓時，蓄電池的水分解為氫氣和氧氣，明顯冒氣泡。0102不同類型蓄電池的充電電壓限制范圍12V蓄電池一般應限制在14.1-14.7V，免維護蓄電池的充電電壓一般應限制在13.8-14.1V。充電電壓放電特性01開始放電階段極板孔隙內(nèi)硫酸迅速消耗，電解液密度迅速下降，濃差極化增大，端電壓由2.14V迅速下降至2.1V。02動態(tài)平衡階段極板孔隙外向孔隙內(nèi)擴散的硫酸與孔隙內(nèi)消耗的硫酸達到動態(tài)平衡，孔內(nèi)外電解液密度一起緩慢下降，端電壓緩慢下降至1.85V。03放電接近終了階段電化學極化、濃差極化、歐姆極化顯著增大，端電壓由1.85V迅速下降至1.75V，此時應停止放電，否則會損壞極板，降低蓄電池容量。極板孔隙內(nèi)迅速生成硫酸，濃差極化增大，端電壓迅速上升。開始充電階段01孔隙內(nèi)生成的硫酸向孔隙外擴散，當硫酸生成速度與擴散速度達到平衡時，端電壓隨電解液密度變化而緩慢上升至2.4V。平衡階段02端電壓迅速上升到2.7V左右，且維持2-3h不變，電解液呈沸騰狀態(tài)。充電末期03一是蓄電池產(chǎn)生大量氣泡，即沸騰；二是端電壓和電解液密度均上升至最大值，且2-3h內(nèi)不再增加。充電終了的特征04充電特性充電方法05恒流充電恒流充電是指在充電過程中，通過調(diào)整電壓保證充電電流保持不變的充電方法。定義廣泛用于初充電、補充充電和去硫化充電等。適用情況適應性強，可任意選擇和調(diào)整充電電流的大小，有利于保持蓄電池的技術(shù)性能和延長使用壽命。優(yōu)點充電時間長，要經(jīng)常調(diào)節(jié)充電電流。缺點定義恒壓充電是指在充電過程中，充電電壓保持恒定不變的充電方法。在汽車上的應用情況它是蓄電池在汽車上由發(fā)電機對其充電的方法。恒壓充電脈沖快速充電先用0.8-1倍額定容量的大電流進行恒流充電，使蓄電池在短時間內(nèi)充至額定容量的50%-60%，當單個電池電壓升至2.4V開始冒氣泡時，由充電機控制，先停止充電25ms（前停充），再反向通過較大脈沖電流（脈沖深度一般為充電電流的1.5-3倍，脈沖寬度為150-1000μs），然后再停止充電40ms（后停充），如此循環(huán)直至充足電。過程充電時間可大幅縮短，新蓄電池充電僅需5h，補充充電需1h。優(yōu)點對蓄電池的壽命有一定的影響，并且脈沖快速充電機結(jié)構(gòu)復雜，價格昂貴。缺點適用于電池集中、充電頻繁、要求應急的場合。適用場合蓄電池的正確使用與維護06放完電的蓄電池需在24h內(nèi)送充電間；裝車使用的電池，冬季放電程度不超25%、夏季不超50%時應定期補充充電；帶電解液存放的蓄電池也需定期補充充電。抓及時、正確充電每次起動時間不超5s，起動間隔15s，最多連續(xù)起動3次；車上蓄電池要固定牢靠，安裝搬運時輕拿輕放。抓正確使用操作保持蓄電池表面清潔，及時清除表面酸液，經(jīng)常疏通通氣孔。抓清潔保養(yǎng)三抓五防不同蓄電池充電電壓不同，如12V蓄電池一般限制在14.1-14.7V，免維護蓄電池限制在13.8-14.1V，應按規(guī)定控制充電電壓和電流。防止過充和充電電流過大放電接近終了，端電壓迅速下降，繼續(xù)放電會損壞極板、降低容量，應避免過度放電。防止過度放電充電末期電解水使液面降低，鉛蓄電池使用中需定期補充蒸餾水，防止液面過低。防止電解液液面過低電解液密度應符合規(guī)定，過大可能影響蓄電池性能和壽命。防止電解液密度過大雜質(zhì)混入電解液會影響蓄電池化學反應，降低性能，使用中要防止雜質(zhì)混入。防止電解液內(nèi)混入雜質(zhì)特殊情況注意事項07冬季應特別注意保持蓄電池處于充足電狀態(tài)，以防結(jié)冰。保持充足電狀態(tài)冬季補加蒸餾水應在充電時進行，避免水結(jié)冰。補加蒸餾水時機冬季容量降低，發(fā)動機起動前應預熱，每次起動時間不超5s，間隔15s。發(fā)動機起動要點冬季氣溫低，充電困難，需經(jīng)常檢查蓄電池存電狀況。檢查存電狀況冬季使用注意事項拆裝注意事項拆裝、移動蓄電池時，要輕拿輕放，嚴禁在地上拖拽。輕拿輕放01蓄電池型號和車型應相符，電解液密度和高度要符合規(guī)定。型號與參數(shù)匹配02安裝時，將蓄電池固定在托架上，塞好防振墊。安裝固定03極樁涂上凡士林或潤滑油防腐防銹，極樁卡子與極樁要接觸良好。極樁處理04蓄電池搭鐵極性必須與發(fā)電機一致。搭鐵極性一致05接線時先接正極后接負極，拆線時相反，防止短路。接線順序06幫線方法確認沒電的蓄電池和負責救援的蓄電池有相同電壓，如汽車通常為12V，貨車或拖拉機可能是24V。確認電壓擺好車輛使兩個汽車蓄電池足夠靠近，方便連接跨接電纜，確保兩車無觸碰。擺放車輛關(guān)掉兩輛車的發(fā)動機，打開發(fā)動機艙蓋，關(guān)閉前照燈、刮水器等配件，拔掉點煙器充電設備。關(guān)閉設備解開跨接電纜，目視檢查兩個蓄電池有無裂痕、滲漏及損壞，有問題則停止跨接。解開電纜與檢查幫線方法01連接正極先將紅色夾子連接到?jīng)]電蓄電池的正極極柱，再連接到狀態(tài)良好的蓄電池正極極柱。02連接負極將黑色夾子連接到狀態(tài)良好的蓄電池負極接線柱，僅剩的夾子連接到?jīng)]電汽車上的堅固搭鐵金屬。03起動充電起動蓄電池正常的車輛，保持怠速約5min后發(fā)動沒電的車輛，若無法發(fā)動則等待再嘗試。04拔掉電纜與充電按照與連接電纜相反的次序拔掉車輛上的跨接電纜，讓沒電的汽車發(fā)動機稍高于怠速運作至少20min充電。實踐與思考08對蓄電池進行正確的充放電操作，確保掌握相關(guān)技能。實踐任務包括識別蓄電池結(jié)構(gòu)、學習維護方法、選擇合適工具、對蓄電池進行充電和幫線等步驟。實施計劃明確組長、主操作手、副操作手、數(shù)據(jù)記錄員、數(shù)據(jù)核對員、總結(jié)記錄員的職責，分工協(xié)作完成任務。分小