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汽车CSB蓄电池概述详细介绍

CSB蓄电池
2.1CSB蓄电池的功用2.2CSB蓄电池的结构2.价格低廉、内阻小、起动性能好,能在短时间内提供起动机所需的大电流 , 铅酸 CSB 蓄电池结构简单。因此得到广泛而长期的应用。

3CSB 蓄电池的型号 2.4CSB 蓄电池的工作原理 2.5CSB 蓄电池的工作特性

2.6CSB 蓄电池的容量及其影响因素 2.7CSB 蓄电池的充电

2.8CSB 蓄电池的使用与维护 2.9CSB 蓄电池技术状况的检查

2.10CSB 蓄电池的罕见故障及排除方法

2.1CSB 蓄电池的功用

属于可逆的直流电源。功用是 CSB 蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置。

向起动机和点火系供电; 2 .发电机不发电或电压较低时向用电设备供电; 3 .发电机超载时,1 .起动发动机时。协助供电;

将发电机的电能转变为化学能储存起来; 4 .发电机端电压高于 CSB 蓄电池电压时。

能够吸收发电机和电路中形成的过电压。 5 .大电容器作用。

2.2CSB 蓄电池的结构
汽车用 CSB 蓄电池必需满足发动机起动的需要。起动型 CSB 蓄电池分为酸性和碱性 CSB 蓄电池。 即在短时间内向起动机提供大电流(汽油机为 200 600A 柴油机可达 1000A 汽车上采用 CSB 蓄电池通常称为起动型 CSB 蓄电池。根据电解液的不同。

正极板上的活性物质是棕红色的二氧化铅(P bO2 负极板上的活性物质是青灰色的海绵状纯铅(P b 如图 1-2 所示。 极板由栅架和活性物质组成。分为正极板和负极板。

由正极板、负极板、隔板、电池盖、电解液、加液孔盖和电池外壳组成。图 1-1 铅酸 CSB 蓄电池是盛有稀硫酸的容器内插入两组极板而构成的电能存储器。

每格装有电解液,容器分为 3 格或 6 格。正负极板浸入电解液中成为单格电池。每个单格电池的标称电压为 2V 因此, 3 个串联起来成为 6VCSB 蓄电池, 6 格串联起来成为 12VCSB 蓄电池。

1 .极板 1 构成

作用是接受充入的电能和向外释放电能。 极板是电池的基本部件。


改善 CSB 蓄电池的起动性能,为了降低 CSB 蓄电池的内阻。有些铅 CSB 蓄电池采用了放射形栅架,图 1-3 右图为桑塔纳轿车 CSB 蓄电池放射形栅架

其作用是固结活性物质。如图 1-3 所示: 栅架一般由铅锑合金铸成。


CSB蓄电池3


的结构。
2)极板的片数
将正、负极板各一片浸入电解液中,可获得2V左右的电动势。为了增大CSB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,如图所示。
在每个单格电池中,正极板的片数要比负极板少一片,这样每片正极板都处于两片负极板之间,可以使正极板两侧放电均匀,避免因放电不均匀造成极板拱曲。



2.隔板,如图1-4所示:
作用:放置在正负极板之间,以避免其接触而短路。
要求:应具有多孔性,以便电解液渗透,且化学稳定性要好,具有耐酸和抗原氧化性。
类型:
1)木质价格便宜,但耐酸性差,已很少使用。
2)微孔橡胶性能好,寿命长,但生产工艺复杂、成本高,故尚未推广使用。
3)微孔塑料其孔径小、孔率高、薄而软,生产效率高、成本低,所以目前推荐使用。
4)玻璃纤维纸浆和玻璃纤维丝棉
5)袋式隔板免维护CSB蓄电池使用较多,它将正极板装入,起到良好的分隔作用,这样可以增大极板面积,进而增大CSB蓄电池的容量。
注意事项:隔板一面平整,一面有沟槽,沟槽应面对着正极板,且与底部垂直,以便充放电时,电解液能通过沟槽及时供给正极板,当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。
3.电解液
电解液是CSB蓄电池内部发生化学反应的主要物质,它由纯净硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成,也叫稀硫酸。水的密度为1g/cm3,硫酸的密度为1.84/cm3,两者以不同的比例混合后形成不同密度的电解液。
电解液的密度对CSB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CSB蓄电池的容量,但密度过大,则粘度增加,反而降低CSB蓄电池的容量,缩短使用寿命。汽车用铅CSB蓄电池的电解液密度一般为1.24~1.30g/cm3,使用中电解液密度应根据地区、气候条件和制造厂家的要求而定。
不同地区和气候条件下电解液的相对密度表2—1


使用地区最低温度
充足电的CSB蓄电池在25℃时的电解液密度
冬季
夏季<-40℃1.31.26-30~-40℃1.281.24-20~-30℃1.271.240~-20℃1.261.23>0℃
1.23
1.23
4.外壳
作用:用于盛装极板组和电解液。
要求:耐酸、耐热、耐震动冲击。材料:硬橡胶、聚丙烯塑料两种。
结构:CSB蓄电池每组极板所产生的电动势大约为2V,要想获得更高的电动势,通常要使多组极板串联起来,因此在制造CSB蓄电池外壳时,将一个电池外壳内分成若干个单格,即每个单格内一组极板,所以,6V的CSB蓄电池为3个单格,12VCSB蓄电池为6个单格。每个单格的底部制有凸筋,用来搁置极板组。凸筋之间的空隙可以积存极板的脱落物质,防止正、负极板短路,如图1-5所示。
极板组的连接均采用铅质连条进行串联。可分为两种形式,即传统的外露式连接和当前常见的穿壁式连接。
加液孔用来向CSB蓄电池单格内加注电解液或蒸馏水,加液孔盖上有通气小孔以保证CSB蓄电池内部与大气的压力平衡。
2.3CSB蓄电池的型号
1.国产CSB蓄电池的型号国产CSB蓄电池的型号一般标注在外壳上,分为三段5部分组成:串联的单格电池数—CSB蓄电池类型和特征—额定容量和特殊性能如:6-QA-105D
“6”——用阿拉伯数字表示串联的单格电池数;
“QA”——用汉语拼音字母表示CSB蓄电池的主要用途和类型,其含义如下:
Q—起动用CSB蓄电池;M—摩托车用CSB蓄电池;JC—船用CSB蓄电池;HK—飞机用CSB蓄电池;
“A”——用汉语拼音字母表示CSB蓄电池的特征(无字为干封普通铅CSB蓄电池、“A”为干式荷CSB蓄电池、“B”薄型极板;“W”无需维护);
“105”——数字表示20h放电率额定容量;105Ah
“D”——汉语拼音字母表示CSB蓄电池的特殊性能(G—高起动率CSB蓄电池;S—表示塑料壳体;D—表示低温起动性能好)
2.德国CSB蓄电池的型号
按德国DIN标准生产的铅CSB蓄电池,其型号由5个数字组成,分为前、后两部分,中间由空档隔开。前3个数字表示CSB蓄电池的额定电压和额定容量,后两个数字表示CSB蓄电池的特殊性能。
DIN规定,3个单格CSB蓄电池的首位数字基数为“0”,6个单格CSB蓄电池的首位数字的基数为“5”;型号的第二、第三位数字表示CSB蓄电池额定容量的十位数和个位数。当额定容量超过100安培小时后,每增加100安培小时,首位数字要加“1”。如“09811”
额定电压为“6V”、额定容量为98安培小时;再如“13512”型CSB蓄电池,其额定电压为“6V”、额定容量为135安培小时。
桑塔纳轿车配用的CSB蓄电池的型号为“55415”,表示额定电压为12V,额定容量为54安培小时。
后两位数字表示CSB蓄电池的技术性能和结构特征。3.美国、日本CSB蓄电池的型号
按美国BCI标准生产的铅酸CSB蓄电池,型号由两组数字组成,中间由一短横线相隔。第一组数字表示CSB蓄电池的组号,即CSB蓄电池的外形尺寸;第二组数字表示CSB蓄电池的低温起动电流值。
北京切诺基用CSB蓄电池型号为“58—475”或“58—500”,其外形尺寸一致,—17.8℃时的起动电流分别为475安和500安.
按日本标准生产的CSB蓄电池,型号由两部分组成。如6N2—2A、12N2A—4A、12N7—3B第一部分表示CSB蓄电池的型式。开头的数字“6”或“12”表示CSB蓄电池的公称电压;“N”代表日本的缩写;后面数字表示10小时的电容量数值;数字之后的字母表示同一容量下的电槽的种类不同;第二部分表示端子及排气口的位置。数字表示端子的位置,字母表示排气口的位置。

2.4CSB蓄电池的工作原理
CSB蓄电池的工作过程是一个化学能与电能相互转化的过程。当CSB蓄电池的化学能转化为电能而向外供电时,称为放电过程;当CSB蓄电池与外界电源相联而将电能转化为化学能储存起来时,称为充电过程。如图1-6所示:
1.电动势的建立
正极板上二氧化铅电离为正四价铅离子和负二价氧离子,铅离子附着在正极板上,氧离子进入电解液中,使正极板具有2.0V的正电位;负极板上的纯铅电离为正二价铅离子和两个电子,铅离子进入电解液中,电子留在负极板上,使负极板具有-0.1的负电位。因此,正、负极板间有2.1V的电位差。
2.放电过程
在电位差的作用下,电流从正极流出,经过灯泡流回负极,使灯泡发光。正极板上的正四价铅离子与电子结合生成正二价铅离子,进入电解液再与硫酸根离子结合生成硫酸铅(附着在正极板上);负极板上,正二价铅离子也同硫酸根离子结合生成硫酸铅(附着在负极板上)(图1-7)。
结论:
1)放电过程中,正极板上的正四价铅离子得电子成为正二价铅离子,并与硫酸根离子生成硫酸铅附着在正极板上;负极板上的铅失去电子成为正二价铅离子,并与硫酸根离子生成硫酸铅,附着在负极板上。


2)正极板上的正四价铅离子逐渐变成正二价铅离子,其电位逐渐降低;负极板上电子不断流出,其电位逐渐升高,放电过程结束,两极板间的电位差减小为“0”,外接电路中的灯泡“熄灭”。
3)随着放电过程的进行,电解液中的硫酸根离子不断与正、负极板上的铅离子生成硫酸铅而附着在极板上,使得电解液中的硫酸根离子逐渐减少。同时,由于正极板上负二价氧离子与氢离子生成水,电解液中的水不断增多,结果使得电解液的密度不断下降。
3.充电过程
充电时,外接直流电源的正极接CSB蓄电池的正极板,电源的负极接CSB蓄电池的负极板。当直流电源的电动势高于CSB蓄电池的电动势时,电流将以放电电流相反的方向流过CSB蓄电池。正极板上,正二价铅离子失去2个电子而成为正四价铅离子,再与水反应生成二氧化铅,附着在正极板上,电位升高;
负极板上,正二价铅离子得到2个电子生成一个铅分子而附着在负极板上;
从正、负极板上电离出来的硫酸根离子与水中的氢离子结合生成硫酸。
结论:
1)充电过程中,正极板上的正二价铅离子失电子成为正四价铅离子,电位上升;负极板上的正二价铅离子得到电子成为铅分子,电位降低。正、负极板间的电位差加大。
2)随着充电过程的进行,极板上的的硫酸根离子不断不断进入电解液与氢离子生成硫酸,使得电解液中的硫酸根离子逐渐增多,结果使得电解液的密度不断升高。
2.5CSB蓄电池的工作特性
CSB蓄电池的工作特性包括:静止电动势、内阻、充电特性和放电特性。
1.静止电动势
定义:CSB蓄电池在静止状态下(充电或放电后静止2~3小时),正负极板间的电位差称静止电动势,用E0(Ej)表示.
测量方法:
(1)用直流电压表或万用表的直流电压档直接测得;(2)测出电解液密度,然后用经验公式求得。E0=0.85+ρ25℃
E0:CSB蓄电池的静止电动势;ρ25℃:25℃时的电解液相对密度在实际使用中,CSB蓄电池电解的温度受环境温度的影响,不可能总保持在25℃,这样就必须将任意温度时的相对密度换算成25℃时的相对密度。换算公式如下:
ρ25℃=ρt+β(t—25)
ρt:电解液任意温度下的实测相对密度;β:相对密度温度系数,β=0.00075;t:实测相对密度时的电解液温度。
2.内电阻
铅CSB蓄电池的内电阻包括:电解液电阻、极板电阻、隔板电阻、联条电阻。
(1)极板电阻:正常使用条件下,极板电阻很小,只有极板发硫化故障时,极板的电阻才明显增大;
(2)电解液电阻:电解液电阻与电解液的温度、密度有关。密度大、温度低,电解液的粘度增大,渗透力下降,电解液的电阻增大;
(3)隔板电阻:隔板电阻主要取决于隔板的材料、厚度及多孔性;
(4)联条电阻:采用穿壁式结构后,电阻可以忽略不计。3.CSB蓄电池的充电特性
定义:在恒流充电过程中,CSB蓄电池的端电压V、电动势E和电解液密度随时间变化的规律。
CSB蓄电池的充电过程可分为以下四个阶段:(图1-8)
(1)迅速上升阶段:充电开始,在极板的孔隙表层中首先形成硫酸,且来不及向外扩散,致使孔隙中的电解液密度增大.此阶段CSB蓄电池的




端电压和电动势迅速增大
(2)稳定上升阶段:充电至孔隙中产生硫酸的速度和向外扩散硫酸速度相同时,CSB蓄电池的端电压和电动势随整个容器内电解液密度的上升而缓慢上升.
(3)急剧上升阶段:端电压上升致2.3~2.4V时,极板上可能参加变化的活性物质大多恢复为二氧化铅和铅,若继续充电,则电解液中的水被电解成H2和O2,以气泡形式放出,形成“沸腾”。但是氢离子在负极板处与电子的结合不是瞬时完成的,于是在负极板处就积聚了大量的氢离子,使电解液与极板间产生了附加电位差(0.33V),因而端电压上升到了2.7V.(4)急剧下降阶段:端电压上升到2.7V后应停止充电。若继续充电,则称为过充电。过充电会产生大量的气泡从极板孔隙中冲出,导致活性物质脱落,CSB蓄电池的容量下降。
停止充电后,电源电压消失,积聚在负极板周围的氢离子形成氢气逸出,孔隙内的硫酸向外扩散,电解液混合均匀,端电压迅速下降到稳定值。
(5)充电终了:
充电终了的标志是:电解液呈沸腾状(氢气和氧气的溢出);电解液密度上升至最大值,且2~3小时内不再上升;单格电池的端电压上升至最大值(2.7V),且2~3小时内不再上升.
4.CSB蓄电池放电特性
CSB蓄电池的放电特性是指恒流放电时,CSB蓄电池的端电压、电动势和
电解液密度随时间变化的规律。



CSB蓄电池的整个放电过程可分为以下4个阶段:(图1-9)
(1)开始放电阶段开始放电时,化学反应在极板孔内进行,首先消耗的是极板孔内的硫酸,而该范围内硫酸很有限,此时外围硫酸来不及向内补充,所以极板孔内电解液密度迅速下降(电动势迅速下降),端电压迅速下降。
(2)相对稳定阶段随着极板孔隙内电解液密度的不断下降,孔隙内外电解液的密度差不断增大,在密度差的作用下,硫酸向孔隙内的扩散速度也随之加快,从而使放电电压和放电电流得以维持。当孔隙外补充的硫酸和孔隙内部消耗的硫酸基本相等时,极板孔隙内外的密度差将基本保持一定。此时孔隙内电解液密度将随着孔隙外电解液密度一起下降,端电压也按近似直线规律缓慢下降。
(3)迅速下降阶段以下3个方面的原因导致了端电压迅速下降。
①当放电接近终了时,孔隙外电解液密度已大大下降,孔隙外硫酸向孔隙内补充的速度减慢,离子的扩散速度下降;
②随着放电时间的延长,极板表面硫酸铅的数量增多,使孔隙变小,将极板活性物质与电解液隔开来;
③硫酸铅本身的导电性能差。放电时间越长,硫酸铅越多,内阻越大。通常把端电压急剧下降的临界点(端电压约为1.1.7V)称为放电终了。若此时仍继续放电,端电压会很快下降到0,所以必须停止放电。
(4)电压回升阶段停止放电后,由于放电电流为0,故内阻上的压降为0;且因有足够时间让硫酸渗入到极板孔隙内,使电解液混合均匀,所以端电压回升到由此时电解液密度相对应的电动势数值。
CSB蓄电池放电终了,停止放电后,端电压回升是一种表面现象,在没有充电前,若重新接通电路继续放电,电压急剧下降到0的现象又会出现。
(5)放电终了
放电终了的特征是:
单格电池电压下降到放电终止电压值(20h放电率放电时,此值为1.75V);
电解液的相对密度下降到最小许可值,约为1.11。
2.6CSB蓄电池的容量及其影响因素
1.CSB蓄电池的容量
定义:CSB蓄电池在完全充足电的情况下,在允许放电的范围内对外输出的电量,单位为安培小时(A·h)。
类型:为了准确地表示出CSB蓄电池的准确容量,要规定CSB蓄电池的放电条件。在一定放电条件下,CSB蓄电池的容量分为额定容量和起动容量。
(1)额定容量
完全充足电的CSB蓄电池在电解液平均温度为25℃的情况下,以20h率放电的电流连续放电至单格电压降至1.75V时所输出的电量。如一只起动型CSB蓄电池,在电解液平均温度为25℃的情况下,以4.5A放电电流连续放电20h后,单格电压降至1.75V。则它的额定容量为Q=4.5×20=90(A·h)。
(2)起动容量
常温起动容量:电解液温度为25℃的情况下,以5min率放电电流连续放电至规定的终止电压时所输出的电量。(6VCSB蓄电池为4.5V,12VCSB蓄电池为9V)
低温起动容量:电解液温度为-18℃的情况下,以3倍额定容量的电流连续放电至规定的终止电压时所放出的电量。(6VCSB蓄电池为3V,12VCSB蓄电池为6V).
2.影响因素
CSB蓄电池的容量与活性物质的数量、极板的厚薄、活性物质的孔率、极板的结构、生产工艺、放电电流、电解液温度、电解液密度等因素有关。
(1)放电电流对CSB蓄电池容量的影响(图1-10)


放电电流越大,CSB蓄电池的容量就越低。放电电流过大,则单位时间内参加反应的活性物质及硫酸量增多,由于极板孔隙内硫酸消耗量过快,极板外部的硫酸来不及渗入到极板的内部,使得极板孔隙内的电解液密度下降过快,CSB蓄电池的端电压下降过快,提前到达终止电压;
由于硫酸来不及渗入到极板的内部,反应在极板的表面进行,生成的硫酸铅也附着在极板的表面,阻碍硫酸渗入极板,则极板内部的活性物质得不到充分利用,CSB蓄电池的容量减小。
使用注意事项:使用起动机起动发动机时,CSB蓄电池会大电流放电,端电压会急剧下降,输出容量会减小,且容易损坏.因此,起动时应注意,一次起动时间不应超过5秒,连续两次起动应间隔15秒.
(2)电解液的温度
电解液温度较低时,粘度会增大,渗透能力下降,致使CSB蓄电池的容量减小;
电解液温度较低时,电解液的溶解度和电离度也会降低,同样加剧了CSB蓄电池容量的下降.



使用注意事项:寒冷地区注意CSB蓄电池的保温。(3)电解液的密度(图1-11)
适当增加电解液的密度,减小了电解液的内阻,其渗透能力有所提高,有利于增加CSB蓄电池的容量.但密度过高时,由于电解液的粘度增加,其内阻也增加,渗透能力反而有所降低,引起CSB蓄电池的容量下降.
因此,电解液的密度偏低时,CSB蓄电池的容量、放电电流可以提高。所以,冬季在电解液不结冰的前提下,尽量采用低密度的电解液。
(4)电解液的纯度
电解液中的一些杂质会腐蚀极板上的栅架、沉附于极板上形成局部电池产生自放电。
(5)结构因素
CSB蓄电池极板的表面积越大,极板片数越多,参加反应的活性物质就越多,容量就越大。另外,极板越薄,活性物质的多孔性越好,则电解液向极板内部的渗透越容易,活性物质利用率就越高,输出容量也就越大。
2.7CSB蓄电池的充电
1.充电方法
CSB蓄电池的充电方法可分为定流充电、定压充电和脉冲快速充电。1)定流充电
充电过程中,使充电电流保持恒定的充电方法,称为定流充电。特点:
(1)充电过程中,充电电流恒定,但充电电压是变化的(充电过程中,CSB蓄电池的端电压不断升高,为保证充电电流的恒定,充电电源电压或调节负载应随时变化)。
(2)充电电流大小可根据充电类型及CSB蓄电池的容量确定。



3)不同端电压的CSB蓄电池可以串联充电。(4)充电时间长。
定流充电的接线方法如图1-12所示。充电特性曲线如图1-13所示。



为缩短充电时间,充电过程通常分为两个阶段。第一阶段采用较大的充电电流,使CSB蓄电池的容量得到迅速恢复,当CSB蓄电池电量基本充足,单格电池电压达到2.4V,开始电解水产生气泡时,转入第二阶段,将充电电流减小一半,直到电解液密度和CSB蓄电池端电压达到最大



CSB蓄电池14


值且在2~3h内不再上升,CSB蓄电池内部剧烈冒出气泡时为止。
2)定压充电
充电过程中,加在CSB蓄电池两端的电压保持不变的充电方法,称为定流充电。连线方式如图1-14所示。特点:
(1)充电过程中,充电电压保持不变。(充电开始,充电电流很大,随着CSB蓄电池电动势的为断升高,充电电流逐渐减小,直至为零。)
(2)充电电压的选择:一般单格电池的充电电压选择2.5V。(若充电电压低,则CSB蓄电池出现充电不足的现象;若充电电压选择过高,则CSB蓄电池充足电后还会继续充电,此时的充电则为过充电)。
3)脉冲快速充电(亦为分段充电)


 5


脉冲快速充电必须用脉冲快速充电机进行,其充电电流波形如图1-15所示。
脉冲快速充电的过程是:先用0.8~1倍额定容量的大电流进行恒流充电,使CSB蓄电池在短时间内充至额定容量的50%~60%,当单格电池电压升至2.4V,开始冒气泡时,由充电机的控制电路自动控制,开始脉冲快速充电,首先停止充电25ms(称为前停充),然后再放电或反向充电,使CSB蓄电池反向通过一个较大的脉冲电流(脉冲深度一般为充电电流的1.5~3倍,脉冲宽度为150~1000μs),然后再停止充电40ms(称为后停充),以后的过程为:正脉冲充电—前停充—负脉冲瞬间放电—后停充—正脉冲充电??循环进行,直至充足电。
特点:
(1)充电速度快、充电时间或短;(一次初充电只需5h)。(2)可以增加CSB蓄电池的容量(充电过程中,化学反应充分,且加深了化学反应的深度,并可使极板去硫化明显.因此,CSB蓄电池的容量增加)。
(3)去硫化效果好。
(4)充电过程中产生大量气泡,对活性物质的冲刷力强,易使活性物质脱落,CSB蓄电池的使用寿命下降。
2.充电种类1)初充电
定义:新CSB蓄电池或修复后的CSB蓄电池(更换极板)在使用前的首次充电为初充电.
操作步骤:
(1)检查CSB蓄电池的外壳,拧下加液口盖;
(2)按照不同的季节和气温选择电解液密度,将选择好的电解液从加液孔处缓慢加入CSB蓄电池内,液面要高出极板上沿15mm.
(3)静止6~8小时,让电解液充分浸渍极板.(由于电解液浸入极板后,液面会有所下降,应再加入电解液将液面调整到规定值).
(4)待电解液温度下降到30℃以下后,将充电机的正极接到CSB蓄电池的正极,充电机的负极接到CSB蓄电池的负极,准备充电.
(5)选择初充电规范
第一阶段的充电电流约为CSB蓄电池容量的1/15,充电至电解液中有气泡析出,单格端电压达到2.4V.
第二阶段的充电电流约为CSB蓄电池容量的1/30.(6)开始充电
注意:充电过程中要经常测量电解液的密度和温度.如果电解液的温度超过40℃,则应将电流减小;如果温度继续上升至45℃,则应停止充电.适当采取冷却措施以降低电解液的温度.
充电接近终了时,如果电解液的密度不符合规定,应用蒸馏水或相对密度为1.400g/cm3电解液调整.调整后再充电2小时.
(7)充足电的标志
CSB蓄电池电解液产生大量气泡,呈沸腾状态;CSB蓄电池电解液的密度及单格端电压达到规定值,并连续3小时不变.
(8)放电
新CSB蓄电池充足电后,应以20h率放电.
放电的步骤是:使充足电的CSB蓄电池休息1~2小时,然后以20h率放电。放电开始后每隔2小时测量一次单格电压,当单格电压下降至1.8V时,每隔20min测量一次电压,单格电压下降至1.75V时,立即停止放电.
(9)进行补充充电至CSB蓄电池充足.2)补充充电
CSB蓄电池在使用过程中,若符合下列条件应进行补充充电:(1)起动机运转无力、灯光比平时暗淡;(2)电解液密度下降至1.15g/cm3以下;(3)单格电池电压下降至1.75V以下;(4)贮存不用近一个月的CSB蓄电池。操作步骤:
(1)清洁从汽车上拆下CSB蓄电池,清除CSB蓄电池盖上的脏污,疏通加液孔盖上的通气孔,清除极桩和导线接头上的氧化物;
(2)检查电解液的密度和液面高度;
(3)用高率放电计检查各单格电池的放电情况;(4)将CSB蓄电池的正、负极接至充电机的正、负极;
(5)选择充电规范:第一阶段的充电电流约为CSB蓄电池额定容量的1/10;第二阶段的充电电流约为CSB蓄电池额定容量的1/20。
(6)充足电的标志(电解液呈沸腾状态;电解液密度和CSB蓄电池端电压达到规定值,且连续3小时不变)。
(7)将加液口盖拧紧,擦净CSB蓄电池的表面3)去硫化充电
CSB蓄电池使用过程中可能发生极板硫化,内阻加大,充电时温度上升较快,CSB蓄电池的容量降低.对于硫化较轻的CSB蓄电池可以通过去硫化充电法加以消除.
操作步骤:
(1)先倒出原有的电解液,并用蒸馏水清洗两次,然后加入蒸馏水;
(2)接通充电电路,将电流调到初充电的第二阶段电流值充电,当密度上升到1.15g/cm3时,倒出电解液,换加蒸馏水再进行充电,直到电解液密度不再增加为止.
(3)以10h率放电,当单格电压下降到1.7V时,再以补充充电的电流进行充电、再放电、再充电,直到容量达到额定值80%以上.
2.8CSB蓄电池的使用与维护
1.CSB蓄电池的使用(1)CSB蓄电池的储存1)新CSB蓄电池的储存未启用的新CSB蓄电池,其加液孔盖上的通气孔均已封闭,不要通破。保管CSB蓄电池时应注意以下几点:
①存放室温5~30℃,干燥、清洁、通风。②不要受阳光直射,离热源距离不小于2m。
③避免与任何液体和有害气体接触。④不得倒置或卧放,不得叠放,不得承受重压。⑤新CSB蓄电池的存放时间不得超过2年。
2)暂时不用的CSB蓄电池的储存
采用湿储存方法,即先充足电,再把电解液密度调至1.24~1.28g/cm3,液面调至规定高度,然后将通气孔密封,存放期不得超过半年,期间应定期检查,如容量降低25%,应立即补充充电,交付使用前也应先充足电。
3)长期停用的CSB蓄电池的储存
采用干储存法,即先将充足电的CSB蓄电池以20h放电率放完电,然后倒出电解液,用蒸馏水反复冲洗多次,直到水中无酸性,凉干后旋紧加液孔盖,并将通气孔密封,存放条件与新CSB蓄电池相同。
(2)新CSB蓄电池启用
首先擦净外表面,旋开加液孔盖,疏通通气孔,注入新电解液,静置4~6h后,调节液面高度到规定值,按初充电规范进行充电后即可使用。
干荷电CSB蓄电池在规定存放期(一般为2年)内,启用时可直接加入规定密度的电解液,静置20~30min后,校准液面高度,即可使用。若超期存放或保管不当损失部分容量,应在加注电解液后经补充充电方可使用。
(3)CSB蓄电池的拆装
1)拆装、移动CSB蓄电池时,应轻搬轻放,严禁在地上拖拽。2)CSB蓄电池型号和车型应相符,电解液密度和高度应符合规定。3)安装时,CSB蓄电池固定在托架上,塞好防振垫。4)极桩涂上凡士林或润滑油,防腐防锈。极桩卡子与极桩要接触良好。
5)CSB蓄电池搭铁极性必须与发电机一致。
6)接线时先接正极后接负极,拆线时相反,以防金属工具搭铁,造成CSB蓄电池短路。
2.CSB蓄电池维护
(1)保持CSB蓄电池外表面的清洁干燥,及时清除极桩和电缆卡子上的氧化物,并确定CSB蓄电池极桩上的电缆连接牢固。


清洗CSB蓄电池时,最好从车上拆下CSB蓄电池,用苏打水溶液冲洗整个壳体(图1-16),然后用清水冲洗CSB蓄电池并用纸巾擦干。对CSB蓄电池托架,可先用腻子刀刮净厚腐蚀物,然后用苏打水溶液清洗托架(图-16),之后用水冲洗并干燥。托架干燥后,漆上防腐漆。
对极桩和电缆卡子,可先用苏打水溶液清洗,再用专用清洁
工具进行清洁。如图-17所示。清洗后,在电缆卡子上涂上凡士林或润滑油防止腐蚀。



注意:清洗CSB蓄电池之前,要拧紧加液孔盖,防止苏打水进入CSB蓄电池内部。
(2)保持加液孔盖上通气孔的畅通,定期疏通。
(3)定期检查并调整电解液液面高度,液面不足时,应补加蒸馏水。
(4)汽车每行驶1000km或夏季行驶5~6天,冬季行驶10~15天,应用密度计或高率放电计检查一次CSB蓄电池的放电程度,当冬季放电超过25%,夏季放电超过50%时,应及时将CSB蓄电池从车上拆下进行补充充电。
(5)根据季节和地区的变化及时调整电解液的密度。冬季可加入适量的密度为1.40g/cm3的电解液,以调高电解液的密度(一般比夏季高0.02~0.04g/cm3为宜)。
(6)冬季向CSB蓄电池内补加蒸馏水时,必须在CSB蓄电池充电前进行,以免水和电解液混合不均而引起结冰。
(7)冬季CSB蓄电池应经常保持在充足电的状态,以防电解液密度降低而结冰,引起外壳破裂、极板弯曲和活性物质脱落等故障。CSB蓄电池电解液密度、放电程度和冰点温度的关系见下表。




CSB蓄电池18


2.9CSB蓄电池技术状况的检查
CSB蓄电池技术状况的检查包括外部检查、电解液液面高度检查、CSB蓄电池端电压的检查、电解液密度的测量及CSB蓄电池放电程度的检查。
1.外部检查
(1)检查CSB蓄电池封胶有无开裂和损坏,极桩有无破损,壳体有无泄露,否则应修理或者更换。
(2)疏通加液孔盖的通气孔。
(3)清洁CSB蓄电池外壳,并用钢丝刷或极柱接头清洗器清洁极桩和电缆卡子上的氧化物,清洁后涂抹一层凡士林或润滑脂。
2.电解液液面高度的检查
汽车每行驶1000km或冬季行驶10~15天,夏季行驶5~6天,就应对电解液液面高度进行检查。其检查方法如下:
(1)玻璃试管测量法(图1-18)


CSB蓄电池19


用长度为150~200mm、内径约4~6mm的玻璃试管,对CSB蓄电池所有单格的液面高度进行测量。
将试管插至CSB蓄电池单格内极板的上平面上,用拇指压住玻璃管上端,使管口密封后提起试管,此时试管中液体的高度即CSB蓄电池电解液液面的高度,其标准高度值应为10~15mm。低于此值时,应加注蒸馏水并使其符合标准值。
(2)液面高度示线观察法(图1-19)


 

透明塑料外壳的CSB蓄电池上均刻有(或印有)两条指示线,即上限和下限线。标准的电解液高度应介于两条指示线之间,否则应进行调





整:当液面高度低于下限时,应添加蒸馏水,使液面介于上限线与下限线之间;当液面高度高于上限线时,应将高出的部分吸出,并调整好单格中的电解液密度。
(3)图标标记观察法(图1-20)
为了方便对CSB蓄电池的检查,许多新式CSB蓄电池在加液孔盖或CSB蓄电池壳体上,制有各种图标标记和说明,检查时可根据其图示形状或颜色的变化来判断液体的多少和存电量状况。



2.CSB蓄电池放电程度的检查
(1)电解液密度与放电程度的关系:电解液相对密度每下降0.01g/cm3,相当于CSB蓄电池放电6%。由此,根据电解液密度可以确定CSB蓄电池的放电程度。一般规定,CSB蓄电池冬季放电达25%,夏季放电50%时不宜再使用,应及时进行充电,否则会使CSB蓄电池极板硫化而提前报废,如图1-21所示。
(2)测量方法
打开CSB蓄电池的加液孔盖,将将密度计橡胶皮球捏扁,排出吸管中的部分空气后;下端橡皮管插入电池电解液中;
慢慢放松橡胶皮球,电解液就会被吸进玻璃管中。注意控制吸入的电解液不要过多或过少,使密度计芯管既能被浮起,又不要被上端顶住,以保证测量的准确性;



(1)单格外露式CSB蓄电池单格电压的测量
单格外露式CSB蓄电池可用2.5V高率放电计进行测量,如图1-22将高率放电计的两个触头紧压在CSB蓄电池单格的正、负极桩上。在
5S之内观察放电计的电压,并记录电压值。
各单格电压应为1.5V以上,并在5S之内保持稳定;
如果各单格电压低于1.5V,但在5S之内保持稳定,说明放电过多,应及时进行充电;
若单格电压低于1.5V,并且在5S单格电池电压迅速下降到1.5V以下,说明CSB蓄电池有故障.
(2)单格链条不外露式CSB蓄电池端电压的测量
对于单格链条不外露的CSB蓄电池只能测量整个CSB蓄电池的端电压.采用专用的大量程高率放电计测量这种CSB蓄电池方便而准确。这种放电计的正面表盘上设有红、黄、蓝色的条形,分别表明CSB蓄电池的不同放电程度,其中红色区域表示亏电或有故障;黄色区域表示亏电较少或技术状况较好;绿色区域则表示电充足或技术状况良好。





所示:
表面上的上、下两条彩色条形图,分别测量≤60Ah和>60Ah的CSB蓄电池的放电程度。
测量时注意:放电20秒,停止3分钟,连续放电3次,以第3次为准。
2.10CSB蓄电池的常见故障及排除方法
1.自行放电(1)故障现象
充足电的CSB蓄电池放置一段时间后,在无负荷的情况下逐渐失去电量的现象.
(由于CSB蓄电池本身的结构原因,会产生一定程度的自放电.如果自放电在一定的范围内,可视为正常现象.一般自放电的允许范围在每昼夜1%.如果每昼夜放电超过2%,就应视为故障.
(2)故障原因
1)电解液中杂质,杂质与极板之间形成电位差,通过电解液产生局部放电;
2)CSB蓄电池表面脏污,造成轻微短路;
3)极板活性物质脱落,下部沉积物过多使极板短路;
4)CSB蓄电池常期放置不用,硫酸下沉,从而造成下部密度比上部密度大,极板上下部发生电位差引起自放电.
(3)排除方法
将CSB蓄电池全部放电或过放电,使极板上的杂质进入电解液;倒出电解液,清洗几次;最后加入新配制的电解液.
2.极板硫化
极板上附着有硬化的硫酸铅,正常充电时不能转化成二氧化铅和铅.
(1)故障现象
1)CSB蓄电池电解液的密度下降到低于规定正常值;2)用高率放电计检测时,CSB蓄电池端电压下降过快;
3)CSB蓄电池充电时过早地产生气泡,甚至一开始就有气泡;4)充电时电解液温度上升过快,易超过45℃.(2)故障原因
1)CSB蓄电池在放电或半放电状态下长期放置,硫酸铅在昼夜温差作用下,溶解与结晶不能保持平衡,结晶量大于溶解量,结晶的硫酸铅附着在极板上;
2)CSB蓄电池经常过量放电或深度小电流放电,在极板的深层小孔隙内形成硫酸铅,充电时不易恢复;
3)电解液液面过低,极板上部的活性物质露在空气中被氧化,之后与电解液接触硬化的硫酸铅;
4)电解液不纯或其它原因造成CSB蓄电池的自放电,生成硫酸铅,从而为硫酸铅的再结晶提供物质基础;
(3)故障排除
硫化不严重时可通过去硫化充电方法解决;硫化严重时,应予以报废。
3.CSB蓄电池容量达不到规定要求(1)故障现象
汽车起动时,起动机转速很快的减慢,转动无力;按喇叭声音弱、无力;开启前照灯、灯光暗淡。(2)故障原因
1)使用CSB蓄电池前未按要求进行初充电;
2)发电机调节器电压调得太低,使CSB蓄电池经常充电不足;3)经常长时间起动起动机,造成大电流放电,致使极板损坏。4)电解液的相对密度低于规定值,或在电解液渗漏后,只加注蒸馏水,未及时补充电解液,致使电解液相对密度降低。
5)电解液的相对密度过高或电解液液面过低,造成极板硫化。(3)故障排除
1)首先检查CSB蓄电池外部,检查外壳是否良好、表面是否清洁、极板上是否有腐蚀物或污物。)检查CSB蓄电池搭铁线、极柱的连接夹是否松动,如果有则为输出电阻过大,电压低。
3)测量CSB蓄电池的电解液密度。如果电解液密度过低,说明充电不足或新CSB蓄电池未按要求经过充、放电循环,使CSB蓄电池达到规定容量。
4)检查电解液液面高度。如果液面高度不足,且在极板上有白色结晶物质存在,则可能存在极板硫化故障。
5)CSB蓄电池充电后检查电解液密度,如果出现两个相邻的单格电池中电解液的密度有明显差别,则说明该单格电池内部有短路,不能使用。
6)必要时,检查发电机电压调节器的调节电压。



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