蓄电池技术状况的检查

教学目标

1.熟悉蓄电池的结构特点。

2.了解蓄电池的检测仪器。

3.掌握蓄电池的检测方法。

技能目标：会使用密度计和高率放电机等检查蓄电池的技术状况。

素养目标：培养学生细心、用心、专心以及吃苦耐劳、团结合作的团队精神，培养学生动手实践操作的能力。

任务引入：蓄电池是汽车上的重要部件之一，发动机启动以及停车后车上所有的用电设备全靠它来供电，因此，它的性能对汽车性能有着至关重要的影响。

教学场景

实训楼汽车电气设备实训室。

相关知识

一、蓄电池的结构特点

蓄电池主要由极板、隔板、电解液和外壳组成，其基本结构如图1-1所示。

蓄电池由6只或12只单格电池串联而成，每只单格电压约为2V，串联成12V或24 V以供汽车选用。

1.极板或极板组组成

极板分为正极板和负极板，均由栅架和活性物质组成。

（1）栅架。其作用是固结活性物质，一般由铅碲合金浇铸而成，具有良好的导电性、耐蚀性和一定的机械强度。 目前，多采用铅-低锑合金或铅-钙-锡合金放射性栅架，如图1-1所示。

（2）活性物质正极板上的活性物质为二氧化铅（PbO2），深棕色：负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb）。将活性物质调成糊状，填充在栅架的空隙里，进行干燥形成极板。如图1-1所示。

将正、负极板各一片浸入电解液中，可获得大约2V左右的电动势。为增大蓄电池的容量，常将多片正、负极板分别并联，组成正、负极板组，如图1-1所示。

2.隔板

其主要作用是在正负极板间起绝缘作用，使蓄电池结构紧凑。隔板一面平整，一面有沟槽，沟槽面对正极板；隔板有很多微孔，可使电解液畅通无阻。

3.电解液

电解液是由纯硫酸（H2SO4）与蒸馏水按一定比例配置而成的液体，加入每个单格电池中。电解液的密度对蓄电池的工作有重要影响、密度大，可减少结冰的危险，并提高蓄电池的容量；但密度过大，则黏度增加，反而降低蓄电池的容量，缩短使用寿命。

4.壳体

壳体用于盛放电解液和极板组，壳内用间壁分成3个或6个互不相通的单格，底部的突棱用以搁置极板组，突棱间的槽则可积存从极板上脱落下来的活性物质，以避免沉积的活性物质连接正负极板而造成短路。上面的盖子有两种形式，一种是分体式；另一种是整体式。如图1-1所示，蓄电池各单格电池串联后，两端单格的正负极桩分别穿出蓄电池盖，形成蓄电池极桩。正极桩标“+”或涂红色，负极桩标“-”或涂蓝色、绿色等。

二、蓄电池技术状况的检查

1.外部检查

（1）检查蓄电池封胶有无开裂和损害、极桩有无破损，壳体有无泄漏，若有应修复或更换。

（2）疏通加液盖的通气孔。

（3）清洁蓄电池外壳，并用钢丝刷或极桩接头清洗器除去极桩和接头的氧化物，并涂一层薄薄的工业凡士林或润滑脂。

2.检查电解液密度

电解液密度的大小是判断蓄电池容量的重要标志。

（1）用吸入式密度计测量电解液密度，其测量方法如图1-2所示。

首先，捏住密度计的橡胶球，将密度计下端的吸管插入单格电池的加液孔内，慢慢放开橡胶球，使电解液吸入到玻璃管中，吸入的电解液的量以能使密度计浮子浮起而不会顶住为宜。然后，使密度计的浮子浮在玻璃管的中央（不要与管壁接触），慢慢将密度计提出液面，密度计不要离开蓄电池加液孔上方，读出电解液密度值。要求读数时密度计刻度线与眼睛保持平齐，测得的密度值应换算至标准温度25℃时的密度（采用公式p25° = pt +B（t-25）校正），同时测量电解液温度。

用吸式密度计依次检查每个单格的电解液密度，如果单格电池之间的密度相差0.05 g/cm3，则电池失效。

对于免维护蓄电池多数均设有内装式密度计（充电状态指示器），根据指示器的颜色判定。绿色表示充足电；当变成黑色和深绿色时，说明存电不足，应予以充电；当显示为浅黄色或者无色透明时，必须更换蓄电池。

（2）放电程度的判断。电解液密度与放电程度的关系是：密度每下降0.01 g/cm3相当于蓄电池放电6%。当判断蓄电池在夏季放电超过50%、冬季放电超过25%时，不宜再继续使用，应及时充电，否则会使蓄电池遭到损坏。

蓄电池开路电压可用万用表的电压挡检测，将万用表的正、负表笔分别与蓄电池的正、负极相接即可，如图1-3 （a）所示。

（3）使用高率放电计检测。高率放电计的结构见图1-3 （b）。

高率放电计是模拟起动机工作状态，检测蓄电池容量的仪表。它是由一只电压表和一个负载电阻组成，能比较准确地判定蓄电池的容量和基本性能，是目前普遍使用的检测仪器。

三、电解液液面高度检测

正常的电解液液面高度，应高出极板10～15 mm。液面过低时要加蒸馏水补充。

1.直接检查

电解液液面应在蓄电池外壳上、下液面线之间，如图1-4所示。

2.用玻璃管测量

如图1-4所示，用内径为3～5mm、长度约150mm的玻璃管检测电解液面高度。要求液面高出隔板上沿10～15 mm。对于半透明式蓄电池，液面应位于最高和最低液面标记之间。

液面过低时，应在发电机充电状态下加注蒸馏水，以恢复正确的液面高度。除非确知电解液溅出，否则不许添加硫酸溶液。

任务实施

一、操作要求

坚持安全第一的原则，遵守实训室操作规范进行。

二、使用仪器和设备

蓄电池若干个，电解液密度计，温度计，高率放电计，玻璃棒及玻璃管，盛水容器若干，凡士林，润滑脂，蒸馏水，电解液，万用表。

三、操作内容及步骤

1.蓄电池外部检查

（1）检查蓄电池封胶有无开裂和损害、极桩有无破损、壳体有无泄漏；

（2）通加液盖通气孔；

（3）用温水清洗蓄电池外部的灰尘泥污，并用钢丝刷或极桩接头清洗器除去极桩和接头的氧化物，并涂一层薄薄的工业凡士林或润滑脂。

2.液面高度检测

用内径为4 ～ 6 mm、长度约150mm的玻璃管检测电解液面高度。

（1）玻璃管从加液孔口垂直插入，直至隔板上沿；

（2）用手按压住玻璃管上端口，垂直拿出；

（3）观察玻璃管内液面的高度；

（4）要求液面高出隔板上沿10～15 mm，低于此值时需要向蓄电池中加入蒸馏水。

3.电解液密度检测（见图1-5）

（1）捏住密度计的橡胶球，将密度计下端的吸管插入单格电池的加液孔内，慢慢放开橡胶球，使电解液吸入到玻璃管中，吸入的电解液的量以能使密度计浮子浮起而不会顶住为宜；

（2）使密度计的浮子浮在玻璃管的中央（不要与管壁接触），慢慢将密度计提出液面，密度计不要离开蓄电池加液孔上方，读出电解液密度值；

（3）要求读数时密度计刻度线与眼睛保持平齐；

（4）用吸式密度计依次检查每个单格的电解液密度；

（5）测得的密度值应换算至标准温度25℃时的密度（采用公式p25°=pt+B （t-25）校正），同时测量电解液温度；

（6）每单格密度差应小于0.025 g/cm3，大于该值则说明蓄电池失效。

4.放电计测试

（1）对于只能检测单格蓄电池电压的普通高率放电计，测量时将两个叉尖紧压在单格电池的正负极柱上。若电压稳定，根据表1-1判断放电程度；若在5s内电压迅速下降，或某一单格电池比其他单格要低0.1 V以上时，则表示有故障。

表1-1　蓄电池电压与放电程度对照表

（2）对于新式12 V高率放电计，将两放电针压在蓄电池正负极桩上，保持5s，若电压稳定，根据表1-1判断放电程度；若电压迅速下降，说明蓄电池已损坏。

四、实训注意事项

（1）测密度和液面高度时注意不要将电解液滴到地面和其他物面上。

（2）密度计、温度计、玻璃管用后立即用清水洗净放好，以免接触物受损和仪器损坏。（3）用高率放电计测量电压时，接通时间不超过5s，以防止蓄电池长时间大电流放电。

五、实训数据或现象的记录、处理、分析

将数据填入表1-2，并加以分析。

表1-2　蓄电池技术状况检查

表1-3　任务评价表