汽车电气设备第2版第2章蓄电池凌永成电子

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1、汽车电气设备沈阳大学凌永成配套教材信息教材名称：汽车电气设备（第2版）教材主编：凌永成教材定价：38RMB出版社：北京大学出版社出版时间/版次：2010年3月第2版国际标准书号（ISBN）：978-7-301-16916-2教材所属系列：21世纪全国高等院校汽车类创新型应用人才培养规划教材第2章蓄电池汽车电源系统用于向汽车用电设备提供低压直流电能，以保证汽车在行驶中和停车时的用电需要。蓄电池和发电机共同构成汽车电源系统。此外，汽车电源系统还包括电压调节器（用于动态调节交流发电机的输出电压）、电流表或其他充电状态指示装置（电压表或充电指示灯）

2、、钥匙开关等，连接关系如图2-1所示。图2-1交流发电机、调节器、蓄电池的连接电路2.1蓄电池的作用与分类2.1.1蓄电池的作用蓄电池（Battery，俗称电瓶。图2-2）是一种可逆的直流电源，有放电和充电两种工作状态。在放电状态下，蓄电池可将化学能转变为电能；在充电状态下，蓄电池可将电能转变为化学能。图2-2蓄电池在汽车上，蓄电池和发电机并联连接（图2-3），两者协同工作，共同为汽车电气设备供电。在发电机正常工作时，全车用电设备均由发电机供电，与此同时，蓄电池将发电机多余的电能转变为化学能储存起来（即蓄电池处于充电状态）。图2-3蓄电池与

3、汽车电气设备并联电路蓄电池的具体作用如下：（1）发动机起动时，蓄电池向起动机和点火系统以及燃油喷射系统供电。（2）发动机低速运转、发电机电压较低时，蓄电池向用电设备和交流发电机磁场绕组供电。（3）发电机出现故障不发电时，蓄电池向用电设备供电。（4）发电机过载时，蓄电池协助发电机向用电设备供电。（5）发动机熄火停机时，蓄电池向电子时钟、汽车电子控制单元（ECU/ECM，亦称计算机、微机、电脑）、音响设备以及汽车防盗系统供电。此外，蓄电池还有一些辅助功能。因为蓄电池相当于一只大容量的电容器，所以不仅能够保持汽车电气系统的电压稳定，而且还能吸收电

4、路中出现的瞬时过电压，保护电子元件不被损坏。2.1.2对蓄电池的要求起动发动机时，蓄电池必须能在短时间（5～10s）内向起动机连续提供强大的起动电流：汽油发动机一般需要200～600A；柴油发动机一般需要500～1000A，甚至更大。所以，对汽车用蓄电池的基本要求是容量大、内阻小，以保证蓄电池具有足够的起动能力。起动型铅酸蓄电池的突出特点是内阻小、起动性能好、电压稳定，此外还有成本低、原料丰富等优点，所以在汽车上广泛应用。2.1.3蓄电池的分类汽车用蓄电池有铅酸蓄电池（Lead-acidBattery）和碱性蓄电池（AlkalineSeco

5、ndarybattery）两大类。汽车用铅酸蓄电池又分为普通型、干荷电型、湿荷电型、免维护型和胶体型等。蓄电池在汽车上的安装位置根据车型和结构而定，原则上离起动机越近越好。大多数轿车的蓄电池装在发动机舱内（图2-4），也有装在行李箱内（图2-5），甚至装在后排乘客座椅下方的；货车蓄电池的安装位置以空载时质量平衡为原则，一般装在车架前部的左侧或右侧；客车的蓄电池多装在车厢内。图2-4蓄电池装在发动机舱内图2-5奥迪A4轿车蓄电池装在行李箱内备胎下面蓄电池都是用特制的金属框架和防振垫固定的（图2-6）。图2-6蓄电池的固定方式图蓄电池的固定方式

6、2.2铅酸蓄电池的构造与型号2.2.1铅酸蓄电池的构造现代汽车用铅酸蓄电池由六只单格电池串联而成，每只单格电池的电压约为2Ⅴ，串联后蓄电池电压为12Ⅴ。铅酸蓄电池的结构如图2-7所示，其构件主要有极板、隔板、电解液、外壳、联条、接线柱等。图2-7铅酸蓄电池的结构1—隔壁；2—凸筋；3—负极板；4—隔板；5—正极板；6—电池壳；7—防护板；8—负接线柱；9—通气孔；10—联条；11—加液螺塞；12—正接线柱；13—单格电池盖1.极板极板（Plate）是蓄电池的核心构件，由栅架和活性物质组成，形状如图2-8所示。栅架（图2-9）是用铅锑合金浇铸

7、而成的，活性物质就涂覆在栅架上。加锑的目的是提高栅架的机械强度和改善浇铸性能。但是锑有副作用，会加速氢的析出而加快电解液消耗。锑还易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池自放电和栅架腐蚀，缩短蓄电池的使用寿命。图2-8极板图2-9栅架目前，国内外大都采用低锑合金栅架，含锑量为2％～3％。为降低蓄电池的内阻，改善蓄电池的起动性能，现代汽车蓄电池多采用放射形栅架。（a）切诺基吉普车蓄电池（b）上海桑塔纳轿车蓄电池放射形栅架放射形栅架图2-10放射形栅架结构极板上的工作物质称为活性物质，主要由铅粉、添加剂与一定密度的稀硫酸混合形成。为防止龟裂和脱落，

8、铅膏中还掺有玻璃纤维等牵引附着物。极板分为正极板和负极板两种。将涂上铅膏后的生极板先经热风干燥，再放入稀硫酸中进行充电便得正、负极板（图2-11）。图2-11正极板（右）和负极板