四单格电池极性颠倒
故障特征单格电池原来的正极板变成负极板，负极板变成正极板。此时，蓄电池电压迅速下降，不能继续使用。故障原因没有
及时发现有故障的单格电池（如极板短路、活性物质脱落等），当蓄电池放电时，该单格电池由于容量小，首先放电至零，再继续放电时，其他单格
电池的放电电流对它进行充电，使其极性颠倒。排除方法对极性颠倒的单格电池应更换新极板。五极板短路故障特征
蓄电池正、负极板直接接触或被其它导电物质搭接称为极板短路。极板短路的蓄电池充电时充电电压很低或为零，电解液温度迅速升高，密度上
升很慢，充电末期气泡很少。故障原因（1）隔板破损使正、负极板直接接触。（2）活性物质大量脱落，沉积后将正、负极板连通。
（3）极板组弯曲。（4）导电物体落入池内。排除方法出现极板短路时，必须将蓄电池拆开检查。更换破损的隔板，消除沉积的
活性物质，校正或更换弯曲的极板组等。2.10蓄电池的拆装（1）拆装、移动蓄电池时，应轻搬轻放，严禁在地上拖拽
。（2）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，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）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，造成蓄电池短路。1免维护蓄电池免维护蓄电池又称MF蓄电池，免维护是指在汽车合理使
用期间，不需要对蓄电池进行加注蒸馏水、检测电解液液面高度、检测电解液密度等维护作业。免维护蓄电池特点：1）栅架材料采
用铅钙合金，既提高了栅架的机械强度，又减少了蓄电池的耗水量和自放电。2）采用了袋式微孔聚氯乙烯隔板，将正极板装在隔板
袋内，既可避免正极板上的活性物质脱落，又能防止极板短路。因此壳体底部不需要凸起的肋条，降低了极板组的高度，增大了极板上方的容积，使
电解液贮存量增多。3）蓄电池内部安装有电解液密度计，可自动显示蓄电池的存电状态和电解液液面的高低。如果密度计的观察窗
呈绿色，表明蓄电池存电充足，可正常使用；若显示深绿色或黑色，表明蓄电池存电不足，需补充充电；若显示浅黄色，表明蓄电池已接近报废。如
图所示。2．11新型蓄电池4）采用了新型安全通气装置和气体收集器，在孔盖内部设置了一个氧化铝
过滤器，可阻止水蒸气和硫酸气体通过，同时又可以使氢气和氧气顺利逸出。通气塞中装有催化剂钯，可促使氢、氧离子重新结合成水回到蓄电池中
。1－绿色（充电程度为65％或更高）2－黑色（充电程度低于65％）3－浅黄色（蓄电池有故障）4－蓄电池盖5－观察窗
6－光学的荷电状况指示器7－绿色小球2.锂电他锂电池目前已被列为电动汽车蓄电池的长期开发目标。锂电池的
种类繁多，常见的有色锂离子电池、高温锂熔直盐电池、锂聚合物电池和锂聚合物固体电解质电池等，锂离子电池比能量的理论值为570W·h／
kg，它目前达到的性能指标是：比能量为100w·h／k8，比功率200w/kg，循环使用寿命为1200次，充电时间2－4小时。e
nd2．储备容量
据国标GB5008.1－91《起动用铅酸蓄电池技术条件》规定，蓄电池在25±2℃的条件下，以25A恒流放电至单池平均电压降到1
.75V时的放电时间，称为蓄电池的储备容量。单位为分钟。储备容量表达了在汽车充电系统失效时，蓄电池能为照明和点火系
统等用电设备提供25A恒流的能力。3．起动容量起动容量表征了铅蓄电池在发动机起动时的供电能力，是检验蓄电池质量的
重要指标之一。起动容量受温度影响很大，故又分为低温起动容量和常温起动容量两种。（1）低温起动容量：电解液在－18℃时，以3倍
额定容量的电流持续放电至单格电压下降至1V时所放出的电量。持续时间应在2.5min以上。（2）常温起动容量：电解液在30℃时
，以3倍额定容量的电流持续放电至单格电压下降至1.5V时所放出的电量。持续时间应在5min以上。蓄电池容量的影响因素1．结构
因素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．使用因素（1）放电电流（2）电解液温度（见右
图）（3）电解液密度适当提高电解液的密度，可加快电解液的渗透速度，提高蓄电池的电动势和容量。但电解液密度过
大，又将导致粘度增加，内阻增大，反而使蓄电池容量降低。（1）放电电流放电电流越大，蓄电池的容量就越小，如右图所示。
当放电电流增大时，化学反应速度加快，PbSO4堵塞孔隙的速度也越快，导致极板内层大量的活性物质不能参与反应，蓄电池的实际输出容量减
小。同时，电解液密度迅速下降，导致蓄电池的端电压也迅速下降，因而缩短了放电时间。因此在实际使用中必须严格控制起动时间，每次
起动的时间不应超过5s，且连续两次起动之间的时间间隔不应少于15s。课堂讨论一1.描述汽车使用的干荷蓄电池和免维护蓄电池等的
结构和使用特点。2.分析说明测量蓄电池静态电压能否能决定蓄电池技术状态。3.描述蓄电池电压和电流形成过程。小组工作二1.每
3－5名学生组成1个工作小组，确定1名小组长，接受工作任务，做好工作准备；2.阅读工作单，查阅维修手册（或实训指导书）和仪器设备
使用说明书，观察待充电的汽车蓄电池，讨论充电方法、步骤和充电规范，确定小组人员工作分工。3.向实训指导教师汇报讨论结果，经指导教
师同意后，开始下一步的工作；4.按照工作单的引导，完成蓄电池补充充电工作；5.在完成工作任务的过程中，根据工作单的要求，完成充
电机认识、充电方法和原理的描述等学习任务；6.在按工作单要求完成蓄电池补充充电过程中，将充电前检测、充电中检测和充电后检测结果记
录在工作单的相应栏目中，并对检测结果作出分析；7.回答指导教师的现场提问，接受指导教师的技能考核；8.完成工作任务后，对工作过
程进行自我评价和小组互评，听取指导教师的点评；9.清洁工作场所，清点保养工具设备，完成任务交接。2.5蓄电池的维护与技术状
态的检查一蓄电池的维护（1）保持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，并确定蓄电池极桩上的电缆连接牢
固。清洗蓄电池时，最好从车上拆下蓄电池，用苏打水溶液冲洗整个壳体（左下图），然后用清水冲洗蓄电池并用纸巾擦干。对蓄
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（右下图），之后用水冲洗并干燥。托架干燥后，漆上防腐漆。（1
）保持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，并确定蓄电池极桩上的电缆连接牢固。清洗蓄电池时，最
好从车上拆下蓄电池，用苏打水溶液冲洗整个壳体（左下图），然后用清水冲洗蓄电池并用纸巾擦干。对蓄电池托架，可先用腻子刀刮净厚腐蚀物，
然后用苏打水溶液清洗托架（右下图），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。如下图所示。清洗后，在电缆卡子上涂上凡士林或润滑油防止腐蚀。注意：清洗蓄电
池之前，要拧紧加液孔盖，防止苏打水进入蓄电池内部。（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）冬季向蓄电池内补加蒸馏水时，必须在蓄电池充电前进行，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。蓄电池电解液密度、放电程度和冰点温度的
关系见下表。放电程度充足电放电25％放电50％放电75％放电100％密度（g/cm3）25℃冰点（
℃）密度（g/cm3）25℃冰点（℃）密度（g/cm3）25℃冰点（℃）密度（g/cm3）25℃冰点（℃）密度
（g/cm3）25℃冰点（℃）电解液的密度和冰点1.31－661.27－581.23－361.19
－221.15－141.29－701.25－501.21－281.17－181.13－101.28－6
91.24－421.20－251.16－161.12－91.27－581.23－361.19－221
.15－141.11－81.25－501.21－281.17－181.13－101.09－6二蓄
电池的检测1．外部检查（1）检查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．检测蓄电池电解液液面高度（1）用玻璃管测量法，右上图所示。工具：内径为3～5mm的玻璃管。液面高度标准值为10～15m
m。（2）观察液面高度指示线法，右下图所示。正常液面高度应介于两线之间，液面过低时，应加入蒸馏水补充。3．检测蓄电池
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。测量蓄电池电解液密度时，蓄电池应处于稳定状态。蓄电池充
、放电或加注蒸馏水后，应静置半小时后再测量。（1）用吸式密度计测量电解液密度，其测量过程（见下图）。测得的密度值应用
标准温度（+25℃）予以校正（同时测量电解液温度）。不同温度条件下电解液密度修正值见下表。通过对各个单格电池电解液密
度的测量，可以确定蓄电池是否失效。如果单格电池之间的密度相差0.05g/cm3，则该电池失效。电解液温度（℃）密度修正值（
g/cm3）+40+0.0113+35+0.0075+30+0.0037+250+20－0.0
037+15－0.0075+10－0.0113+5－0.01500－0.0188－5－0.0255－1
0－0.0263通过对各个单格电池电解液密度的测量，可以确定蓄电池是否失效。如果单格电池之间的密度相差0.05g/c
m3，则该电池失效。（2）使用折光式密度计测量密度折光式密度计的结构如图所示。折光式密度计测量密度是根据不同浓度的液体具
有不同的折射率这一原理设计而成的。它具有快速、准确、重量轻、体积小等优点。测量时打开盖板，用软布仔细擦净检测棱镜。取待测溶液数
滴，置于检测棱镜上，轻轻合上盖板，避免气泡产生，使溶液遍布棱镜表面。将仪器进光板对准光源或明亮处，眼睛通过目镜观察视场转动目镜调节
手轮，使视场的蓝白分界线清晰。分界线的刻度值即为溶液的密度。这一仪器还可用于测量冷却液的冰点。（3）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0.01g/cm3相当于蓄电池放电6％，当判定蓄电池在夏季放电超过50％，冬季放电超过2
5％时不宜再继续使用，应及时进行补充充电，否则会使蓄电池早期损坏。电解液温度（℃）密度修正值（g/cm3）+40+0
.0113+35+0.0075+30+0.0037+250+20－0.0037+15－0.007
5+10－0.0113+5－0.01500－0.0188－5－0.0255－10－0.02634．蓄电
池开路电压的测量测量蓄电池开路电压时，蓄电池应处于稳定状态，蓄电池充、放电或加注蒸馏水后，应静置半小时后再测量。蓄电池
开路电压可用万用表的电压挡测量，将万用表的正、负表笔分别与蓄电池的正、负极相接即可。蓄电池端电压可以反应蓄电池的存
电程度，它们之间的关系见下表。存电状态(%)1007550250蓄电池电压(V)12.6以上12.412.2
1211.9以下5．负荷试验检测负荷试验要求被测蓄电池至少存电75％以上，若电解液密度低于1.22g/cm3，用万用
表测得静止电动势不到12.4V，应先充足电，再作测试。（1）使用高率放电计检测高率放电计的结构如右图所示。
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。它由一只电压表和一负载电阻组成。由于在检测时，蓄电池对负载电阻的放电电流可
达100A以上，所以，能比较准确判定蓄电池的容量和基本性能，是目前普遍使用的检测仪表。以12V蓄电池为例，使用方法如下：
将高率放电计的正、负放电针分别压在蓄电池的正、负极柱上，保持15s，若电压保持在9.6V以上，说明性能良好，若稳定在11.6～
10.6V，说明存电充足，若电压迅速下降，说明蓄电池已经损坏。注意：此项测量不能连续进行，必须间隔1分钟后才可以再次
检测，以防止蓄电池损坏。（2）随车起动测试在起动系正常的情况下，以起动机作为试验负荷。拔下分电器中央高压线并搭铁，
将万用表置于电压挡，红、黑表笔分别接在蓄电池正、负极柱上，接通起动机15s，读取电压表读数，对于12V蓄电池，应不低于9.6V。
2.6蓄电池的充电一充电设备蓄电池是直流电源，必须用直流电源对其进行充电。充电时，充电电源的正极接蓄电池
的正极，充电电源的负极接蓄电池的负极。汽车上的充电设备是由发动机驱动的交流发电机。充电间多采用硅整流充电机、晶闸管
整流充电机和智能充电机等。二充电方法1.恒压充电
2.恒流充电3.快速充电1．恒压充电恒压充电是指充电过程中
，充电电源电压保持恒定的充电方法。恒压充电的接线方法(右上图）。恒压充电特性曲线（右下图）。若充电电压过高，将导
致过充电；充电电压过低，将导致充电不足。一般单格电池充电电压选为2.5V。在恒压充电初期，充电电流较大，4～5h内
即可达到额定容量的90％～95％，因而充电时间较短，而且不需要照管和调整充电电流，适用于补充充电。由于充电电流不可调节，所以不适用
于初充电和去硫化充电。2．恒流充电指充电电流保持恒定的充电方法。广泛用于初充电、补充充电和去硫化充电
等。恒流充电的接线方法（右上图）。充电特性曲线（右下图）。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，使蓄电池的容量得到迅速恢复，当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，直到电解液密度和蓄电池端电压达到最大值且在2～3h内不再上升，蓄电池内部剧烈冒出气泡时为止。恒流充
电的适应性强，可任意选择和调整充电电流的大小，有利于保持蓄电池的技术性能和延长使用寿命，其缺点是充电时间长，要经常调节充电电流。
3．脉冲快速充电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（右图）。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），
然再放电或反向充电，使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。脉冲快速充电的优点是充电后时间可大大缩短（新蓄电池充电仅需5h，补充充电需1h）。缺点是对蓄电池的寿
命有一定的影响，并且脉冲快速充电机结构复杂，价格昂贵，适用于电池集中、充电频繁、要求应急的场合。2.7蓄电池充电工艺过程
1．初充电指对新的或更换极板后的蓄电池进行的第一次充电。其操作步骤是：（1）按蓄电池制造厂
的规定和本地区的气温条件，加注一定密度的电解液（加注前，电解液温度不得超过30℃），放置4-6h，使极板浸透，并调整液面高度至规定
值。（2）将蓄电池的正、负极分别与充电机的正、负极相连。（3）采用两阶段恒流充电法充电时，第一阶段充电
电流为额定容量的1/15，待电解液中有气泡冒出、单格电池电压达2.4V时，转入第二阶段，将电流减小一半，直至蓄电池充足电为止。
充电过程中应注意测量电解液的温度，当温度超过40℃时，应将电流减半，如温度继续上升达45℃时，应停止充电，待冷却至35
℃以下时再充电。（4）充好电的蓄电池应检查电解液的密度，如不符合规定，应用蒸馏水或1.4g/cm3的稀硫酸进行调整，
并调整液面高度至规定值。调整后，再充电2h，直到电解液密度符合规定为止。不同型号铅蓄电池的初充电电流值下表。蓄电
池型号额定容量C20（A·?h）额定电压（V）初充电补充充电第一阶段第
二阶段第一阶段第二阶段电流（A）时间（h）电流（A）时间（h）电流（A）时间（h）电流（A）
时间（h）3-Q-75756530~402.525~307.510~123.753~53-Q-9090
6630~40325~30910~124.53~53-Q-1051056730~403.525~30
10.510~125.253~56-Q-606012430~40225~30610~1233~56
-Q-757512530~402.525~307.510~123.753~56-Q-90901263
0~40325~30910~124.53~52．补充充电补充充电是指对使用中的蓄电池在无故障的前提下
，为保持或恢复其额定容量而进行的正常的保养性充电。一般汽车用蓄电池应每隔1～2个月从车上拆下来进行一次补充充电，使用
中，如发现下列现象之一时，必须及时进行补充充电：（1）电解液相对密度降至1.15g/cm3以下时；（2）冬
季放电量超过25％，夏季超过50％时；（3）前照灯灯光比平时暗淡，起动无力时；（4）单格电池电压降到1.7
0V以下时。补充充电可采用恒压充电或两阶段恒流充电。汽车上蓄电池的充电采用恒压充电法充电。充电间多采用两
阶段恒流充电法充电。采用两阶段恒流充电法进行补充充电时，应先用C20/10的电流进行充电，当单格电池电压达到2.4
V以上时，改用C20/20的电流充电至充足为止。不同型号铅蓄电池的补充充电电流值上表。3．间歇过充电间歇过充电
是为了避免使用中的铅蓄电池极板硫化的一种预防性充电，汽车用铅蓄电池应每隔三个月进行一次。充电方法是：先按补充充电的方
法将蓄电池充足电，停歇1h后，再以减半的充电电流值进行过充电至沸腾，再停歇1h后，重新接入充电，如此反复，直到蓄电池刚接入充电时，
立即沸腾为止。4．循环锻炼充电循环锻炼充电是铅蓄电池为防止极板钝化而进行的保养性充电。铅蓄电池使用中常处于部分
放电的状况，参加化学反应的活性物质有限，为避免活性物质长期不工作而收缩，每隔三个月进行一次循环锻炼充电。充电方法是
：先按照补充充电或间歇过充电方法将铅蓄电池充足电，再用20h率的电流连续放电至单格电池电压降为1.75V为止，其容量降低不得大于额
定容量的10％，否则，应进行充、放电循环，直至容量达到额定容量的90％为止，方可使用。5．去硫化充电去硫化充电
是消除铅蓄电池极板轻度硫化的一种排故性充电。充电方法和步骤如下：（1）将铅蓄电池按20h放电率，放电至单格电池电压降至
1.75V为止。（2）倒出电解液，用蒸馏水反复冲洗几次，然后加入蒸馏水至规定的液面高度，用初充电第二阶段充电电流进行充
电，当电解液密度增大到1.15g/cm3时，再将电解液倒出，加入蒸馏水，继续充电，反复多次，直至电解液密度不再上升为止。
（3）换用正常密度的电解液，按初充电方法将蓄电池充足电。（4）用20h放电率放电，检查容量，若其输出容量可达额定容
量的80％以上，则可装车使用，若达不到，应更换蓄电池或修理。2.8蓄电池首次使用和储存1．蓄电池的储存（1）
新蓄电池的储存未启用的新蓄电池，其加液孔盖上的通气孔均已封闭，不要通破。保管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新蓄电池的存放时间不得超过2年。（2）暂时不用的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）长期停用的蓄电池的储存采用干储存法，即先将充足电的蓄电
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，存放条件与新蓄电
池相同。2．启用新蓄电池首先擦净外表面，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。
2.9蓄电池常见故障及检修蓄电池常见故障极板硫化自行放电活性物质脱落极板短路单格电池极性颠倒一
自放电故障特征蓄电池在无负载的状态下，电量自动消失的现象称为自放电。如果充足电的蓄电池在30天之内每昼夜容量降低超过
2%，称为故障性自放电。故障原因（1）电解液不纯，杂质与极板之间以及沉附于极板上的不同杂质之间形成电位差，通过电解液产生
局部放电。（2）蓄电池长期存放，硫酸下沉，使极板上、下部产生电位差引起自放电。（3）蓄电池溢出的电解液堆积在电池盖的表面，使正
、负极柱形成通路。（4）极板活性物质脱落，下部沉积物过多使极板短路。排除方法自放电较轻的蓄电池，可将其正常放完电后，倒
出电解液，用蒸馏水反复清洗干净，再加入新电解液，充足电后即可使用；自放电较为严重时，应将电池完全放电，倒出电解液，取出极板组，抽出
隔板，用蒸馏水冲洗之后重新组装，加入新的电解液重新充电后使用。故障特征极板上生成一层白色粗晶粒的PbSO4，在正常充电时不
能转化为PbO2和Pb的现象。（1）硫化的电池放电时，电压急剧降低，过早降至终止电压，电池容量减小。（2）蓄电池充电时单格电压
上升过快，电解液温度迅速升高，但密度增加缓慢，过早产生气泡，甚至一充电就有气泡。故障原因（1）蓄电池长期充电不足或放电后
没有及时充电，导致极板上的PbSO4有一部分溶解于电解液中，环境温度越高，溶解度越大。当环境温度降低时，溶解度减小，溶解的PbSO
4就会重新析出，在极板上再次结晶，形成硫化。（2）电解液液面过低，使极板上部与空气接触而被氧化，在行车中，电解液上下波动与极板的
氧化部分接触，会生成大晶粒PbSO4硬化层，使极板上部硫化。（3）长期过量放电或小电流深度放电，使极板深处活性物质的孔隙内生成P
bSO4。（4）新蓄电池初充电不彻底，活性物质未得到充分还原。（5）电解液密度过高、成分不纯，外部气温变化剧烈。排除方法
轻度硫化的蓄电池，可用小电流长时间充电的方法予以排除；硫化较严重者采用去硫化充电方法消除硫化；硫化特别严重的蓄电池应报废。
二极板硫化故障三活性物质脱落故障特征主要指正极板上的活性物质PbO2的脱落。蓄电池容量减小，充电时从加液
孔中可看到有褐色物质，电解液浑浊。故障原因（1）蓄电池充电电流过大，电解液温度过高，使活性物质膨胀、松软而易于脱落。（
2）蓄电池经常过充电，极板孔隙中逸出大量气体，在极板孔隙中造成压力，而使活性物质脱落。（3）经常低温大电流放电使极板弯曲变形，导
致活性物质脱落。（4）汽车行驶中的颠簸振动。排除方法对于活性物质脱落的铅蓄电池，若沉积物较少时，可清除后继续使用；若沉
积物较多时，应更换新极板和电解液。学习情景二起动无力学习情景二起动机转动无力故障检修目录学习情境生产任务
蓄电池性能检测和蓄电池更换相关知识与技能2．1蓄电池类型和用途2．2蓄电池的结构2．3蓄电池的型号
2．4蓄电池的工作原理和特性2．5蓄电池的维护与技术状况的检查2．6蓄电池的充电2．7蓄电池
充电工艺过程2．8蓄电池的首次使用和储存2．9蓄电池的常见故障及排除方法2．10蓄电池的更换2
．11新型蓄电池学习情境描述一天上午快下班时，某上海大众汽车特约维修站来了一部普通桑塔纳轿车进厂
维修，客户反映该车最近一段时间起动困难，如果第一次不能启动，那么第二和第三次起动时，起动机转速更低，出现起动无力甚至起动机不转。经
常不得不另外并联一个蓄电池起动。今天也是先用另外一个蓄电池并联起动后，一路不熄火到特约维修站维修。经过维修接待人员初步检查起动系正
常、蓄电池正负极桩接触良好。用电压表测量蓄电池电压静态12.4V，打马达启动时蓄电池电压仅为7V。怀疑蓄电池故障。填写报修单交汽车
电器维修组进一步检查蓄电池技术状态，以确定是否对蓄电池进行修理或更换。学习情境描述根据使用中常见的启动无力故障
原因分析、启动无力故障主要原因有蓄电池存电不足、蓄电池故障和正负极桩接触不良等。为对这些故障进行维修的需要，要求学生应具有的能力目
标。会蓄电池正确使用与客户进行技术交流和指导会进行蓄电池的技术状态检测会进行蓄电池的充电会进行蓄电
池的更换知识目标会描述蓄电池的分类与功用。会描述铅蓄电池的结构组成及选用。会描述蓄电池的容量概念及影响因素。会描述
铅蓄电池的常见故障的现象、引起原因和防止措施。会描述铅蓄电池的正确维护与检测方法。生产任务一生产任务二生产任务三蓄电池
检查和维护蓄电池充电蓄电池更换完成生程产任务过程讨论、总结、评分小组工作课堂（小组）讨论相关知识学习生产任务一
检查和维护蓄电池1.工作对象送检的各种类型蓄电池各一个（干荷电式、免维护式等）；2.工作内容①领取所需的工具和仪器，做好
工作准备；②检查蓄电池液面高度，视情况添加蓄电池补充液；③分别使用吸式密度计和折光式密度计测量蓄电池电解液密度并判断蓄电池
技术状态；④蓄电池静态电压测量；⑤用高率放电计测量蓄电池放电电压并判断蓄电池技术状态；⑥检查、评价工作质量；⑦整理
工具，清洁工作场地;3.工作目标与要求①学生应以小组工作的方式，完成本项工作任务；②学生应当能在小组成员的配合下，利用汽
车维修手册（或实训指导书），制定工作计划，实施工作计划③能通过阅读资料和现场观察，辨别所送检的蓄电池的类型；④能认识所送检
的蓄电池的结构，口述蓄电池的工作原理和各部件名称、作用；⑤能向客户解释所送检的蓄电池的损坏情况、原因，向客户说明蓄电池的使用维
护注意事项；⑥能按规范的步骤，完成送检的蓄电池的技术测量，根据蓄电池的技术状态、对蓄电池进行修理或更换蓄电池；⑦在工作过程
中注意工作安全，做好废料的处理，保持工作环境整洁。小组工作1.每3－5名学生组成1个工作小组，确定1名小组长，接受工作任务，做
好工作准备；2.阅读工作单，查阅维修手册或（实训指导书）；3.按照工作单的引导，观察车辆汽车电器组成、作用、位置。填写工作单并
描述汽车电器组成、作用、位置；4.按照工作单的引导，阅读万用表说明书，按说明书的指示进行数字万用表的使用操作，利用数字万用表检
查排除故障并填写工作单；5.按照工作单的引导，学会使用试灯。利用试灯检查排除电路短路和断路故障并填写工作单；6.按照工作单
的引导，认识汽车熔断器和继电器盒。对熔断器和继电器进行检查，并填写工作单；7.回答指导教师的现场提问，接受指导教师的技能考核；
8.完成工作任务后，对工作过程进行自我评价和小组互评，听取指导教师的点评；9.清洁工作场所，清点保养工具设备，完成任务交接。2
．1蓄电池类型和用途1蓄电池类型蓄电池是一种化学电源，靠其内部的化学反应来储存电能或向用电设备供电。目前燃
油汽车上使用的蓄电池主要有两大类：铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）和镍碱蓄电池。同时，由于人们对燃油汽车排放要求的提高和能源危机的冲
击，各国正在不断探索和研制电动汽车，其主要的动力源为新型高能蓄电池。下表列出了各种蓄电池特点。类型优点缺
点适用车辆铅酸蓄电池结构简单；价格便宜；内阻小；电压稳定；可以短时间供给起动机强大的起动电流比容量小；使用寿命
相对较短一般车辆镍碱蓄电池容量大；使用寿命长；维护简单；能承受大电流放电而不易损坏活性物质导电性差；价格较高使用时间长、
可靠性高的车辆电动车蓄电池比容量大；无污染；充、放电性能好；使用寿命长结构复杂；成本高电动汽车铅蓄电池又可
以分为普通铅蓄电池、干荷电铅蓄电池、湿荷电铅蓄电池和免维护铅蓄电池。各种铅蓄电池的特点见下表。类型特点普通
铅蓄电池新蓄电池的极板不带电，使用前需按规定加注电解液并进行初充电，初充电的时间较长，使用中需要定期维护。干荷电铅蓄电池新蓄
电池的极板处于干燥的已充电状态，电池内部无电解液。在规定的保存期内，如需使用，只需按规定加入电解液，静置20～30min即可使用，
使用中需要定期维护。湿荷电铅蓄电池新蓄电池的极板处于已充电状态，蓄电池内部带有少量电解液。在规定的保存期内，如需使用，只需按规
定加入电解液，静置20～30min即可使用，使用中需要定期维护。免维护蓄电池使用中不需维护，可用3～4年不需补加蒸馏水，极桩腐
蚀极少，自放电少。汽车上装有蓄电池和发电机两个直流电源，这两个电源并联，全车的用电设备都由蓄电池或发电机供电。蓄电池
的功用：1）起动发动机时，蓄电池向起动系和点火系等供电。2）发动机熄火时向用电设备供电3）当发电机过载时，蓄电池协助发电机向
用电设备供电。4）当发动机运转中，发电机电压高于蓄电池的充电电压时，蓄电池将发电机的剩余电能储存起来。即为充电。5）蓄电池还可
以吸收电路中的瞬时过电压，保持汽车电器系统电压的稳定，保护电子元件。2蓄电池用途2.2蓄电池结构铅蓄电池一般
由3个或6个单格电池串联而成，结构如图所示：1－负极柱2－加液孔盖3－正极柱4－穿壁连接
5－汇流条6－外壳7－负极板8－隔板9－正极板1．极板极
板是蓄电池的核心部分，蓄电池充、放电的化学反应主要是依靠极板上的活性物质与电解液进行的。极板分为正极板和负极板，均由栅架和活性物质
组成。栅架的作用是固结活性物质。栅架一般由铅锑合金铸成，具有良好的导电性、耐蚀性和一定的机械强度。栅架的结构右上图所示
。为了降低蓄电池的内阻，改善蓄电池的起动性能，有些铅蓄电池采用了放射形栅架，右下图为桑塔纳轿车蓄电池放射形栅架的结构。
正极板上的活性物质是二氧化铅（PbO2），呈深棕色；负极板上的活性物质是海绵状的纯铅（Pb），呈青灰色。将活性物质调成糊
状填充在栅架的空隙里并进行干燥即形成极板。如右上图所示。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，如右下图所示。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。1－极板组总成2－负极板3－隔板
4－正极板5－极板联条2．隔板隔板插放在正、负极板之间，以防止正、负极板互相接触造成短路。隔板应耐酸
并具有多孔性，以利于电解液的渗透。常用的微孔橡胶和微孔塑料等。微孔橡胶隔板性能最好但成本较高，微孔塑料隔板孔径小、孔率高、成本低，
因此被广泛采用。现在新型蓄电池袋式隔板3．电解液电解液在蓄电池的化学反应中，起到离子间导电的作用，并参与蓄电池
的化学反应。电解液由纯硫酸（H2SO4）与蒸馏水按一定比例配制而成，其密度一般为1.24～1.30g/cm3。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，则粘度增加，反而降低蓄电池的容量，缩短
使用寿命。电解液密度应随地区和气候条件而定，下表列出了不同地区和气温下的电解液的密度。另外，电解液的纯度也是影响蓄电池性能和使用寿
命的重要因素之一。气候条件完全充足电的蓄电池25℃时电解液的密度（g/cm3）冬季夏季冬季温度低
于－40℃地区1.301.26冬季温度高于－40℃地区1.281.25冬季温度高于－30℃地区1.271.24冬
季温度高于－20℃地区1.261.23冬季温度高于0℃地区1.241.234．壳体壳体用于盛放电解液和
极板组，应该耐酸、耐热、耐震。壳体多采用硬橡胶或聚丙烯塑料制成，为整体式结构，底部有凸起的肋条以搁置极板组。壳内由间壁分成3个或6
个互不相通的单格，各单格之间用铅质联条串联起来，如右图所示。壳体上部使用相同材料的电池盖密封，电池盖上设有对应于每个单格电池的加液
孔，用于添加电解液和蒸馏水，以及测量电解液密度、温度和液面高度。加液孔盖上的通风孔可使蓄电池化学反应中产生的气体顺利排出。蓄
电池壳体 2.3铅蓄电池的型号按JB2599—85国产蓄电池的型号一般标注在外壳上，分为三段5部分组成：第1部分表示串
联的单体电池数用阿拉伯数字（3或6）表示。第2部分表示蓄电池类型是根据其主要用途来划分的。Q表示——起动用蓄电池，M表示——摩
托车用蓄电池、JC表示——船用蓄电池、HK表示——飞机用蓄电池。第3部分表示蓄电池特征为附加部分，仅在同类用途的产品中具有某种
特征而在型号中又必须加以区别时采用。当产品同时具有两种特征时，原则上应按表1—1的顺序将两个代号并列标志A--干荷电J胶
体电解液D带液式H湿荷电M密闭式Y液密式W免维护B半密闭式Q气密式S少维护
F防酸式I激活式第4部分表示蓄电池额定容量是指20h率额定容量，单位为Ah，用阿拉伯数字表示。第5部分表示产品
某些特殊性能，可用相应的代号加在产品型号的末尾。如G表示高起动率电池，S表示塑料外壳电池，D表示低温起动性能好。
按机械工业部JB2599－85《铅蓄电池产品型号编制方法》标准规定，铅蓄电池的型号用字母和数字表示分为三部分：第一段
第二段第三段12345串联的单格电池数蓄电池的类型蓄电池的特征蓄电池的额定容量蓄电
池的特殊性能用阿拉伯数字表示用大写的汉语拼音字母表示如：Q--起动用铅蓄电池N--内燃机车用蓄电池M--摩托车用蓄电池
用大写的汉语拼音字母表示如：A--干荷电铅蓄电池H--湿荷电铅蓄电池W--免维护铅蓄电池B--薄型极板无字母--普通
铅蓄电池20h率放电率的额定容量，单位为A·h，单位略去不写。用大写的汉语拼音字母表示如：G--高起动率D--低温性能
好S--塑料槽蓄电池2.4蓄电池工作原理和特性2.4.1蓄电池的工作原理1蓄电池电动势的建立负极板正极板
2．铅蓄电池的放电当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中时，在正、负极板间就会产生约2.1V的静止电动势，此时若接入
负载，在电动势的作用下，电流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极，这一过程称为放电，蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程
。放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb，都与电解液中的H2SO4反应生成硫酸铅（PbSO4），沉附在正、负极
板上。电解液中H2SO4不断减少，密度下降。理论上，放电过程可以进行到极板上的活性物质被耗尽为止，但由于生成的Pb
SO4沉附于极板表面，阻碍电解液向活性物质内层渗透，使得内层活性物质因缺少电解液而不能参加反应，因此在使用中被称为放完电蓄电池的活
性物质利用率只有20％～30％。因此，采用薄型极板，增加极板的多孔性，可以提高活性物质的利用率，增大蓄电池的容量。蓄电池放电
终了的特征是：（1）单格电池电压降到放电终止电压；（2）电解液密度降到最小许可值。放电终止电压
与放电电流的大小有关。放电电流越大，允许的放电时间就越短，放电终止电压也越低。如下表所示。C2
0——蓄电池的额定容量。放电电流（A）0.05C200.1C200.25C20C203C20放电时间20h1
0h3h25min5min单格电池终止电压（V）1.751.701.651.551.503．铅蓄电池的
充电充电时，蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、负极相连，当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时，在电场的作用下
，电流从蓄电池的正极流入，负极流出，这一过程称为充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能的过程。充电时，正、负极板上
的PbSO4还原成PbO2和Pb，电解液中的H2SO4增多，密度上升。当充电接近终了时，PbSO4已基本还原成Pb
O2和Pb，这时，过剩的充电电流将电解水，使正极板附近产生O2从电解液中逸出，负极板附近产生H2从电解液中逸出，电解液液面高度降低
。因此，铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。蓄电池充足电的标志是：（1）电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态；（2）电解液的密度和蓄电池的端电压上升到规定值，且在2～3h内保持不变。2.4蓄电池工作原理和特性2.4.2蓄电池的工作特性1．铅蓄电池的静止电动势将铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中，正、负极板与电解液相互作用，在正、负极板间就会产生约2.1V的静止电动势。铅蓄电池的静止电动势Ej：Ej＝0.85+ρ25℃式中，Ej-静止电动势，即开路电压（V）；ρ25℃-基准温度（25℃）时，电解液的相对密度。注意，实测电解液的相对密度，应转换成25℃时电解液的相对密度，转换关系式为：ρ25℃＝ρt+0.00075（t－25）式中，ρt-实测电解液相对密度；t-实测电解液温度（℃）。因为铅蓄电池工作时，电解液密度总是在1.12～1.30g/cm3之间变化，所以每个单格电池的电动势也相应地在1.97～2.15V之间变化。2.内电阻铅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）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。（2）极板电阻：正常使用条件下，极板电阻很小，只有极板发生硫化故障时，极板的电阻才明显增大。（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蓄电池容量及影响因素蓄电池容量蓄电池容量C等于放电电流If与放电时间tf的乘积：C＝If·tf1．额定容量据国标GB5008.1－91《起动用铅酸蓄电池技术条件》规定，将充足电的新蓄电池，在电解液温度为25±5℃的条件下，以20小时率的放电电流（即0.05C20安培）连续放电至单池平均电压降到1.75V时，输出的电量称为蓄电池的额定容量，用C20表示。单位为A·h。例：3-Q-90型蓄电池以4.5A（0.05C20＝0.05×90＝4.5A）的电流连续放电至单池平均电压降到1.75V时，若放电时间大于等于20h，则其容量C＝If·tf≥90A·h，达到了额定容量，为合格产品；若放电时间小于20h，则其容量低于额定容量，为不合格产品。学习情景二起动无力 |
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