- 電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)·原理·檢測(cè)·維修
- 寧德發(fā)主編
- 13916字
- 2020-04-29 18:07:30
2.2 鉛酸蓄電池
2.2.1 鉛酸蓄電池的使用與維護(hù)
2.2.1.1 鉛酸蓄電池的種類
以酸性水溶液為電解質(zhì)的蓄電池稱為酸蓄電池。因?yàn)樗嵝铍姵氐碾姌O是以鉛及其氧化物為材料,所以又稱為鉛酸蓄電池。
鉛酸蓄電池按照其工作環(huán)境可分為移動(dòng)式和固定式,汽車上應(yīng)用的鉛酸蓄電池均為移動(dòng)式;根據(jù)結(jié)構(gòu)和原理不同又分為多種,常見的有干荷電式蓄電池、濕荷電式蓄電池、閥控式蓄電池、免維護(hù)蓄電池、膠體型蓄電池及水平板式蓄電池等。
牽引用鉛酸蓄電池的性能和啟動(dòng)用鉛酸蓄電池的要求是不同的,它既要求有瞬時(shí)大電流放電的能力,又要求有持續(xù)大電流放電的能力。牽引用鉛酸蓄電池有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
①單格電壓高。電動(dòng)汽車用鉛酸蓄電池的單格額定電壓可達(dá)2.0V,開路電壓為2.1V,工作電壓為1.8~2.0V。
②比功率與功率密度大,內(nèi)阻小,長(zhǎng)時(shí)間可輸出大電流。
③性能可靠,充放電可逆性好。
④循環(huán)次數(shù)多,壽命長(zhǎng)。
⑤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉。
2.2.1.2 鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)
鉛酸蓄電池由正極板、負(fù)極板、隔板、電池蓋、電解液、加液孔蓋和電池外殼組成,如圖2-2所示。正、負(fù)極板浸入稀硫酸電解液中形成單格電池。每個(gè)單格電池的標(biāo)稱電壓為2V,所以6格串聯(lián)起來(lái)電壓為12V。

圖2-2 鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu)
1—負(fù)極柱;2—加液孔蓋;3—正極柱;4—穿壁連接條;5—匯流條;6—外殼;7—負(fù)極板;8—隔板;9—正極板
(1)極板 極板是電池的基本部件,它的作用是接收充入的電能和向外釋放電能。
極板由柵架與活性物質(zhì)組成,分為正極板和負(fù)極板。正極板上的活性物質(zhì)是棕紅色的二氧化鉛(PbO2),負(fù)極板上的活性物質(zhì)為青灰色的海綿狀純鉛(Pb)。如圖2-3所示為蓄電池的極板結(jié)構(gòu)。

圖2-3 蓄電池的極板結(jié)構(gòu)
1—柵架;2—活性物質(zhì);3—顆粒;4—孔隙
蓄電池的極板柵架如圖2-4所示,通常由鉛銻合金鑄成,其作用是固結(jié)活性物質(zhì)。為了減小蓄電池的內(nèi)阻,改善蓄電池的啟動(dòng)性能,有些鉛酸蓄電池使用了放射型柵架結(jié)構(gòu)。

圖2-4 蓄電池的極板柵架
將正、負(fù)極板各一片浸入電解液中,可以獲得2V左右的電動(dòng)勢(shì)。為了增大蓄電池的容量,常將多片正、負(fù)極板分別并聯(lián),組成極板組,如圖2-5所示。

圖2-5 蓄電池極板組
1—極柱;2—極板;3—隔板;4,5—橫板
在每個(gè)單格電池中,正極板的片數(shù)要比負(fù)極板少一片,這樣每片正極板均處于兩片負(fù)極板之間,可以使得正極板兩側(cè)放電均勻,避免因放電不均勻造成極板拱曲。
(2)隔板 隔板放置在正、負(fù)極板之間,以避免其接觸而短路。
隔板的材料包括木質(zhì)、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維紙漿、玻璃纖維絲綿及袋式隔板等。
隔板一面平整,一面有溝槽,溝槽應(yīng)面對(duì)著正極板而且與底部垂直,以便充放電時(shí)電解液能通過(guò)溝槽及時(shí)供給正極板,當(dāng)正極板上的活性物質(zhì)二氧化鉛脫落時(shí)能快速通過(guò)溝槽沉入容器底部。
(3)電解液 電解液是蓄電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì),它由純凈硫酸與蒸餾水按一定比例配制而成,也叫稀硫酸。蓄電池的電解液密度通常為1.24~1.30g/cm3。電解液的密度對(duì)蓄電池的工作有重要影響,密度大,能夠減少結(jié)冰的危險(xiǎn)并提高蓄電池的容量,但密度過(guò)大,則黏度變大,反而降低蓄電池的容量,縮短使用壽命。使用時(shí),電解液的密度需根據(jù)地區(qū)、氣候條件和制造廠家的要求而定。
(4)外殼 外殼用于盛裝極板組和電解液。材料分為硬橡膠、聚丙烯塑料兩種。
蓄電池每組極板所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大約為2V,要想獲得更高的電動(dòng)勢(shì),一般要使多組極板串聯(lián)起來(lái)。所以,在制造蓄電池外殼時(shí),將一個(gè)電池外殼內(nèi)分成數(shù)個(gè)單格,每個(gè)單格的底部制有凸筋,用來(lái)擱置極板組。凸筋之間的空隙能夠積存極板的脫落物質(zhì),防止正、負(fù)極板短路。蓄電池外殼的結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。

圖2-6 蓄電池外殼的結(jié)構(gòu)
1—注入口;2—蓋;3—隔板;4—蓄電池殼體;5—肋條
蓄電池各單格電池之間采用鉛質(zhì)連接條串聯(lián)起來(lái),包括傳統(tǒng)跨越式連接、內(nèi)部穿壁式連接、外露式連接三種方式,如圖2-7所示。

圖2-7 連接單格電池的三種方式
1—間壁;2—外殼
目前,蓄電池通常采用內(nèi)部穿壁式或跨越式連接方式。內(nèi)部穿壁式連接方式是在相鄰單格電池之間的間壁上打孔使連接條穿過(guò),將兩個(gè)單格電池的極板組極柱連接在一起。跨越式連接在相鄰單格電池之間的間壁上邊留有豁口,連接條通過(guò)豁口跨越間壁將兩個(gè)單格電池的極板組極柱連接,所有連接條都布置在整體蓋的下面。
加液孔用于向蓄電池單格內(nèi)加注電解液或蒸餾水,加液孔蓋上有通氣小孔以確保蓄電池內(nèi)部壓力與大氣的壓力平衡。
2.2.1.3 鉛酸蓄電池的型號(hào)
電動(dòng)汽車使用的蓄電池通常為牽引鉛酸蓄電池,型號(hào)為××V-××A·h。例如24V-360A·h,前面部分表示鉛酸蓄電池的標(biāo)稱直流電壓,后面部分表示鉛酸蓄電池的標(biāo)稱容量。
2.2.1.4 鉛酸蓄電池的工作原理
蓄電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是可逆的。鉛酸蓄電池正極板上的活性物質(zhì)為二氧化鉛(PbO2),負(fù)極板上是海綿狀的純鉛(Pb),電解液是硫酸水溶液(H2SO4)。當(dāng)蓄電池與負(fù)載接通放電時(shí),正極板上的二氧化鉛和負(fù)極板上的鉛均將轉(zhuǎn)變成硫酸鉛(PbSO4),電解液中的硫酸濃度降低,密度下降。當(dāng)蓄電池接通直流電源進(jìn)行充電時(shí),正、負(fù)極板上的硫酸鉛又將恢復(fù)成原來(lái)的二氧化鉛與純鉛,電解液中的硫酸濃度增加,密度增大。
(1)蓄電池的放電過(guò)程 將蓄電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程稱為放電過(guò)程。放電前,正極板上的二氧化鉛電離成為正四價(jià)鉛離子(Pb4+)和負(fù)二價(jià)氧離子(O2-),鉛離子附著在正極板上,氧離子進(jìn)入電解液中,使得正極板具有2.0V的正電位。負(fù)極板上的純鉛電離為正二價(jià)鉛離子(Pb2+)與兩個(gè)電子(2e),鉛離子進(jìn)入電解液中,電子留在負(fù)極板上,使負(fù)極板具有-0.1V的負(fù)電位。這樣正、負(fù)極板之間就有了電位差,這個(gè)電位差是2.1V。
放電時(shí),在2.1V電位差作用下,電流從正極流出,經(jīng)過(guò)負(fù)載流回負(fù)極,如圖2-8(a)所示。

圖2-8 蓄電池的工作過(guò)程
理論上,放電過(guò)程將進(jìn)行到負(fù)極板上的活性物質(zhì)全部轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U為止。但實(shí)際上,因?yàn)殡娊庖翰荒軡B透到活性物質(zhì)最內(nèi)層,所以所謂完全放電的蓄電池事實(shí)上只有20%~30%的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U。要提高活性物質(zhì)的利用率,就必須增大活性物質(zhì)和電解液之間的反應(yīng)面積。目前常采用薄型極板及增大活性物質(zhì)孔率的措施來(lái)達(dá)到目的。
(2)蓄電池的充電過(guò)程 將電能轉(zhuǎn)換成蓄電池化學(xué)能的過(guò)程稱為充電過(guò)程。充電時(shí),蓄電池接直流電源,如圖2-8(c)所示,在電場(chǎng)力作用下,電流由蓄電池正極流入,負(fù)極流出。
在負(fù)極板處有少量的PbSO4進(jìn)入電解液中,離解為Pb2+與。Pb2+在電源的作用下獲得兩個(gè)電子成為金屬Pb,沉附在極板上。而
則與電解液中的H+結(jié)合,生成硫酸。
在正極板處也有少量PbSO4進(jìn)入電解液中,離解為Pb2+與,Pb2+在電源作用下失去兩個(gè)電子變?yōu)镻b4+,它又和電解液中水離解出來(lái)的OH-結(jié)合,生成Pb(OH)4,Pb(OH)4又分解為PbO2與H2O,而
又與電解液中的H+結(jié)合生成硫酸。
由此可見,在充電過(guò)程中,正、負(fù)極板上的PbSO4將慢慢恢復(fù)為PbO2和Pb,電解液中硫酸成分逐漸增多,水慢慢減少。
2.2.1.5 鉛酸蓄電池的充電
(1)充電方法 蓄電池的充電方法可分為定流充電、定壓充電及脈沖快速充電。
①定流充電 充電過(guò)程中,使充電電流保持恒定的充電方法,稱為定流充電。定流充電具有以下特點(diǎn)。
a.充電過(guò)程中,充電電流恒定,但充電電壓是變化的。充電過(guò)程中,蓄電池的端電壓不斷升高,為確保充電電流的恒定,充電電源電壓或調(diào)節(jié)負(fù)載應(yīng)隨時(shí)變化。
b.充電電流的大小可根據(jù)充電類型和蓄電池的容量確定。
c.不同端電壓的蓄電池可以串聯(lián)充電。
d.充電時(shí)間長(zhǎng)。
②定壓充電 充電過(guò)程中,加在蓄電池兩端的電壓保持不變的充電方法,稱為定壓充電。定壓充電具有以下特點(diǎn)。
a.充電過(guò)程中,充電電壓保持不變。充電開始時(shí),充電電流較大,隨著蓄電池電動(dòng)勢(shì)的不斷升高,充電電流逐漸減弱,直至為零。
b.通常單格電池的充電電壓選擇2.5V。如果充電電壓選擇過(guò)低,則蓄電池會(huì)出現(xiàn)充電不足的現(xiàn)象;如果充電電壓選擇過(guò)高,則蓄電池充足電后還會(huì)繼續(xù)充電,此時(shí)的充電則為過(guò)充電。
③脈沖快速充電 脈沖快速充電也稱為分段充電,必須用脈沖快速充電機(jī)充電,其充電電流波形如圖2-9所示。

圖2-9 脈沖快速充電電流波形
脈沖快速充電的過(guò)程是,先用0.8~1倍額定容量的大電流進(jìn)行恒流充電,使蓄電池在短時(shí)間內(nèi)充到額定容量的50%~60%,當(dāng)單格電池電壓升至2.4V且開始冒氣泡時(shí),由充電機(jī)的控制電路自動(dòng)控制,開始脈沖快速充電,首先停止充電25ms(稱為“前停充”),然后放電或反向充電,使得蓄電池反向通過(guò)一個(gè)較大的脈沖電流(脈沖深度通常為充電電流的1.5~3倍,脈沖寬度為150~1000ms),再停止充電40ms(稱為“后停充”),隨后的過(guò)程為正脈沖充電→前停充→負(fù)脈沖瞬間放電→后停充→正脈沖充電……依次循環(huán)進(jìn)行,直到充足電。
脈沖快速充電具有以下特點(diǎn)。
a.充電速度快、充電時(shí)間短(一次初充電僅需5h)。
b.可以增加蓄電池的容量(充電過(guò)程中,化學(xué)反應(yīng)充分而且加深了化學(xué)反應(yīng)的深度,并可使極板去硫化明顯,所以蓄電池的容量增加)。
c.去硫化效果好。
d.充電過(guò)程中產(chǎn)生大量氣泡,對(duì)活性物質(zhì)的沖刷力較大,易使活性物質(zhì)脫落,蓄電池的使用壽命下降。
(2)充電種類
①初充電 新蓄電池或修復(fù)后的蓄電池(更換極板)在使用前的首次充電稱為初充電。
第一階段的充電電流約為蓄電池容量的1/15,充電到電解液中有氣泡析出,單格端電壓達(dá)到2.4V;第二階段的充電電流約為蓄電池容量的1/30。
注意:充電過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常測(cè)量電解液的密度和溫度。若電解液的溫度超過(guò)40℃,則應(yīng)將電流減小;若溫度繼續(xù)上升至45℃,則應(yīng)停止充電,適當(dāng)采取冷卻措施以降低電解液的溫度。
充電接近終了時(shí),若電解液的密度不符合規(guī)定,應(yīng)用蒸餾水或密度為1.40g/cm3的電解液調(diào)整,調(diào)整后再充電2h。
當(dāng)蓄電池電解液產(chǎn)生大量氣泡,呈沸騰狀態(tài),蓄電池電解液的密度和單格端電壓達(dá)到規(guī)定值,且連續(xù)3h不變時(shí),表示已充足了電。
②補(bǔ)充充電 蓄電池在使用過(guò)程中,如果符合下列條件應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充充電。
a.電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力、燈光比平時(shí)暗淡。
b.電解液的密度下降到1.15g/cm3以下。
c.單格電池的電壓下降到1.75V以下。
d.儲(chǔ)存不用近1個(gè)月的蓄電池。
第一階段的充電電流大約為蓄電池額定容量的1/10;第二階段的充電電流大約為蓄電池額定容量的1/20。
當(dāng)電解液呈沸騰狀態(tài),電解液密度和蓄電池端電壓達(dá)到規(guī)定值,且連續(xù)3h不變時(shí),表示已充足電。
2.2.1.6 其他類型的鉛酸蓄電池
(1)干荷電式蓄電池 干荷電式蓄電池是指極板組在干燥狀態(tài)下仍然能長(zhǎng)期保存自身電荷的蓄電池。這種蓄電池的負(fù)極板的活性物質(zhì)是在鉛中配有一定比例的抗氧化劑,如松香、羊毛脂、油酸、有機(jī)聚合物和脂肪酸等。經(jīng)深化處理后,使得活性物質(zhì)形成較深層的海綿狀結(jié)構(gòu),再經(jīng)防氧化浸漬處理,極板表面附著了一層極薄的保護(hù)膜,提高了抗氧化性能,最后經(jīng)由惰性氣體或真空干燥處理。經(jīng)過(guò)這樣的處理后,負(fù)極板上的海綿狀純鉛在空氣中長(zhǎng)期以干態(tài)存在而不氧化,在反應(yīng)中獲得的大量負(fù)電荷不至于消失。
(2)濕荷電式蓄電池 濕荷電式蓄電池和普通蓄電池所不同的是它采用極板群組化成,化成后將極板浸入密度為1.35g/cm3(15℃)、內(nèi)含0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))硫酸鈉的稀硫酸溶液中浸漬。硫酸鈉在負(fù)極板活性物質(zhì)表面起抗氧化作用,經(jīng)過(guò)離心瀝酸后,不經(jīng)干燥即進(jìn)行組裝密封。
濕荷電式蓄電池極板和隔板仍帶有部分電解液,蓄電池內(nèi)是濕潤(rùn)的,因此叫作濕荷電式蓄電池。
(3)免維護(hù)型蓄電池 免維護(hù)型蓄電池是指在使用壽命期限內(nèi),除要保持表面清潔外,不需其他維護(hù)的蓄電池。這和它自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)密切相關(guān)。
①免維護(hù)型蓄電池采用低銻合金或鉛鈣合金做極板柵架 由于柵架含銻少或不含銻,提高了氫在蓄電池負(fù)極、氧在正極析出的低電位,從而有效地保留了蓄電池中的水分,也有效地減少了蓄電池的自放電,這使得蓄電池在使用過(guò)程中不需要補(bǔ)加蒸餾水。
②采用密封式隔板 這樣就可有效地防止正極板上活性物質(zhì)的脫落,延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。
③采用內(nèi)裝式密度計(jì) 從密度計(jì)指示器指示的不同顏色,可以判斷蓄電池的存電狀態(tài)和液面高度。
④采用安全通氣裝置(閥控制裝置) 這可避免蓄電池內(nèi)部的硫酸氣與外部的火花直接接觸,防止爆炸。另外,通氣塞處還安裝有催化劑鈀,可把氫氣和氧氣催化合成水,重新流回到蓄電池中,從而保證了水分。
⑤連接條采用穿壁式連接 這種連接方式可以減小蓄電池的內(nèi)阻,提高蓄電池的容量。
車用閥控鉛酸蓄電池如圖2-10所示。

圖2-10 車用閥控鉛酸蓄電池
(4)膠體型蓄電池 膠體型蓄電池是指其電解液是由稀硫酸鈉溶液與硅酸溶液混合成膠狀物質(zhì)的蓄電池。這種蓄電池由于其電解液的流動(dòng)性不強(qiáng),因此在儲(chǔ)存、保管、運(yùn)輸及使用過(guò)程中都比較安全,但其容量與普通蓄電池相比有所降低。
(5)水平式蓄電池與雙極式蓄電池 所謂“水平式蓄電池”就是極板水平安置的電池,其結(jié)構(gòu)如圖2-11中的(a)和(b)所示。

圖2-11 水平電池及雙極式電池的結(jié)構(gòu)
所謂“雙極式蓄電池”是將原蓄電池的隔板去掉,正、負(fù)極板合一,一面涂正極板活性物質(zhì),另一面涂負(fù)極板活性物質(zhì),如圖2-11(c)所示。據(jù)報(bào)道,英國(guó)一家公司用鈦化合物作為電極制成的鉛酸蓄電池比能量達(dá)到60W·h/kg,幾乎接近鎳氫電池和鋰電池的比能量。若在技術(shù)上有突破的話,價(jià)格低廉的鉛酸蓄電池會(huì)大力推動(dòng)電動(dòng)汽車的推廣和普及。
2.2.1.7 鉛酸蓄電池的維護(hù)
延長(zhǎng)蓄電池壽命的方法如下。
(1)每天都充電,勤充電 每次使用以后,無(wú)論蓄電池的電量是否放完,均要進(jìn)行充電。即便對(duì)電動(dòng)汽車行駛里程要求不高,充1次電可以使用2~3天,但還是建議每天都充電,這樣使得蓄電池處于淺循環(huán)狀態(tài),蓄電池的壽命就會(huì)延長(zhǎng)。
多數(shù)充電機(jī)在指示燈變燈指示充滿電以后,蓄電池充入電量可能是97%~99%。雖然只欠充電1%~3%的電量,對(duì)續(xù)駛能力的影響幾乎可以忽略,但是也會(huì)形成欠充電積累。因此蓄電池充滿電變燈以后還應(yīng)盡量繼續(xù)進(jìn)行浮充電,這樣對(duì)抑制蓄電池硫化有好處。
電動(dòng)汽車蓄電池放電以后即開始硫化過(guò)程,從12h開始,就出現(xiàn)了明顯的硫化。若及時(shí)充電,可以清除不嚴(yán)重的硫化。若不及時(shí)充電,這些硫化結(jié)晶將要聚積而逐步形成粗大的結(jié)晶,通常的充電機(jī)對(duì)這些粗大的結(jié)晶是無(wú)能為力的,會(huì)逐漸造成蓄電池容量下降,縮短蓄電池的使用壽命。因此,除了每天充電以外,還要注意蓄電池電量耗盡后要盡早充電,盡量使蓄電池電量處于飽滿狀態(tài)。
(2)防止過(guò)放電 蓄電池放電到終止電壓后,繼續(xù)放電稱為過(guò)放電。蓄電池電量一旦用完以后,嚴(yán)禁再用。盡管蓄電池放完電以后,電壓會(huì)慢慢恢復(fù),能夠再放電(使用),但這時(shí)候使用蓄電池對(duì)蓄電池的壽命影響極大。其原因在于,蓄電池放完電后可以供反應(yīng)的物質(zhì)已經(jīng)消耗殆盡,此時(shí)若繼續(xù)放電,是在使用不能使用的反應(yīng)物質(zhì),它們一旦使用就無(wú)法恢復(fù)原來(lái)的性狀。因此,過(guò)放電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害蓄電池,對(duì)蓄電池的電氣性能和循環(huán)壽命極為不利。蓄電池放電到終止電壓時(shí),內(nèi)阻較大,電解液濃度非常稀薄,尤其是極板孔內(nèi)及表面幾乎處于中性;過(guò)放電時(shí)內(nèi)阻有發(fā)熱傾向,體積膨脹,放電電流較大時(shí),明顯發(fā)熱(甚至出現(xiàn)發(fā)熱變形),這時(shí)硫酸鉛濃度非常大,生成晶枝短路的可能性增大,況且這時(shí)硫酸鉛會(huì)結(jié)晶成較大顆粒,即形成不可逆硫酸鹽,將進(jìn)一步加大內(nèi)阻,充電恢復(fù)能力很差,甚至無(wú)法修復(fù)。蓄電池使用時(shí)應(yīng)避免過(guò)放電,采取欠壓保護(hù)是很有效的措施。
(3)防止過(guò)充電 過(guò)充電會(huì)加大蓄電池的水損失,加快極板腐蝕、活性物質(zhì)軟化,增加蓄電池變形的概率,應(yīng)盡可能避免過(guò)充電的發(fā)生。選擇充電器的參數(shù)要和蓄電池良好匹配,要充分了解蓄電池在高溫季節(jié)的運(yùn)行狀況以及整個(gè)使用壽命期間的變化情況。使用時(shí)不得將蓄電池置于過(guò)熱環(huán)境中,尤其是充電時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離熱源。蓄電池受熱后要采取降溫措施,等到蓄電池溫度恢復(fù)正常時(shí)方可進(jìn)行充電。蓄電池的安裝位置應(yīng)盡量確保良好的散熱,發(fā)現(xiàn)過(guò)熱時(shí)應(yīng)停止充電,對(duì)充電器和蓄電池進(jìn)行檢查。蓄電池放電深度較淺時(shí)或是環(huán)境溫度偏高時(shí)應(yīng)縮短充電時(shí)間。在夏季充電時(shí)最好找低溫環(huán)境;反之,冬季最好找高溫環(huán)境,充電的環(huán)境溫度最好接近25℃。
(4)防止大電流放電 大電流放電對(duì)蓄電池?fù)p害很大。若電動(dòng)汽車嚴(yán)重超載或電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大,會(huì)造成蓄電池過(guò)放電。
(5)防止大電流充電 蓄電池的充電電流有一定的要求,應(yīng)當(dāng)按照說(shuō)明書的要求使用合適的充電機(jī)。
(6)防止短路 蓄電池在短路狀態(tài)時(shí),其短路電流可以達(dá)數(shù)百安培。短路還會(huì)產(chǎn)生大量熱量,在薄弱環(huán)節(jié)發(fā)熱量更大,會(huì)使連接處熔斷,發(fā)生短路現(xiàn)象。蓄電池局部可能產(chǎn)生易爆氣體,在連接處熔斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花,引起蓄電池爆炸。若蓄電池短路時(shí)間較短或電流不是非常大,可能不會(huì)引起連接處熔斷,但短路仍會(huì)有過(guò)熱現(xiàn)象,損壞蓄電池連接導(dǎo)線,使其留下隱患。所以,蓄電池絕對(duì)不能有短路產(chǎn)生,在安裝或使用時(shí)應(yīng)格外小心,所用工具應(yīng)采取絕緣措施,連線時(shí)應(yīng)先將蓄電池以外的電器連好,經(jīng)檢查無(wú)短路后,再連接蓄電池,布線要規(guī)范,絕緣需良好,而且不要使用過(guò)細(xì)的連接導(dǎo)線。
(7)防止連接松動(dòng)和不牢 如果接觸不牢程度較輕時(shí),會(huì)發(fā)生導(dǎo)電不良,使其線路接觸部位發(fā)熱,線路損耗較大,輸出電壓降低,影響電動(dòng)機(jī)功率,使行駛里程減少或不能正常行駛。若接線端子接觸不牢,端子就會(huì)大量發(fā)熱,影響端子和密封膠的結(jié)合,時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)發(fā)生漏液“爬酸”現(xiàn)象。如果在行駛過(guò)程或充電過(guò)程中出現(xiàn)接觸不牢,可能會(huì)產(chǎn)生斷路,斷路時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花,可能點(diǎn)燃蓄電池內(nèi)部的可爆氣體,尤其是剛充好電的蓄電池,由于這時(shí)蓄電池內(nèi)可爆氣體較多,且蓄電池電量足,斷路時(shí)火花較強(qiáng)烈,爆炸的可能性相當(dāng)大。
(8)防止虧電存放 蓄電池放電后應(yīng)及時(shí)充電,不能在沒電狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間放置,否則蓄電池極板就會(huì)發(fā)生硫化。蓄電池在電量不足的情況下放置,會(huì)生成硫酸鹽,其原因是蓄電池在電量不足的情況下,內(nèi)部液體的密度提高,溶解度降低,就會(huì)有硫酸鹽析出導(dǎo)致硫化。
蓄電池若長(zhǎng)期不使用,要充足電后存放,并且每隔1個(gè)月進(jìn)行1次補(bǔ)充充電。
(9)不要隨便更換充電機(jī),保護(hù)好充電機(jī) 各個(gè)電動(dòng)汽車制造商的充電機(jī)通常都有個(gè)性化需求,在沒有把握的時(shí)候不要隨意更換充電機(jī)。若續(xù)駛里程要求比較長(zhǎng),為了異地充電而必須配備多個(gè)充電機(jī),則白天補(bǔ)充充電用的充電機(jī)采用其他充電機(jī),而晚上采用原配的充電機(jī)。
電動(dòng)汽車通常在使用說(shuō)明書上面都有關(guān)于保護(hù)充電機(jī)的說(shuō)明。充電機(jī)要防止發(fā)生振動(dòng)和顛簸,此外需注意充電的時(shí)候要保持充電機(jī)的通風(fēng),否則不僅影響充電機(jī)的壽命,還可能發(fā)生熱漂移而影響充電狀態(tài),這樣均會(huì)對(duì)蓄電池形成損傷。因此,保護(hù)好充電機(jī)也是非常重要的。
2.2.2 鉛酸蓄電池的檢測(cè)
(1)外觀檢測(cè)
①蓄電池外觀正常,無(wú)變形、破損、裂紋及碰傷等機(jī)械損傷。
②蓄電池表面干凈,無(wú)電解液滲漏。
③蓄電池端子位置正常,方向一致,無(wú)銹蝕。
④蓄電池正負(fù)極標(biāo)志清晰,極性正確。
⑤印刷商標(biāo)、出廠日期位置正確,不得歪斜,字跡清晰。
(2)檢測(cè)開路電壓 用萬(wàn)用表直流電壓擋先測(cè)量總電壓,然后測(cè)量單個(gè)蓄電池電壓。整組蓄電池中各單體電池的開路電壓差不得大于50mV,單個(gè)蓄電池開路電壓為10.5~13V,超過(guò)此電壓值表示蓄電池存在故障。若發(fā)現(xiàn)單個(gè)電池電壓不正常,再檢查單格電壓是否正常。測(cè)量單個(gè)蓄電池電壓的方法如圖2-12所示。

圖2-12 測(cè)量單個(gè)蓄電池電壓的方法
(3)檢查電池帶載電壓 用蓄電池容量檢測(cè)表測(cè)量單個(gè)蓄電池帶載電壓,若低于紅色刻度,表明蓄電池有故障。
(4)檢測(cè)放電容量 將蓄電池用充電器充電至紅燈點(diǎn)亮后,再按標(biāo)準(zhǔn)電流使用蓄電池常量放電儀進(jìn)行常量檢測(cè),應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2小時(shí)率放電的要求。
2.2.3 鉛酸蓄電池的故障診斷
2.2.3.1 蓄電池?zé)崾Э?/b>
蓄電池在充電或運(yùn)行過(guò)程中,若溫度升高,而充電電壓未做降低調(diào)整,將產(chǎn)生大量氣體。在電解液流動(dòng)的蓄電池中,生成的氣體通過(guò)安全閥排出蓄電池,可以將大部分熱量散發(fā)到蓄電池外,但排氣將增加水的損失,沖擊正極板活性物質(zhì),以及增加正極板柵架的腐蝕速度。在缺少電解液的蓄電池中,一般內(nèi)部的溫度要比流動(dòng)電解液的蓄電池溫度高,而散熱較為困難。因?yàn)閮?nèi)部氣體復(fù)合產(chǎn)生熱量,在本已發(fā)熱的蓄電池中聚集,若產(chǎn)生的熱量大于散出的熱量,將導(dǎo)致熱失控。已經(jīng)處于熱失控狀態(tài)的蓄電池幾乎無(wú)法恢復(fù)到原有狀態(tài),嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起蓄電池變形。
2.2.3.2 蓄電池漏液
(1)常見的漏液現(xiàn)象
①上蓋的閥帽滲酸漏液。
②極柱滲酸漏液,出現(xiàn)爬酸。
③外殼破裂漏液。
④其他部位出現(xiàn)滲酸漏液。
(2)檢查維修 先進(jìn)行外觀檢查,找出滲酸漏液部位。若上蓋閥帽滲酸漏液,重新將閥帽封好。若極柱滲酸漏液,可將酸液擦凈,再用AB膠封好。若外殼破裂滲酸漏液,可用塑料焊槍焊好。維修完畢后,檢查蓄電池內(nèi)的電解液,若缺液,需補(bǔ)充電解液。
2.2.3.3 蓄電池充不進(jìn)電
(1)故障現(xiàn)象 蓄電池充電10h,仍充不進(jìn)電。
(2)檢查維修
①首先檢查充電插頭與插座是否損壞,是否連接可靠。
②檢查充電機(jī)有無(wú)損壞,充電參數(shù)是否符合要求。36V充電機(jī)的額定電壓是42V;48V充電機(jī)的額定電壓是56V;60V充電機(jī)的額定電壓是72V。檢測(cè)充電機(jī)的輸出電壓如圖2-13所示。

圖2-13 檢測(cè)充電機(jī)的輸出電壓
③查看蓄電池內(nèi)部是否有干涸現(xiàn)象,若缺液需補(bǔ)充電解液。
④最后檢查蓄電池極板是否存在不可逆硫酸鹽化。極板的不可逆硫酸鹽化,可以通過(guò)充放電測(cè)量其端電壓的變化進(jìn)行判定。在充電時(shí),蓄電池的電壓上升非常快,某些單格電壓非常高,超出正常值很多;放電時(shí)電壓下降非常快,蓄電池不存電或存電很少。出現(xiàn)上述情況,可判斷電池出現(xiàn)不可逆硫酸鹽化。若蓄電池硫化,可用蓄電池修復(fù)儀修復(fù)。
2.2.3.4 蓄電池自放電
(1)故障現(xiàn)象 蓄電池充足電后,儲(chǔ)存1個(gè)月,電能容量大約損失一半,這種現(xiàn)象說(shuō)明蓄電池自放電嚴(yán)重。蓄電池的自放電是指蓄電池在不使用的情況下,電量逐漸下降的現(xiàn)象。通常認(rèn)為每天消耗本身電量的1%~2%是正常的,如果超過(guò)此數(shù)值,為不正常放電。
(2)故障原因
①隔板破裂,造成局部短路放電。
②極板活性物質(zhì)脫落,使得極板短路造成放電。
③極板材料或電解液中有雜質(zhì),使得蓄電池放電。
④蓄電池蓋上有電解液或水,使正、負(fù)極形成通路而放電。
⑤蓄電池長(zhǎng)期存放,電解液中硫酸下沉,使得上部密度小,下部密度大,引起自行放電。
(3)預(yù)防措施
①加強(qiáng)保養(yǎng),保持蓄電池上蓋清潔。
②確保電解液有較高的純度,在配制電解液、添加蒸餾水時(shí),都應(yīng)嚴(yán)防雜質(zhì)進(jìn)入。
③蓄電池在存放過(guò)程中需經(jīng)常充電,使蓄電池電量保持充足,電解液密度保持均勻,并使液面不會(huì)下降。
④沖洗蓄電池外表時(shí)需預(yù)防污水從加液口蓋或通氣孔處進(jìn)入蓄電池內(nèi)部。
⑤隔板、極板損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換。
⑥若電解液發(fā)黑,在更換電解液時(shí),一定要將蓄電池內(nèi)的殘液清除干凈。
2.2.3.5 蓄電池內(nèi)部短路
(1)故障現(xiàn)象
①大電流放電時(shí),蓄電池端電壓快速下降到零。
②充電末期冒氣少或無(wú)氣泡。
③充電時(shí)電解液溫度上升快,密度上升慢,甚至不上升。
④開路電壓低,閉路電壓(放電)迅速達(dá)到終止電壓。
⑤自放電嚴(yán)重。
⑥開路時(shí)電解液密度很低,在低溫環(huán)境中電解液會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。
⑦充電時(shí)電壓上升很慢,而且始終保持低值(有時(shí)降為零)。
⑧充電時(shí)電解液溫度上升很慢或幾乎無(wú)變化。
(2)故障原因
①隔板位置發(fā)生變化使正負(fù)極板相連。
②正極板活性物質(zhì)脫落,由于脫落的活性物質(zhì)沉積過(guò)多,致使正負(fù)極下部邊緣或側(cè)面邊緣與沉積物相互接觸而造成正負(fù)極板相連。
③焊接電極時(shí)形成的“鉛流”未除盡,或是裝配時(shí)有“鉛豆”在正負(fù)極板間存在,在充放電過(guò)程中損壞隔板造成正負(fù)極板相連。
④導(dǎo)電物體落入蓄電池內(nèi)部,使蓄電池短路。
(3)故障維修 若蓄電池發(fā)生短路現(xiàn)象,通常做報(bào)廢處理,需更換新蓄電池。有條件的可以打開蓄電池外殼進(jìn)行開蓋維修。
2.2.3.6 蓄電池?cái)喔?/b>
(1)故障現(xiàn)象 電動(dòng)汽車在行駛途中,若某個(gè)蓄電池?cái)喔瘢瑫?huì)造成全車無(wú)電,這時(shí)應(yīng)首先檢查斷格的蓄電池。
(2)故障檢測(cè) 通常12V蓄電池是由6個(gè)單格電池串聯(lián)組成的,而每個(gè)單格電池的電壓為2V。若出現(xiàn)蓄電池?cái)喔瘢蜁?huì)減少串聯(lián)的電池?cái)?shù)量,造成電池電壓達(dá)不到12V標(biāo)稱值。檢測(cè)的方法非常簡(jiǎn)單,用萬(wàn)用表電壓擋測(cè)量,標(biāo)稱電壓不夠就是斷格了。故障原因可能是蓄電池內(nèi)部連接過(guò)橋斷了,質(zhì)量不好的蓄電池因?yàn)檎駝?dòng)等原因,過(guò)橋虛焊從而造成斷開。
(3)故障維修 若蓄電池發(fā)生斷格現(xiàn)象,通常做報(bào)廢處理,需更換新蓄電池。有條件的可以打開蓄電池外殼進(jìn)行開蓋維修。維修時(shí),需倒出電解液,用鋼鋸條鋸斷斷格的連接板,將封口瀝青清理干凈,找到斷格的過(guò)橋,重新進(jìn)行焊接。若斷格的是某個(gè)單格電池,可用燈泡放電法進(jìn)行檢測(cè),將12V汽車燈泡夾在單格電池上放電,用萬(wàn)用表測(cè)量單格電池的電壓。若電壓下降過(guò)快,可能是單格斷路,應(yīng)更換斷路的單格電池。方法是用尖嘴鉗抽出斷路的單格電池,如果極板無(wú)松散、膨脹、腐爛、脫落、硫化等現(xiàn)象,沖洗晾干后可繼續(xù)使用,否則應(yīng)更新。準(zhǔn)備好正負(fù)極板、隔板等維修材料,通常維修一個(gè)單格電池需材料費(fèi)50元左右。用乙炔、氧氣焊接極板組。裝配極板組時(shí),將焊接時(shí)熔落在極板縫隙中的碎鉛與毛刺清除干凈。正負(fù)極板交錯(cuò)套好,隔板有槽的一面對(duì)向正極板,按照先中間、后兩側(cè)的順序?qū)⒏舭宀迦胝?fù)極板之間。隔板裝入后,上緣需頂住焊鉛,下端和兩側(cè)與極板平齊。組裝時(shí),按照電池串聯(lián)的規(guī)律把極板組分別裝入單格內(nèi),正極柱應(yīng)位于面對(duì)廠牌標(biāo)志的右下方。蓄電池蓋需高于殼上沿3mm。打開相鄰兩單格的加液口,將正負(fù)極柱套上連接極,并連接起來(lái)。將瀝青加熱至沸騰,均勻地澆滿上蓋周圍的溝槽,其高度應(yīng)和殼邊平齊。最后,將配置好的電解液加入單格內(nèi),靜置2~4h后進(jìn)行充放電循環(huán),即可使用。
2.2.3.7 蓄電池組不均衡
(1)故障現(xiàn)象 蓄電池在使用8~10個(gè)月后,若電量下降很快,可能是某個(gè)蓄電池有故障,造成蓄電池組“不均衡”所致。
(2)故障原因 串聯(lián)蓄電池組的均衡性是一個(gè)世界性的難題,因此蓄電池在出廠時(shí)要配組出廠。即使這樣,在使用過(guò)程中總會(huì)有“落后”蓄電池存在。
蓄電池組出現(xiàn)“不均衡”的原因較多,有生產(chǎn)原因,也有原材料的原因和使用原因等。
(3)故障維修 首先用萬(wàn)用表和蓄電池容量表檢測(cè)蓄電池,找到“落后”的單個(gè)蓄電池,再對(duì)其進(jìn)行處理。若是蓄電池?cái)喔瘛⒍搪罚鰣?bào)廢處理。若是蓄電池容量不平均,需用蓄電池修復(fù)儀對(duì)其進(jìn)行一般性的維護(hù)充電,然后按照2小時(shí)率將蓄電池進(jìn)行放電檢測(cè),12V蓄電池2小時(shí)率放電電壓與容量的關(guān)系見表2-2。在放電過(guò)程中不斷測(cè)量蓄電池的電壓,將放電容量不足的“落后”蓄電池選出來(lái)用蓄電池修復(fù)儀修復(fù),并且將修復(fù)后的蓄電池進(jìn)行重新配組。
表2-2 12V蓄電池2小時(shí)率放電電壓與容量的關(guān)系

2.2.3.8 蓄電池電解液缺液
(1)故障現(xiàn)象 蓄電池電解液缺液會(huì)產(chǎn)生充不進(jìn)電、蓄電池充電時(shí)發(fā)熱、充電機(jī)不變換綠燈等現(xiàn)象。
(2)故障原因
①蓄電池故障引起蓄電池缺液 蓄電池在正常充電的情況下根本不用考慮為其補(bǔ)充電解液,當(dāng)蓄電池內(nèi)部存在故障時(shí),會(huì)引起蓄電池缺液。當(dāng)蓄電池充電到最后時(shí)開始有氣泡冒出,這是電解液中的水被電解的緣故,若長(zhǎng)期過(guò)充電,會(huì)造成蓄電池缺液。此外,蓄電池的極板毛刺或蓄電池泥沉淀等造成蓄電池極板短路,以及所使用的蓄電池容量比整車所要求的蓄電池容量偏小,蓄電池的極板硫化,這些均會(huì)使蓄電池充電時(shí)過(guò)早出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象,加速蓄電池液的燒干,使蓄電池缺液。
②充電器故障引起蓄電池缺液 當(dāng)充電器發(fā)生故障,使輸出電壓高出其設(shè)計(jì)規(guī)定電壓時(shí),在蓄電池充電完畢后,這一高電壓仍然會(huì)對(duì)蓄電池產(chǎn)生一個(gè)較大的充電電流。此時(shí)的電能幾乎全部浪費(fèi)在水電解上。若過(guò)充電電流引起電解液沸騰,產(chǎn)生大量酸霧,就會(huì)加快蓄電池液的燒干,使蓄電池缺液。
(3)故障維修
①用萬(wàn)用表和蓄電池容量表檢查蓄電池的電壓及容量,若蓄電池的電壓及容量不正常,需補(bǔ)加電解液并用蓄電池修復(fù)儀修復(fù)。
②用萬(wàn)用表的電壓擋檢查充電器輸出電壓高于額定值(36V充電機(jī)的額定電壓為42V;48V充電機(jī)的額定電壓為56V;60V充電機(jī)的額定電壓為72V)時(shí),需更換或維修充電器。
2.2.3.9 蓄電池電解液發(fā)黑
(1)故障現(xiàn)象 蓄電池修復(fù)充電時(shí),打開蓄電池上蓋,當(dāng)充電至電解液產(chǎn)生氣泡時(shí),電解液呈現(xiàn)黑色。
(2)故障原因 蓄電池正極板活性物質(zhì)膨脹脫落,使電解液發(fā)黑。
(3)故障維修 若是輕度發(fā)黑,可在蓄電池修復(fù)時(shí)將發(fā)黑的電解液吸出,加入新的電解液,反復(fù)幾次。如果電解液發(fā)黑嚴(yán)重,表明蓄電池正極板活性物質(zhì)脫落嚴(yán)重,極板已經(jīng)軟化,蓄電池修好的可能不大,應(yīng)做報(bào)廢處理。
2.2.3.10 蓄電池變形鼓包
(1)故障現(xiàn)象 蓄電池變形鼓包是指蓄電池組中有一個(gè)蓄電池變形鼓包或一組蓄電池均變形鼓包。
(2)故障原因
①蓄電池內(nèi)部因缺少電解液或過(guò)充電造成溫度過(guò)高時(shí),會(huì)引起塑料外殼變軟,極板變形鼓包。
②蓄電池內(nèi)部有較大壓力。
(3)預(yù)防措施
①防止蓄電池溫度高于80℃ 也就是說(shuō),蓄電池溫度低于80℃,蓄電池就不會(huì)鼓包。若蓄電池已經(jīng)熱失控,可以采用較小的充電電流,使蓄電池發(fā)熱量和蓄電池散熱量持平。若仍采用充電電流過(guò)大的普通3段式充電器,溫度80℃以上就會(huì)產(chǎn)生變形鼓包。
②防止蓄電池失水 首先不使用劣質(zhì)充電器,而且要對(duì)充電器進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試,達(dá)到與蓄電池的最佳配合,不得使用不合格充電器。另外還要定期復(fù)查充電器,若能使用高性能的脈沖充電器也是有效辦法。
③定期對(duì)蓄電池補(bǔ)水 注意禁止補(bǔ)充含有雜質(zhì)的水。建議使用純凈的去離子水。市面上的補(bǔ)充液應(yīng)使用密度為1.03g/cm3的無(wú)色補(bǔ)充液,紅色的補(bǔ)充液絕不能使用。
④不要對(duì)蓄電池過(guò)充電 有些用戶有個(gè)錯(cuò)誤概念,蓄電池充電時(shí)間越長(zhǎng),容量就越大。有些用戶忘記拔下充電器,這樣就會(huì)使蓄電池過(guò)充電而變形鼓包。
(4)故障維修 若整組蓄電池變形鼓包,則是充電器質(zhì)量有問(wèn)題或用戶過(guò)充電造成的;若單個(gè)蓄電池變形鼓包,則是蓄電池組容量不均衡或單個(gè)蓄電池有故障。當(dāng)蓄電池組中有一個(gè)蓄電池電壓低,而且充電時(shí)永遠(yuǎn)無(wú)法充到13V以上,可以確定是蓄電池單格短路。蓄電池組中若有一個(gè)單格電池短路,其他單格電池就會(huì)全部過(guò)充電,不管充電器是否正常,永遠(yuǎn)不會(huì)轉(zhuǎn)換綠燈。
充電器出現(xiàn)故障要及時(shí)維修或更換。若是單個(gè)蓄電池有故障,可以更換。若蓄電池容量不均衡,可以對(duì)蓄電池進(jìn)行修復(fù),并重新配組。
2.2.3.11 蓄電池極板硫化
(1)故障現(xiàn)象 原來(lái)充1次電電動(dòng)汽車可以行駛100km,后來(lái)只能行駛50km,再后來(lái)能行駛20km,最后連10km也行駛不了,只能報(bào)廢。
(2)硫化特征 蓄電池極板硫化是指蓄電池負(fù)極板上產(chǎn)生一層導(dǎo)電不良、白色堅(jiān)硬的硫酸鉛結(jié)晶,充電時(shí)這些結(jié)晶又很難還原為活性物質(zhì),這種現(xiàn)象稱為硫酸鹽化,簡(jiǎn)稱“硫化”。上述現(xiàn)象一般發(fā)生在負(fù)極,被稱為不可逆硫酸鹽化。蓄電池極板發(fā)生硫化后,主要有以下特征。
①蓄電池容量降低,表現(xiàn)為充電時(shí)間縮短又很快將電放完。
②電解液密度低于正常值。
③開始充電和充電完畢時(shí),蓄電池端電壓過(guò)高。
④充電時(shí)過(guò)早產(chǎn)生氣泡或開始充電就產(chǎn)生氣泡。
⑤充電時(shí),電解液溫度升高較快。
(3)故障原因 蓄電池極板發(fā)生不可逆硫化現(xiàn)象,其原因?yàn)樵跇O板上產(chǎn)生了白色硫酸鉛結(jié)晶,使極板的有效面積越來(lái)越小,從而使得蓄電池容量越來(lái)越小。鉛酸蓄電池極板產(chǎn)生硫酸鉛結(jié)晶的原因包括多方面,最常見的原因是蓄電池長(zhǎng)期放置不用。此外,電動(dòng)汽車嚴(yán)重過(guò)放電,會(huì)使鉛酸蓄電池極板大面積產(chǎn)生硫酸鉛結(jié)晶而導(dǎo)致蓄電池報(bào)廢,解剖這些全密封的鉛酸蓄電池,可看到白色硫酸鉛結(jié)晶已將兩個(gè)極板緊緊地黏合在一起,拉都拉不開。
蓄電池硫化的原因主要有下列幾點(diǎn)。
①新蓄電池初始充電不足。
②蓄電池已放電或半放電狀態(tài)放置時(shí)間過(guò)久,自放電率高。
③蓄電池長(zhǎng)期充電不足,長(zhǎng)時(shí)間處于欠充電狀態(tài)。
④蓄電池常常過(guò)量放電。
⑤電解液干涸或加入的電解液密度過(guò)高。
⑥電解液液面過(guò)低,導(dǎo)致極板上部露出液面。
⑦蓄電池放電后未對(duì)其進(jìn)行充電。
⑧放電電流過(guò)大。
⑨電解液不純。
(4)故障維修 蓄電池產(chǎn)生不可逆硫酸鹽化時(shí),應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并查找原因,盡早采取有效措施進(jìn)行排除。目前大多采用蓄電池修復(fù)儀進(jìn)行脈沖修復(fù)除硫的方法排除故障。
2.2.4 鉛酸蓄電池的修復(fù)
(1)修復(fù)前的檢測(cè)
①蓄電池外面無(wú)變形、漏液、發(fā)熱、極柱損壞等現(xiàn)象。
②電解液無(wú)明顯渾濁或發(fā)黑等不良現(xiàn)象。
③用萬(wàn)用表和蓄電池容量表分別測(cè)量蓄電池電壓及容量,檢查蓄電池內(nèi)部無(wú)短路、斷格。
④所修復(fù)的蓄電池使用時(shí)間通常在2~3年。
⑤蓄電池的端電壓不能低于標(biāo)稱值。
(2)修復(fù)方法
①打開安全閥(圖2-14),檢查蓄電池電解液是否發(fā)黑。

圖2-14 打開安全閥
②加入電解液。用吸管將蓄電池高效修復(fù)劑由排氣孔注入,如圖2-15所示。對(duì)于10A·h的蓄電池,每個(gè)小孔加入5mL高效修復(fù)劑。若蓄電池電解液不足,應(yīng)加入補(bǔ)充電解液,所加液體應(yīng)恰好覆蓋極板2mm,即液面要在最低液面和最高液面之間。

圖2-15 用吸管添加修復(fù)液
③初始容量檢測(cè)。將加好電解液的蓄電池立即接入修復(fù)儀放電柜進(jìn)行放電。當(dāng)蓄電池放電到10.5V時(shí)做好放電時(shí)間(初始容量)記錄,然后關(guān)閉報(bào)警開關(guān),繼續(xù)將蓄電池深放電至1~2V,注意深放電只可進(jìn)行1次。
④修復(fù)蓄電池。將深放電結(jié)束的蓄電池和修復(fù)端子相連接,如圖2-16所示,進(jìn)行修復(fù)充電。

圖2-16 修復(fù)蓄電池
⑤再次放電檢測(cè)。將充電結(jié)束的修復(fù)蓄電池和放電檢測(cè)端相連接,如圖2-17所示,每個(gè)蓄電池終止電壓為10.5V,記錄放電時(shí)間。

圖2-17 放電檢測(cè)
⑥再次修復(fù)充電。將放電、充電結(jié)束的蓄電池和修復(fù)端子相連接,再次修復(fù)充電。
(3)修復(fù)后封口和配組
①將修復(fù)好的蓄電池蓋上安全閥,擦凈蓄電池上蓋。
②修復(fù)后的蓄電池放電時(shí)間達(dá)100min以上,表示被修蓄電池容量已達(dá)85%以上,可以交付使用。
③經(jīng)過(guò)放電的蓄電池,根據(jù)開路電壓及放電時(shí)間多少分別進(jìn)行配組。將開路電壓差在0.1V以內(nèi)與放電時(shí)間差在5min以內(nèi)的蓄電池配成一組使用,3個(gè)或4個(gè)蓄電池的容量差越小越好。
(4)修復(fù)注意事項(xiàng)
①蓄電池是否充滿及修復(fù)時(shí)間的換算
a.蓄電池是否充滿的測(cè)量。大容量蓄電池用密度計(jì)測(cè)量,密度一般在1.28g/cm3左右,越高越好。
b.修復(fù)時(shí)間按下式計(jì)算。
(2-1)
蓄電池修復(fù)電流與修復(fù)時(shí)間的關(guān)系見表2-3。
表2-3 蓄電池修復(fù)電流與修復(fù)時(shí)間的關(guān)系

②進(jìn)行蓄電池修復(fù)時(shí)的注意事項(xiàng)
a.在整個(gè)修復(fù)過(guò)程中蓄電池必須要保持在電解液充足的狀態(tài)下,不能缺少電解液。充電過(guò)程中,如果有的加液孔中電解液變少了,要及時(shí)補(bǔ)充。
b.充電過(guò)程中會(huì)冒泡,屬正常現(xiàn)象,但要注意不能讓電解液溢出加液孔;若溢出,及時(shí)用吸管吸掉。
c.充電過(guò)程中,電解液可能出現(xiàn)發(fā)黑、渾濁現(xiàn)象,需及時(shí)用吸管吸掉,再補(bǔ)充上新的電解液。若黑色雜質(zhì)較多,這樣的蓄電池基本不能修好,只能報(bào)廢。
d.充電過(guò)程中,蓄電池有溫升,用手摸有溫感,但不得燙手。
e.蓄電池電解液有腐蝕性,不得接觸眼睛和身體各部位,并要遠(yuǎn)離小孩和家人。
f.應(yīng)根據(jù)蓄電池標(biāo)稱容量選擇合適的充/放電電流。
g.加水時(shí)必須要加補(bǔ)充液或純水,不能用礦泉水或者開水,更不能用自來(lái)水。
③修復(fù)中的判別
a.修復(fù)中,應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池殼體溫度(可以用手觸摸感覺),如局部溫度高于其他部位溫度時(shí),或是某個(gè)單格電解液沸騰,析氣嚴(yán)重,用手電筒一照即可看到白色氣體冒出,說(shuō)明此處極板有短路現(xiàn)象,這種蓄電池不能修復(fù)。
b.修復(fù)30min,測(cè)量蓄電池電壓,還低于11V,可能是蓄電池內(nèi)部斷路,這種蓄電池應(yīng)報(bào)廢。
c.蓄電池局部發(fā)熱嚴(yán)重,這可能是蓄電池單格內(nèi)部發(fā)生短路,這樣的蓄電池不能修復(fù),需要開蓋維修。
④蓄電池壽命終止的表現(xiàn)
a.蓄電池實(shí)際容量降低到額定容量的50%以下。
b.充電時(shí)蓄電池發(fā)熱嚴(yán)重。
c.充電快(充電時(shí)間大為縮短)、放電快(自放電嚴(yán)重)。
d.各種性能大幅度下降,而且極其不穩(wěn)定。例如充電發(fā)熱、電池外殼變形,會(huì)產(chǎn)生短路、斷路現(xiàn)象,甚至發(fā)生爆炸,更嚴(yán)重的是蓄電池長(zhǎng)時(shí)間充電而充電機(jī)不變換燈,造成充電機(jī)燒毀或引起火災(zāi)等,需格外注意。
⑤確保修復(fù)效果
a.蓄電池本身的質(zhì)量應(yīng)該有保障,如極板及各種狀態(tài)正常,蓄電池的初始檢測(cè)放電時(shí)間應(yīng)大于30min。
b.蓄電池維修儀器的修復(fù)作用和正確的維修方法。
c.蓄電池配組時(shí)的精細(xì)程度,特性完全一致是性能可靠的保證。
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