毕业论文
汽车充电系的工作原理及常见故障
院 系 ： 汽车工程系 专 业 ： 汽车电子技术 班 级 ： 汽电09382 姓 名 ： 方明军 学 号 ： qd0938211 指 导 教 师 ： 李虹
完 成 时 间 ： 2011.11.05
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摘要
点火系统是汽油发动机重要的组成部分，对发动机的性能有决定性的影响。随着汽车工业的不断发展，汽车电子化程度不断的提高，汽车的点火系统由原来的蓄电池点火系统发展到国内外广泛采用的电子点火系统，电子点火系统又称为半导体点火系统或晶体管点火系统，越来越多的汽车厂家将电子技术应用到汽车上，特别是点火系统上，各个厂家都在不断的推出各自的点火应用系统，为了更好地了解和认识汽车电子点火系统，并能够懂得其故障及维修的基本方法，本文详尽介绍了现代电子点火系统，包括电子点火系统的优点、分类、构造、基本原理，点火控制特性及其故障诊断维修实例，在此基础上，综述了现代点火系统，随着发动机向着高转速，稀混合气方向的发展，普通电子点火系统已不能满足要求，高能微机控制点火系统将成为发展方向。
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目录
第一章 汽车蓄电池的概述 1
1.1 生产企业 2 1.2 蓄电池的应用 5
1.3 蓄电池的主要成份 6
第二章 汽车蓄电池的工作原理 7
2.1 蓄电池充电理论基础 7 2.2 充电方法的研究 10
2.2.1、 常规充电法 10 2.2.2、 恒流充电法 11 2.2.3、 阶段充电法 11 2.2.4、 恒压充电法 12
2.3 快速充电技术 13
2.3.1、 脉冲式充电法 14 2.3.2、 Reflex TM快速充电法 15 2.3.3、 变电流间歇充电法 15
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2.3.4、 变电压间歇充电法 16
第三章 蓄电池的常见故障 18
3.1 极板硫酸盐化的现象及处理 18 3.1.1、 极板硫酸盐化的现象 18 3.1.2、 电池损坏的主要原因 19
3.2 极板弯曲和断裂的原因及处理 22
3.2.1、 影响电池寿命的原因 22
3.3 活性物质过量脱落的原因及处理 23 3.4 铅酸蓄电池常见故障问题解答 25
3.4.1、 防铅酸蓄电池爆炸预防 25 3.4.2、 蓄电池极板活性物质脱落的原因及判断 26 3.4.3、 使用中预防极板活性物质非正常性脱落 28 3.4.4、 新铅酸蓄电池加入电解液温度升高的原因 29
第四章 论述 31
4.1论文所做工作 31 4.2工作展望 32
致谢 35
参考文献 36
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第一章 汽车蓄电池的概述
蓄电池是电池中的一种，它的作用是能把有限的电能储存起来，在合适的地方使用。它的工作原理就是把化学能转化为电能。
它用填满海绵状铅的铅板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用22～28％的稀硫酸作电解质。在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，叫做二次电池。它的电压是2V，通常把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。铅蓄电池在使用一段时间后要补充蒸馏水，使电解质保持含有22～28％的稀硫酸。
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放电时,电极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O
负极反应: BP + SO42- - 2e- = PbSO4
总反应: PbO2 + BP + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反应是放电,向左反应是充电)
1.1生产企业
外企业在中国：国外主要蓄电池生产企业均在中国通过设立合资工厂或其他合作的方式进入中国市场，并逐步将生产重心向中国转移：
大力神蓄电池：上海西恩迪蓄电池有限公司，（原上海江森蓄电池有限公司）由美国C&D技术公司与上海输配电股份有限公司共同投资组建的一家专业生产阀控铅酸免维护蓄电池的公司。总投资为5000万美元。主要生产LIBERTY（原DYNASTY大力神）MPS和UPS两大系列产品，并且是美国C&D公司该两大系列产品的全球唯一生产基地。从1998年4月开始，上海西恩迪为
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LIBERTYMPS系列电池中标准型电池的全球唯一生产商，产品已大量出口到欧、美、澳洲及亚太地区等地。 汤浅蓄电池：广东汤浅成立于1996年，是日本汤浅株式会社在中国大陆唯一的生产“YUASA”（汤浅）NP、NPL、UXH、UXL系列阀控式密封铅酸蓄电池的大型生产基地，全面采用日本汤浅最先进的铅酸蓄电池制造技术 松下蓄电池：松下于1994年在中国成立沈阳松下蓄电池有限公司，是松下集团唯一的中小型阀控式铅酸蓄电池生产基地。PSBS采用日本松下公司的生产技术及设备，并配以先进的检测系统，生产具有国际先进水平的阀控式铅酸蓄电池。
意大利Foam以2000万美元收购了武汉首达。 上海德尔福国际蓄电池有限公司，于2001年6月成立于上海康桥工业区，生产起动型免维护铅酸蓄电池，最初主要服务于上海通用汽车有限公司，并逐步发展成为国内主要高档免维护蓄电池生产企业之一。2005年7月美国江森自控有限公司正式收购了德尔福全球的蓄电池业务。原上海德尔福国际蓄电池有限公司现已更名为
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上海江森自控国际蓄电池有限公司，产品也将从DELPHI（德尔福）转换为VARTA（瓦尔塔）。 国内主要蓄电池生产企业
天能电池，天能电池在国内电动车电池中拥有良好的品牌地位，其在个体消费者群体中拥有良好的知名度和影响力。
天能的电动自行车电池每组234元/批发给电动车组装厂，给经销商240元，给电动自行车用户为360元。 风帆蓄电池：风帆公司原来为军工企业，80年代后开始转型从事民用蓄电池的生产。控股股东是中国船舶重工集团公司，公司是国内汽车起动用蓄电池龙头生产企业，2003年和2004年公司产品的市场占有率位居全国第一。公司控股股东为中国船舶重工集团公司，受国资委严格监管。公司核心竞争力突出，与德国太阳能及氢研究中心进行技术合作使得技术水平进一步提升，产品获得了德国大众和奥迪的配套认可。目前公司与上海德尔福蓄电池公司垄断了国内高档免维护蓄电池市场， 冠军电池，东莞生产。
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1.2蓄电池的应用
铅酸蓄电池产品主要有下列几种，其用途分布如下： 起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明；
固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源；
牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源；
铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力；
储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存；
铅酸蓄电池产品主要有下列几种，其用途分布如下 起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明；
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固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源；
牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源；
铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力；
储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存；
1.3蓄电池-主要成份
构成铅蓄电池之主要成份如下： 阳极板(过氧化铅.PbO2)---> 活性物质阴极板(海绵状铅.BP) ---> 活性物质电解液(稀硫酸) ---> 硫酸(H2SO4) +水(H2O) 电池外壳 隔离板 其它(液口栓.盖子等)
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第二章 汽车蓄电池的工作原理
2.1 蓄电池充电理论基础
上世纪60年代中期，美国科学家马斯对开口蓄电池的充电过程作了大量的试验研究，并提出了以最低出气率为前提的，蓄电池可接受的充电曲线，如图1所示。实验表明，如果充电电流按这条曲线变化，就可以大大缩短充电时间，并且对电池的容量和寿命也没有影响。原则上把这条曲线称为最佳充电曲线，从而奠定了快速充电方法的研究方向[1，2]。
图1最佳充电曲线
由图1可以看出：初始充电电流很大，但是衰减很
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快。主要原因是充电过程中产生了极化现象。在密封式蓄电池充电过程中，内部产生氧气和氢气，当氧气不能被及时吸收时，便堆积在正极板（正极板产生氧气），使电池内部压力加大，电池温度上升，同时缩小了正极板的面积，表现为内阻上升，出现所谓的极化现象。 蓄电池是可逆的。其放电及充电的化学反应式如下： PbO2＋BP＋2H2SO42PbSO4＋2H2O （1） 很显然，充电过程和放电过程互为逆反应。可逆过程就是热力学的平衡过程，为保障电池能够始终维持在平衡状态之下充电，必须尽量使通过电池的电流小一些。理想条件是外加电压等于电池本身的电动势。但是，实践表明，蓄电池充电时，外加电压必须增大到一定数值才行,而这个数值又因为电极材料，溶液浓度等各种因素的差别而在不同程度上超过了蓄电池的平衡电动势值。在化学反应中，这种电动势超过热力学平衡值的现象，就是极化现象。
一般来说，产生极化现象有3个方面的原因。 1）欧姆极化 充电过程中，正负离子向两极迁移。
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在离子迁移过程中不可避免地受到一定的阻力，称为欧姆内阻。为了克服这个内阻，外加电压就必须额外施加一定的电压，以克服阻力推动离子迁移。该电压以热的方式转化给环境，出现所谓的欧姆极化。随着充电电流急剧加大，欧姆极化将造成蓄电池在充电过程中的高温。 2）浓度极化 电流流过蓄电池时，为维持正常的反应，最理想的情况是电极表面的反应物能及时得到补充，生成物能及时离去。实际上，生成物和反应物的扩散速度远远比不上化学反应速度，从而造成极板附近电解质溶液浓度发生变化。也就是说，从电极表面到中部溶液，电解液浓度分布不均匀。这种现象称为浓度极化。 3）电化学极化 这种极化是由于电极上进行的电化学反应的速度，落后于电极上电子运动的速度造成的。例如：电池的负极放电前，电极表面带有负电荷，其附近溶液带有正电荷，两者处于平衡状态。放电时，立即有电子释放给外电路。电极表面负电荷减少，而金属溶解的氧化反应进行缓慢Me－meme＋，不能及时补充电极表面电子的减少，电极表面带电状态发生变化。这种表
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面负电荷减少的状态促进金属中电子离开电极，金属离子Me＋转入溶液，加速Me－meme＋反应进行。总有一个时刻，达到新的动态平衡。但与放电前相比，电极表面所带负电荷数目减少了，与此对应的电极电势变正。也就是电化学极化电压变高，从而严重阻碍了正常的充电电流。同理，电池正极放电时，电极表面所带正电荷数目减少，电极电势变负。
这3种极化现象都是随着充电电流的增大而严重。
2.2 充电方法的研究
2.2.1、 常规充电法
常规充电制度是依据
1940年前国际公认的经验法则
设计的。其中最著名的就是“安培小时规则”：充电电流安培数，不应超过蓄电池待充电的安时数。实际上，常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。
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一般来说，常规充电有以下3种。 2.2.2、 恒流充电法
恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄
电池串联电阻的方法，保持充电电流强度不变的充电方法，如图2所示。控制方法简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体，使出气过甚，因此，常选用阶段充电法。
图2 恒流充电曲线
2.2.3、 阶段充电法
此方法包括二阶段充电法和三阶段充电法。 1）二阶段法 采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法，如图3所示。首先，以恒电流充电至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶
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段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。
图3 二阶段法曲线
2）三阶段充电法 在充电开始和结束时采用恒电流充电，中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时，由第二阶段转换到第三阶段。这种方法可以将出气量减到最少，但作为一种快速充电方法使用，受到一定的限制。
2.2.4、 恒压充电法
充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少。与恒流充电法相比，其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电，如图4所示。由于充电初期蓄电池电动势较低，充电电流很大，随着充电的进行，电流将逐渐减少，因此，只需简易控制系统。
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图4 恒压充电法曲线
这种充电方法电解水很少，避免了蓄电池过充。但在充电初期电流过大，对蓄电池寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成电池报废。
鉴于这种缺点，恒压充电很少使用，只有在充电电源电压低而电流大时采用。例如，汽车运行过程中，蓄电池就是以恒压充电法充电的。
2.3 快速充电技术
为了能够最大限度地加快蓄电池的化学反应速度，缩短蓄电池达到满充状态的时间，同时，保证蓄电池正负极板的极化现象尽量地少或轻，提高蓄电池使用效率。快速充电技术近年来得到了迅速发展。
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下面介绍目前比较流行的几种快速充电方法。这些方法都是围绕着最佳充电曲线进行设计的，目的就是使其充电曲线尽可能地逼进最佳充电曲线。 2.3.1、 脉冲式充电法
这种充电法不仅遵循蓄电池固有的充电接受率，而且能够提高蓄电池充电接受率，从而打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制，这也是蓄电池充电理论的新发展。 脉冲充电方式首先是用脉冲电流对电池充电，然后让电池停充一段时间，如此循环，如图5所示。充电脉冲使蓄电池充满电量，而间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。间歇脉冲使蓄电池有较充分的反应时间，减少了析气量，提高了蓄电池的充电电流接受率[5]。
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图5 脉冲式充电曲线
2.3.2、 Reflex TM快速充电法
这种技术是美国的一项专利技术，它主要面对的充电对象是镍镉电池。由于它采用了新型的充电方法，解决了镍镉电池的记忆效应，因此，大大降低了蓄电池的快速充电的时间。铅酸蓄电池的充电方法和对充电状态的检测方法与镍镉电池有很大的不同，但它们之间可以相互借鉴[3]。
图6 Reflex快速充电法
TM
2.3.3、 变电流间歇充电法
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这种充电方法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上，
如图7所示。其特点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段。充电前期的各段采用变电流间歇充电的方法，保证加大充电电流，获得绝大部分充电量。充电后期采用定电压充电段，获得过充电量，将电池恢复至完全充电态。通过间歇停充，使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量[4]。
图7 变电流间歇充电曲线
2.3.4、 变电压间歇充电法
在变电流间歇充电法的基础上又有人提出了变电压
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间歇充电法，如图8所示。与变电流间歇充电方法不同之处在于第一阶段的不是间歇恒流，而是间歇恒压。
图8 变电压间歇充电曲线 比较图
7和图8，可以看出：图8更加符合最佳充电
的充电曲线。在每个恒电压充电阶段，由于是恒压充电，充电电流自然按照指数规律下降，符合电池电流可接受率随着充电的进行逐渐下降的特点[4]。
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第三章 蓄电池常见故障现象
3.1极板硫酸盐化的现象及处理
3.1.1、极板硫酸盐化的现象
A、硫酸盐化电池在正常放电时，比其它正常电池的容量明显降低。
B、电解液密度下降低于正常值，而且是长时期落后。
C、充电过程中电压上升很快，高达2.9伏/单格左右（正常值在2.7伏/单格左右），而在放电过程中电压降低很快，1～2小时内就降低到1.8伏左右（10小时率放电）。
D、充电过程中冒气泡过早。
E、极板颜色和状态不正常。正极板呈浅褐色（正常为深褐色），极板表面有白色硫酸铅斑点，负极板呈灰白色（正常为灰色），用手指摸极板表面时感觉到有粗大
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颗粒的硫酸铅结晶，并且极板发硬。
正常蓄电池在放电后，正负极板上的活性物质，大都变为松软硫酸铅的小结晶，均匀的分布在极板中，在充电时很容易恢复成原来的二氧化铅和海绵状铅，这是一种正常的硫酸化作用。通常所说的极板硫酸盐化是指不正常的状态。由于电池使用不当，长期充电不足，或半放电状态，过量放电或放电后不及时充电，内部短路，电解液密度过高，温度高，液面低使极板外露等都可以导致极板硫酸盐化。这是由于在极板上形成了粗大的硫酸铅结晶，这种结晶导电性差，体积大，会堵塞极板的微孔，妨碍电解液的渗透作用，增加了电阻。在充电时不易恢复，成为不可逆硫酸铅，使极板中参加电化学反应的活性物质减少，因此容量大大降低。 3.1.2、电池损坏的主要原因
极板硫酸盐化是电池损坏的主要原因之一，处理极板硫酸盐化是一件比较困难和复杂的工作，根据极板硫酸盐化程度不同有下列三种处理方法。
A、过充电法。适用于硫酸盐化不很严重的蓄电池。
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倾出电池中的电解液并立即加入纯水，液面高出极板20mm左右，用0.1C20A进行充电（C20为电池额定容量值）。当电压上升到2.5伏/单格时，停充半小时，改用0.025C20A小电流充数昼夜（100小时以上）一直到电压、比重等稳定不变，极板上白色斑点消失为止。停充电前1小时调整电解液密度为1.280g/cm3。
B、反复充电法。硫酸盐化严重，容量仅为正常电池一半。倾出电解液并立即加入纯水，液面高出极板20mm左右。用0.1C20A电流充电，电压升为2.5伏/单格时，停充半小时，改为0.05C20A电流充电充到有大气泡时停充半小时，改用0.05C20A充电到电压、密度等稳定不变，停充半小时，再通电时，电解液立即起沸腾现象，10分钟左右电压即上升到上次充电终了时的值，否则再停再充。
充电后的电池用0.05C20A电流放电，放电到电压为1.80伏/单格时，停放静置1～2小时再用0.05C20A电流充电，充好后再放电，如容量提高不多，白点又未消除时再充再放，反复连续进行数昼夜，直到放电接近额定
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容量，白斑完全消除为止。
C、水疗法（反复充放电法）。适用于硫酸盐化极为严重，容量已达不到额定容量一半的蓄电池。将电池放电至电压为1.8伏/单格，（用10小时率电流）将电解液倾出，注入纯水，液面高于极板20mm左右，静置1～2小时，用0.05C20A充电至电解液密度升至1.1～1.20g/cm3，改用0.02C20A充电至电解液密度不再上升，均匀冒出气泡为止，用0.02C20A充电2小时。然后再用0.02C20A充电至均匀冒出气泡，注意充入电量应远远超过放出电量，这样反复数周或一个月，直到用0.05C20A放电检查达到额定容量的75％以上为止。
注意在充电过程中，电解液的温度不得超过45℃，如果温度超过40℃时，应将电流减小，或暂时停充，待电解液温度降到35℃以下时才能进行充电。如温度仍降不下来，应考虑电池内部短路的故障，实际充入的总电量应为额定容量的5倍以上。
极板消除硫酸盐化现象的标志是：电池在充放电过程中电压、比重、极板颜色和极板上发生气泡的程度，
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应与其它正常电池一致。
3.2极板弯曲和断裂的原因及处理
3.2.1、影响电池寿命的原因
1、电池在使用寿命终止后，由于板栅腐蚀、强度变小，造成极板断裂，尤其正极板表现更为严重，这属于正常的寿命终止。但由于使用维护不当，会造成极板的弯曲和加速板栅的腐蚀。其原因有以下几点：
A、极板活性物质在制造过程中因涂膏不均或运输保管中受潮，蓄电池在充放电时，极板各部分所引起的电化学变化不均，使极板各部分膨胀和收缩不一致，引起弯曲和断裂。
B、大电流充放电或高温放电时，极板上活性物质反应较强烈，容易造成电化学反应不均而引起弯曲和断裂。
C、电池使用后未进行充电而保存，板栅与较多的硫酸和硫酸铅接触，加速了板栅腐蚀，造成板栅筋条和
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极板断裂。
D、过量充电或过量放电，增加了内层活性物质的膨胀和收缩，恢复过程不一致，造成极板的弯曲和断裂。
2、如极板断裂严重，应更换极群装入电池，换入的极群应与电池中极群的新旧程度不宜相差过多，因为极群串连接入电池后，即使是新极板也会受到其它单格旧极群的制约而不能发挥更好的效率。如果极板有少量的大筋断裂，对大型、固定型电池或厚型极板而言，可将断裂处锉出金属光泽，进行焊补修理。
3.3活性物质过量脱落的原因及处理
1、将电池的极群取出，检查沉淀槽中的沉淀物，如果是活性物质少量脱落，在电池正常工作的范围内是允许的，如果大大超过正常的情况时，就要及时分析原因，并进行处理。
A、电池槽底部在短时间内集积了大量褐色沉淀，说明是自正极板上脱落，是由于充电电流过大或经常过
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充电造成的。
B、沉淀物为白色时，是由于经常过量放电，致使活性物质成硫酸铅沉淀，或电解液中有杂质，特别是氯过量太多而形成氯化铅沉淀。
C、沉淀物形成褐、浅蓝、白色互相交迭，堆积，说明了电池内进入了铁、铜等有害杂质。
D、如果发现脱落物质是粘稠状的，说明电解液不纯，密度较大或电池充放电温度高，使极板腐蚀脱落。如果沉淀物成块状，说明铅膏质量工艺较差，电池装配中造成活性物质脱落。
活性物质过量脱落，一方面造成电池容量下降，另一方面容易在电池底部造成正负极板短路，使电池寿命及早终止。
2、如果因为活性物质脱落，引起极板底部短路，则需要将极群抽出，取出沉淀物，清除极板短路部位，将极群装入电池，更换新的电解液，再以较小电流充电，并在充电后期调整电解液密度和液面高度，使电池恢复使用。
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3.4 铅酸蓄电池常见故障问题解答
3.4.1、防铅酸蓄电池爆炸预防
蓄电池充电到末期，两级转化为有效物质后，再继续充电，就会产生大量的氢、氧气体。H2：O2以2：1的体积析出。按氢、氧气体的电化当量计，每过充电1Ah，产生0.4181L和0.20907L氧气。当这种混合气体浓度在空气中占4％时，遇到明火，就会发生爆炸，轻则损坏蓄电池，重则伤人、损物。预防的办法是：
1、控制充电量、不过充电，以减少气体析出量。充电室内，严禁明火，保持通风。
2、充电中，接线点要牢固，避免因松动产生火花。 3、使用中采用低压恒压充电，析出量少。 4、预防蓄电池外壳裂痕、电解液渗漏、渗到电缆沟，引起线路短路产生火花，起火爆炸。
5、免维护型蓄电池虽经密封处理，设排气阀，若电池内部蓄存一定量的氢、氧气体，一旦排气阀失效或
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不灵，内压过大，也会将电池凸裂，甚至爆炸、起火。因此，必须保持排气阀的可靠。
3.4.2、蓄电池极板活性物质脱落的原因及判断
电池极板活性物质分别是二氧化铅、多孔金属铅。在长期作用中蓄电池不断充电和放电，极板活性物质进行氧化还原反应，体积发生变化，膨胀、收缩反复进行，活性物质逐渐变得松软脱落，特别是正极板更为明显，应视为正常。有的蓄电池出现早期大量活性物质脱落，则是一种不正常的现象。其特征是：容量下降，温度升高，电解液浑浊，析出量大。造成活性物质脱落的原因有：
1、充电电流过大，时间过长，温度过高，产生大量的氢、氧气体，过分的冲恻活性物质。
2、经常过放电，生成大量硫酸铅，体积过分膨胀，结合力下降。
3、电解液密度低，严寒季节电解液结冰，活性物质被冰晶胀裂，失去结合力。
4、电解液密度大，腐蚀性大，活性物质机械强度
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下降，以及内部短路等因素。
5、经常过充电，活性物质过度氧化、疏松，板栅受到腐蚀，失去承载活性物质能力。
6、经常处于高温下充电，正极活性物质形成泥浆软化，易脱落。
7、长期大电流充电、放电，极板产生弯曲，活性物质附着能力差，易脱落。
8、蓄电池在车辆设备上过度震动，导致脱落。 9、杂质进入电池，碱性物质会引起负极多孔金属铅膨胀、脱落。
10、因制造质量有问题，板栅与活性物质结合不牢，出现大量活性物质块状脱落。
判断蓄电池是否出现活性物质脱落，通过容量检测，用10h率放电，容量低于80％，说明活性物质量已不足。
解剖检查极板上活性物质脱落的现状是： 1、蓄电池底部淤积了大量沉淀物，极板表面露出板栅筋条，极板组两侧有大量的铅絮物，电解液混蚀，
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呈铁青色。
2、沉淀颜色呈灰褐色，说明铁、铜杂物较多，沉淀物呈浅蓝或灰白色，说明蓄电池中电解液密度高。
3、沉淀是糊状物，说明蓄电池出现温度过高；是块状物，则说明制造时有先天因素。
3.4.3、使用中预防极板活性物质非正常性脱落
减少蓄电池在使用中极板活性物质非正常性脱落的措施主要是：
1、充电电流不宜过大，恒流充电时间不宜过长，只要端电压升起稳定即可。温度不宜过高，减少气体析出量，预防活性物质被冲击。
2、不过放电，预防硫酸铅大量生成，过分膨胀，失去活性物质结合力。蓄电池在使用中，要考虑到留有一定电量，不要放电过量。
3、电解液密度不宜过低，严寒季节，密度低于1.050g/cm3易结冰，导致活性物质被冰晶胀裂。
4、电解液密度不宜超过1.300g/cm3，密度高，加重活性物质腐蚀，出现泥浆脱落。
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5、不过充电，预防活性物质过度氧化、疏松，失去结合力。
6、充电中温度不宜过高，超过50℃，正极板栅腐蚀，二氧化铅易软化脱落，新电池初充电要有降温措施。
7、电池安装在车辆上，要有减震垫，预防过分震动，加重活性物质脱落。
8、防止电池内部进入碱类或醇类物质，否则，会促使两级活性物质脱落。
9、大电流起动放电（车上灯火），起动电机一次不超过3-5秒，待第二次起动应间歇几秒，不要连续起动。 3.4.4、新铅酸蓄电池加入电解液后，温度升高的原因
新蓄电池加电解液后，温度上升是与电池内在因素有关。普通非干荷电电池，加酸后，温升高，而干荷电电池温升不十分明显。这是因干荷电极板经过抗氧化处理，出厂电池已是处于充电足的状态，加酸后，即可带负荷使用。普通电池的极板，未经抗氧化处理，极板处于半充足电状态，相当一部分物质处于原始状态，和稀硫酸反应产生很大的热量，因而温升很高。在夏天有的
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高达50℃以上。因此，充电需要人工降温，给使用带来不便。
方案结论
对于后备电源中蓄电池的监测，以及标准制定中，应该坚持以网络化与智能化为目标。
1）对于蓄电池运行参数的全过程监测（电流、电压、温度）
2）需要对蓄电池阻抗进行在线测量，通过蓄电池阻抗变化，对蓄电池的性能健康度进行诊断。
3）在蓄电池为负载供电的过程中，能够准确测量蓄电池的剩余容量
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第四章 论述
通过在许多行业的应用，有力地证明该方案可以很好解决目前后备电源中蓄电池监测与管理的诸多问题，通过智能化与网络化的实现，对于提高蓄电池的使用性能，及时发现蓄电池故障，提前判断蓄电池劣化，延长蓄电池的使用寿命，具有非常重要的意义。
4.1论文所做工作
中国汽车产业高速发展，给蓄电池行业带来空前的机遇，过去10年蓄电池总产量平均增幅高于德、美等发达国家。目前，中国蓄电池消费主要集中在汽车市场和摩托车市场，两者占据大部分比重，消费份额为74%；电动自行车市场占8%；出口占7%，其他用量占11%。
随着中国汽车保有量进一步扩大，铅酸蓄电
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池更换频率非常高。因此，该市场还表现出一种循环的需求模式，这将进一步刺激铅酸蓄电池产品在该领域的消费。
中国蓄电池的市场需求以每年15％~40％的速度增长，产量连续多年超过3000万千伏安时(kVAh)。蓄电池市场需求快速增长，也促使行业发展加快，蓄电池生产企业数量增多，企业生产规模扩大，市场竞争越来越激烈。
由于蓄电池具有成本低、技术成熟等优势，在近期国家产业发展中仍将占主流地位。在中国电池行业“十一五”发展目标规划中，到2010年铅酸蓄电池的发展目标为6679.2万kVAh。
4.2工作展望
目前，国内大多数蓄电池生产厂的设备利用率已经超过90%，有的甚至达到100%。以风帆、骆驼、统一为代表的汽车蓄电池企业产量稳步增长，启动用蓄电池
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产量分别达到544万、196万、230万和52万kVAh，其中风帆的产量占行业总额的27.2%。为满足不断增长的市场需求，风帆公司已将年产能提高了15%，还对生产技术进行升级换代，并引进先进技术和先进测试设备来提高生产效率，技术改进主要集中在功率更高免维护的高端SLA(密封蓄电池)产品上。扬州华富实业有限公司在扩大产能的同时，研发重点是具有更快放电速度和更长寿命的轻量和高容量SLA电等。
近年来，通过兼并重组，蓄电池企业生产规模不断扩大，一些大型企业发展迅速，产业集中度在40%以上。早在上世纪90年代，蓄电池行业就开始资产重组与兼并收购。南都蓄电池公司与舟山蓄电池厂实行资产重组，成功将舟山蓄电池厂变为南都公司密封式蓄电池的又一生产基地。紧接着，哈尔滨光宇集团公司兼并安图蓄电池厂，改制后成为光宇延边蓄电池公司。1999年，北京蓄电池厂被北京首创集团收购。2003年，哈光宇集团公司与沈阳东北蓄电池股份公司达成重组协议，哈光宇入主沈阳东北蓄电池股份公司。
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在大型蓄电池生产企业不断扩大生产规模的同时，大量民营企业异军突起。比如，2003年浙江灯塔集团股份公司被浙江卧龙集团收购，改制后更名为浙江卧龙灯塔蓄电池公司。
汽车行业是国家列为重点发展的支柱产业，随着汽车工业的飞速发展，蓄电池的用量也迅速增加，大约占整个蓄电池用量的80%左右，到2010年汽车年产量将到750万辆，社会保有量将达到6000万辆，中国汽车的需求将仅次于美国、日本排世界第3位，如果起动用密封蓄电池开发成功，将是一个相当大的市场，要使汽车的电气系统电压由12V开至24V或36V，将给铅酸蓄电池带来新的机遇，无论使用何种电压，都必须将电源分成两部分，其中一部分是为大电流放电负载服务的，如用于发动机起动，传统的富液式铅酸电池能适合这种要求，另一部分是用于低倍率深循环用途，阀控蓄电池最适合这种用途。
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致谢
在本次文论设计过程中,李虹老师对文论从选题,构思到最后定稿的各个环节给予细心指导和教导,使我得最终完成毕业论文设计.在学习中,老师严谨的治学态度 丰富渊博的知识 敏锐的学术思维 精益求精的工作态度以及诲人不倦的师者风范是我终生学习的楷模,老师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神,将永远激励着我.这三年中我还得到众多老师的关心支持和帮助.在此,谨向老师致以衷心的感谢和崇高的敬意!
最后,我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅,评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢.
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参考文献
a) 石锦芸.汽车电器设备原理与检修.浙江大学出版社,2006年11月.
b) 张劲，李兴普编著.汽车检测与维修快易通.科技文献出版社,2008.6.
c) 曲金玉 任国军主编.面向21世纪课程教材 汽车类教学改革规划教材 汽车文化.机械工业出版社,2006年08月第1版.
d) 李刚.高等学校教材 内燃机.中国铁道出版社,2006.12.
e) 张劲，李兴普编著.汽车检测与维修快易通.科技文献出版社,2008.6.
f) 赵学斌.高职高专规划教材 汽车类教学改革规划教材 汽车电器与电子控制技术.机械工业出版社,2006年04月第1版.
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ABS anti-lock braking system of the basic working principle
In the common ABS system, each wheel is
respectively installed on a rotation speed sensor, the wheel speed signal input electronic control device. Electronic control device based on the wheel speed sensor input signal for each movement of the wheel state monitoring and decision, and the formation of the corresponding control commands. Brake pressure regulating device is mainly composed of a pressure regulating valve, electric pump and a reservoir to form an independent whole, through the brake lines and break master cylinder and the brake wheel cylinder. Brake pressure regulator controlled by an electronic control device control, the brake wheel cylinder of brake pressure regulation.
ABS process can be divided into conventional brake, brake pressure to keep the brake pressure decreases and the brake pressure increasing stage. In the
conventional braking phase, ABS is not involved in the control of the braking pressure, pressure regulating electromagnetic valve assembly of the liquid inlet
electromagnetic valve are not energized and in an open position, each liquid electromagnetic valve are not energized and is in a closed state, the electric pump is energized operation, brake master cylinder to the wheel brake cylinder brake line in the communication, and the brake wheel cylinder to the reservoir the brake pipes are in a closed state, the brake wheel cylinder brake
pressure will vary with the brake master cylinder output
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pressure changes, the braking process and conventional brake process is exactly the same.
During braking, the electronic control device based on wheel speed sensor input wheel speed signal judged to have the wheel tending to lock; ABS entered the anti-lock brake pressure regulation process.
ABS by making tends to lock the brake pressure of the wheels move in circles and will tend to ABS wheel slip rate control, in the peak adhesion coefficient slip rate within the vicinity, until the car speed is reduced to a very low or brake master cylinder pressure is no longer so that the wheels often tend to be locked. Brake
pressure regulating the circulation frequency of up to 3 ~ 20HZ. In the ABS corresponding to each wheel brake cylinder each having a liquid inlet and a liquid outlet of the electromagnetic valve, which is composed of an electronic control device to be controlled separately, therefore, the brake wheel cylinder brake pressure can be independently adjusted, so that the four wheels are not brake locking phenomenon.
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ABS防抱死制动系统的基本工作原理
在常见的ABS系统中，每个车轮上各安装一个转速
传感器，将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定，并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成，电动泵组成和储液器等组成一个独立的整体，通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节。 ABS的工作过程可以分为常规制动，制动压力保持制动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段，ABS并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态，各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通电运转，制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态，各制动轮
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缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化，此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。 在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时，ABS就进入防抱制动压力调节过程。
ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制，在峰值附着系数滑动率的附近范围内，直至汽车速度减小至很低或者制动主缸的常出压力不再使车轮趋于抱死时为止。制动压力调节循环的频率可达3~20HZ。在该ABS中对应于每个制动轮缸各有对进液和出液电磁阀，可由电子控制装置分别进行控制，因此，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。
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