模块二蓄电池.docx

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模块二蓄电池

附表八

江苏省职业学校

理论课程教师教案本

（20—20学年第学期）

专业名称汽车检测与维修技术

课程名称汽车电气设备构造与维修

授课教师

学校

课题序号

授课班级

授课课时

2课时

授课形式

授课章节

名称

模块二：

蓄电池

项目一蓄电池的认知

任务一：

蓄电池的认知

使用教具

普桑教学用车、翼子板布和前格栅布、三件套、工具车、抹布、手套等。

教学目的

知识与技能：

1.了解蓄电池的作用、分类。

2.了解蓄电池的工作原理。

3.掌握蓄电池的结构。

4.会正确选用蓄电池。

5.会正确判断蓄电池的正负极性。

过程与方法：

1.通过合作探究的学习方法，提高对蓄电池的认识。

2．通过学习，学会正确选用蓄电池、正确判断蓄电池的正负极性。

情感态度与价值观：

1.激发对蓄电池认知的求知欲。

2.学习中增强团队合作意识，学会尊重他人；培养5S观念。

教学重点

蓄电池的结构、工作原理

教学难点

蓄电池的结构、工作原理

更新、补

充、删节

内容

课外作业

见本项目练习题

教学后记

了解蓄电池的结构和原理了

授课主要内容或板书设计

项目一：

蓄电池的认知

任务一蓄电池的认知

一、蓄电池作用

二、蓄电池分类

三、蓄电池的型号

四、普通蓄电池结构

1.极板

2.隔板

3.电解

4.外壳

5.联条

6.极桩

五、蓄电池的基本工作原理

六、免维护蓄电池

课堂教学安排

教学过程

主要教学内容及步骤

项目导入

新授课

教学准备

让学生自己找到蓄电池位置

（结合PPT讲解）

（让学生观察）

（让学生观察）

利用实物让学生在实车上辨认，结合PPT讲解蓄电池的型号），利用PPT讲解蓄电池分类、型号、结构及基本工作原理。

按项目要求分组操作。

教学评价

任务一蓄电池的认知

目前有些刚从事汽车修理的人员对于蓄电池的组成、工作原理认识不清，对蓄电池的类型及选用不知如何判断，对蓄电池的使用维护存在一定困惑，所以我们必须对蓄电池有个正确的认知。

一、准备教学用车一辆，将车辆停放于水平地面，安装好车轮挡块，将变速手柄放置空挡，拉起手制动。

二、安装翼子板布、前格栅布及三件套。

三、找到蓄电池位置。

蓄电池作用

汽车上的电源有两个：

蓄电池和发电机，其中蓄电池为辅助电源，发电机为主电源，这两个电源并联连接，全车的用电设备也均为并联连接。

蓄电池是一种可逆直流电源，其作用是：

①起动发动机时，蓄电池向起动系和用电设备供电。

②当发电机发出电压低于蓄电池的电压时，由蓄电池向用电设备供电。

③当发电机发出电压高于蓄电池的电压时，蓄电池将发电机的剩余电能储存起来。

④当发电机过载时，蓄电池协助发电机向用电设备供电。

⑤蓄电池还相当于一个较大的电容器，能吸收电路中随时出现的瞬时过电压，以保护晶体管元件不被击穿损坏。

作为汽车的起动电源，蓄电池必须能满足起动发动机的需要，即在短时间内（5—10s）可供给起动机强大的电流,所以汽车用蓄电池又叫作起动型蓄电池。

汽油发动机汽车一般为200—600A，柴油发动机汽车一般为800-1000A。

打开电源开关（不起动发机）观察仪表盘指示灯。

指示灯（亮），蓄电池向用电设备供电。

打开电源开关（启动发动机）观察仪表盘指示灯。

指示灯（熄灭），发电机向用电设备供电，蓄电池充电。

四、让学生找到蓄电池型号位置

蓄电池分类

蓄电池的种类很多，按使用的电解液的成分，可分为酸性蓄电池和碱性蓄电池；按电极材料可分为铅蓄电池和铁镍、铬镍蓄电池；按用途不同可分为汽车用蓄电池、电瓶车用蓄电池、电讯、航标用蓄电池等。

目前，汽车上广泛采用的是铅酸蓄电池，这种蓄电池通常称为起动型蓄电池。

蓄电池型号

按机械工业部JB2599－85《铅蓄电池产品型号编制方法》标准规定，铅蓄电池的型号分为三部分（见表2-2）：

如型号6－QA－60代表额定电压12V、额定容量60A·h的起动型干荷电铅蓄电池。

蓄电池结构

汽车上使用的铅蓄电池基本结构大致相同，本书以普通铅蓄电池为例介绍蓄电池的构造。

蓄电池一般由多个单格电池串联而成。

每个单格电压为2V，6V蓄电池由3个单格串联而成，12V蓄电池由6个单格电池串联而成。

铅蓄电池主要由极板、隔板、电解液、外壳、联条、极桩等组成。

蓄电池的基本工作原理

铅蓄电池充、放电反应原理：

当接通外电路负载蓄电池放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb都变成了PbSO4，电解液中的硫酸减少，水增多。

充电时，正负极板上的PbSO4分别恢复成原来的PbO2和Pb，电解液中的水减少，硫酸增多。

铅蓄电池在充、放电过程中的化学反应是可逆的。

在接通用电设备时，蓄电池作为电源向外供电，将内部的化学能转变为电能。

当存电不足而又将蓄电池与充电机或发电机并联时，又能向蓄电池充电。

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。

五、按教材要求分组实施操作

学生完成任务评价表

六、课堂小结、点评

布置作业

课题序号

授课班级

授课课时

2课时

授课形式

授课章节

名称

项目二：

蓄电池的检测与维护

任务一：

蓄电池的正确充电

使用教具

蓄电池、充电设备。

教学目的

知识与技能：

1.知道蓄电池充电的方法、种类

2.知道蓄电池充电的操作规程

3.会判断蓄电池是否需要充电

4.会正确使用充电设备、会按操作规程给蓄电池充电

过程与方法：

通过小组合作探究的学习方法，了解蓄电池充电的方法各类；掌握如何对蓄电池正确充电。

情感态度与价值观：

1.激发对蓄电池正确充电的求知欲。

2.学习中增强团队合作意识，学会倾听、愿意交流，培养5S观念。

教学重点

蓄电池充电的方法、种类及操作规程

教学难点

蓄电池充电方法、操作规程

更新、补

充、删节

内容

课外作业

见本项目练习题

教学后记

授课主要内容或板书设计

项目二：

蓄电池的检测与维护

任务一：

蓄电池的充电

一、充电设备

二、充电方法

1．定电压充电

2、定电流充电

3．脉冲快速充电

三、充电种类

1．初充电

2．补充充电

3．间歇过充电

4．循环锻炼充电

5．去硫化充电

课堂教学安排

教学过程

主要教学内容及步骤

项目导入

新授课

让学生观察充电设备。

结合实物、PPT讲解

结合实物、PPT讲解

结合实物、PPT讲解

结合实物、PPT讲解

结合实物、PPT讲解

结合实物、PPT讲解

结合实物、PPT讲解

学生实际操作、完成评价

任务一蓄电池的认知

有一辆汽车无法启动，打开点火开关，启动无力，测量蓄电池电压低于12V，拆下蓄电池充电，过了一会儿发现有大量气泡，蓄电池严重发热。

立即停止充电，经检查发现充电时正负极接错；还有在实际生活中，有些修理工对蓄电池只知道测量电压，不知道如何检查蓄电池的好坏，不知道如何正常维护蓄电池，致使有些蓄电池被误认为报废，给车主带来了不必要的经济损失。

因此我们很有必要掌握蓄电池正确的充电方法、检查与维护。

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．定电压充电

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。

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。

2．定电流充电

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。

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。

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。

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，然后再放电或反向充电，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。

三、充电种类

1．初充电

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。

2．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（无线路故障）；

（4）单格电池电压降到1.70V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。

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，每隔三个月应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。

四、按教材要求分组实施操作

学生完成任务评价表

五、课堂小结、点评

布置作业

课题序号

授课班级

授课课时

2课时

授课形式

授课章节

名称

项目二：

蓄电池的检测与维护

任务二：

蓄电池的检测与维护

使用教具

普桑教学用车、翼子板布和前格栅布、万用表、电解液密度检测仪、高率放电计、手电筒等。

教学目的

知识与技能：

1.知道蓄电池日常使用与维护

2.知道蓄电池技术状况的检查

3.知道蓄电池常见故障的诊断与排除

4.会正确拆卸、安装蓄电池

5.会正确储存蓄电池

过程与方法：

1.通过合作探究学习方法，提高对蓄电池日常维护的认识。

2．通过学习，学会正确检查维护蓄电池。

情感态度与价值观：

1.激发对蓄电池维护的求知欲。

2.学习中增强团队合作意识，学会倾听、愿意交流，学会尊重他人；培养5S观念。

教学重点

蓄电池的使用与维护

教学难点

如何正确使用与维护蓄电池

更新、补

充、删节

内容

课外作业

见本项目练习题

教学后记

授课主要内容或板书设计

任务二：

蓄电池的检测与维护

一、蓄电池的正确使用

1．蓄电池的日常使用与维护

2．拆卸、安装蓄电池应注意的事项

3．蓄电池技术状况的检查

4．蓄电池的储存

二、蓄电池常见故障的诊断与排除

1．极板硫化

2．活性物质脱落

3．自行放电

课堂教学安排

教学过程

主要教学内容及步骤

项目导入

新授课

充分利用PPT讲解

利用实物示范讲解

利用实物示范讲解

利用实物、PPT

利用实物、PPT

实践操作、评价

任务二、蓄电池的使用与维护

有一辆汽车无法启动，打开点火开关，启动无力，测量蓄电池电压低于12V，拆下蓄电池充电，过了一会儿发现有大量气泡，蓄电池严重发热。

立即停止充电，经检查发现充电时正负极接错；还有在实际生活中，有些修理工对蓄电池只知道测量电压，不知道如何检查蓄电池的好坏，不知道如何正常维护蓄电池，致使有些蓄电池被误认为报废，给车主带来了不必要的经济损失。

因此我们很有必要掌握蓄电池正确的充电方法、检查与维护。

一、蓄电池的正确使用

1．蓄电池的日常使用与维护

在蓄电池的日常使用和维护中应努力做到：

（1）放完电的蓄电池应在24h内送到充电室充电；蓄电池每两月至少应补充充电一次。

（2）不连续使用起动机，每次起动的时间不得超过5s，如果一次未能起动发动机，应休息15s以上再作第二次起动，连续三次起动不成功，应查明原因，排除故障后再起动发动机。

（3）应经常清除蓄电池表面的灰尘污物，保持蓄电池表面清洁、干燥。

（4）经常检查电解液液面高度，必要时用蒸馏水或电解液进行调整使其保持在规定范围内。

2．拆卸、安装蓄电池应注意的事项

（1）从汽车上拆卸蓄电池时，应先拆搭铁电缆，后拆起动机电缆。

（2）往车上装蓄电池时，应认清正负极，保持负极搭铁。

应先接起动机电缆，再接搭铁电缆，以防扳手搭铁引起强烈火花。

（3）安装电缆端子时，应先用细砂纸或专用清洁器清洁接线柱及电缆端子。

连接接线柱夹头时，螺栓螺母的螺纹应先涂凡士林或润滑脂，以防氧化生锈，便于以后拆卸。

（4）如接线柱小，夹头大，需要垫衬垫时，最好用铅皮或铜皮，并且只垫半圈。

若整圈垫，易氧化腐蚀而接触不良。

（5）维修带故障自诊断功能的电脑系统，在拆蓄电池电缆前，应先读取故障代码，或在点烟器上插上专用辅助电源，并接通点火开关的“ACC”档。

3．蓄电池技术状况的检查

为了保证蓄电池合理使用和正确维护，及时检查电解液液面高度，确定蓄电池的充放电程度非常重要。

（1） 电解液液面高度的检查

对于塑料壳体的蓄电池，可以直接通过外壳上的液面线检查，电解液液面应保持在高、低水平线之间。

对于橡胶壳体的蓄电池，可以用孔径为3～5mm的透明玻璃管测量电解液高出隔板的高度来检查。

当电解液液面偏低时，应补充蒸馏水。

（2）蓄电池放电程度的检查

蓄电池的放电程度可根据电解液密度判断或用高率放电计检测。

①根据电解液密度判断。

电解液密度可用吸式密度计或电解液密度检测仪检测。

根据实际经验，电解液密度每下降0.04g/cm3约相当于蓄电池放电25%，所以从测得的电解液密度就可以粗略估算出蓄电池的放电程度。

②用高率放电计检查。

高率放电计是模拟接入起动机负荷，通过测量单格电池在大电流（接近起动机起动电流）放电时的端电压，判断蓄电池的技术状况和起动能力。

4．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，不要捅破。

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，晾干后旋紧加液孔盖，并将通气孔密封，存放条件与新蓄电池相同。

二、蓄电池常见故障的诊断与排除

1．极板硫化

因为某种原因（如长时间充电不足或放电后长时间没充足电等），极板上产生一层正常充电时无法去除的白色坚硬的粗晶粒硫酸铅的现象称为“硫酸铅硬化”，简称“硫化”。

故障现象：

蓄电池充电时，电解液温度和端电压上升很快，且沸腾早，电解液相对密度达不到规定值；放电时端电压迅速下降。

硫化严重的蓄电池，可以通过加液孔看到极板上部的白色物质。

产生原因：

①蓄电池完全放完电或半放完电状态下长期存放，由于昼夜温差大而使硫酸铅再结晶。

②蓄电池在使用期间，长期处于充电不足或放电后未及时充电，硫酸铅不断发生再结晶而产生硫化。

③长期过量放电和小电流深度放电，使极板深层活性物质转变为硫酸铅，充电时又得不到恢复，久而久之将导致硫化。

④电解液液面高度过低，暴露在空气中的极板由于氧化反应和汽车颠簸，液面以上的极板由于一会儿干一会儿湿而产生结晶而硫化。

⑤电解液相对密度过高，成分不纯，温度变化剧烈等。

对于已经硫化的铅蓄电池，轻度硫化的可用间歇过充电方法消除。

硫化比较严重的则应采取去硫化充电方法排除。

用快速充电机充电对于消除硫化有较显著的效果。

硫化很严重时，只能更换极板或报废。

2．活性物质脱落

故障现象：

充电时，电解液混独，并伴有褐色物质自底部上浮，端电压上升很快，相对密度达不到规定值；放电时，电压迅速下降，客量不足。

活性物质脱落多发生在正极板上。

产生的原因：

①充电电流过大，电解液温度高，使活性物质膨胀疏松而脱落。

②长时间过充电，水被电解，产生大量气泡，使极板空隙中气压过高，造成活性物质脱落。

③放电电流过大，接通起动机时间过长，导致极板弯曲，而引起活性物质脱落。

④蓄电池组装不良，极板松旷，或蓄电池在汽车上安装不牢固，汽车运动中受到剧烈的振动，都会引起活性物质脱落。

对于极板活性物质脱落的蓄电池，沉淀物少时，可以清除后继续使用，沉淀物多时，应更换极板。

3．自行放电

完全充足的蓄电池停放一个月，若每昼夜自行损失平均大于0．7％，称为自行放电。

故障原因：

①蓄电池盖上有电解液、尘土等污物，使正负极导通。

②材料不纯，例如极板或电解液中有杂质，则杂质与杂质、杂质与极板之间产生电位差，以微电流的形式放电。

③隔板破裂、穿孔以及活性物质脱落太多，使极板短路。

④蓄电池组装过程操作不慎，铅液流人极板，造成正负极板短路。

⑤蓄电池长期存放，硫酸密度不均匀，使极板上下产生电位差。

发生自放电故障后，应倒出电解液，取出极板组，抽出隔板，再用蒸馏水仲洗极板和隔板，然后重新组装，加入新的电解液重新充电。

三、按项目要求分组实施操作

学生完成任务评价表

四、课堂小结、点评

布置作业