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汽车维修技师基础知识系列讲座电瓶
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电瓶
概述
电瓶是丰田汽车上的初始电源,电瓶储存的是化学物质而非电.两种不同形式的铅在酸的混
合液中相互反应而产生电势,这种电化学反应将化学能转换成电能.
电瓶的功能
1.引擎不工作时:为照明或者其他附属系统提供电源.
2.引擎启动时:使启动马达运转并为点火系统提供电流.
3.引擎工作时:当车上电器负载超过充电系统供给能力时可能需从电瓶获得.
另外,电瓶还可以吸收汽车电气系统中不正常的瞬间电压,而作为电压稳定器或者大滤波器.
如果没有电瓶的这类保护,一些电气或电子元件极有可能因为这些高电压而损坏.
电池的分类
1.原电池:化学作用在经过一段时间后会完全破坏一种金属.闪光灯和无线电用的小电池
就是属于原电池.
2.蓄电池:通过金属和酸性混合物发生变化而提供电压.金属会变的越来越小,酸性减弱,
该过程称放电.在电池上施加反方向电流,电池的金属会被还原出来,这就叫做充电.
汽车的铅酸电瓶就是属于蓄电池.
3.湿式可充电电池:铅酸电瓶里充满了电解液并且制造时就已经充好电.在存储过程中,
缓慢的化学反应会引起自放电.所以需要定时充电.拿丰田的电瓶来讲,每5-7个月需
要充一次电.
4.干式可充电电池:这类电池从制造,充电,清洗,干燥,封口及运输等过程中无电解液.
干电池可以储存12至18个月,但在使用过程中,需要增加电解液和充电.
5.低(免)维护电池:丰田汽车上大部分电瓶都是低维护电瓶.这类的电瓶能减少内部热和
水的流失而免于维护.每隔15,000英里(约7万公里)需要加一次水.
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结构
1.外箱:实际就是一个容器,用来容纳和保护所有电瓶元件和电解液,单元隔,并在箱底为
沉淀物(如从极板上冲刷下来的活性金属)提供空间.使用半透明的箱子不需要打开通
风口盖就可以检查电解液的高低.
2.箱盖:永久的密封外箱的顶部,提供接线头端子的出口,为排气和电瓶维修的通风口(如
检查电解液,加水).
3.极板:正极和负极板都有一个锑和铅合金的格子构架.活性金属粘在格子上——棕色的
二氧化铅(PbO2)附在正极板上,而灰色的海绵状铅(Pb)则附在负极板上.极板的数量
和尺寸决定产生电流的能力——较大或较多极板产生较大的电流.
4.隔离层:在正极板和负极板之间放上又薄又多孔的绝缘体(如网格玻璃或者塑料膜).
这层隔离膜既可以避免两个电板碰撞和短路,还允许电解液通过.
5.单元格:连接正极和负极以及其中的隔离物一套装置叫做单元格或单元.档浸泡在电解
液中,每单格电池可以产生2.1伏特电压(与极板的数量和大小无关).把电瓶电池串联
起来,因此单元格的数量决定电瓶电压,一个"12伏特"的电瓶要有6个单元格.
6.单元格的接头:将粗的合金金属带一端焊接在单元格负极端,另一端焊接在比邻单元格
的正极端,直至将6个相邻单元格串联起来.
7.单元格的分区:箱子的一部分,隔离物隔开每一个单元格.
8.接线柱端子:箱顶的接线柱端子的正极和负极用粗的重的导线连接起来.这些导线连接
电池和车上电气系统(正极)以及连接地(负极).
9.孔盖:不同种类的电瓶有不同的孔盖,带状的或是箱状的.在充电过程他们控制氢气的
释放.打开孔盖,可以检查电解液和加水.
10.电解液:是硫酸(H2SO4)和水(H2O)混合物.这种混合物在电板里与活跃金属产生
反应而产生一种电的压力(即为电压).它还可以引导通过从电板到电板的电压产生电流.
充满的电瓶大概是由36%的酸和64%的水组成的.
电池原理
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铅酸电池工作的原理很简单:当两种不同的金属共同浸泡在同一酸液里,一种化学反应就会
产生一种电的压力.其中一种金属为带正电荷棕色二氧化铅(Pb02).另外一种为灰色金属
海绵铅(Pb),带负的电荷.酸液就是硫酸(H2SO4)和水(H2O)混合物,叫做电解液.
如果两片金属之间连接一个导体和一个负载的话,那么电流就会流过.这种放电现象会一直
持续到金属被同化和电解液消耗完.通以反向电流即逆向反应——充电,充电会一直持续到
电池材料被还原到最初状态.
电化学反应
铅酸蓄电池可以多次部分放电,
充电.充放电环节中有4个阶段:
1.满电:一个完全充满电的电
瓶包含一个海绵金属铅负极
电板(Pb),一个铅二氧化物正
极电板(Pb02P)和硫酸
(H2SO4)及水(H2O)的
电解液.
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2.放电:在电瓶放电的过程中,
电解液开始变稀,电板开始
变成硫酸盐,电解液分解成
氢(H2)和硫酸盐(SO4),
氢(H