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鉛酸蓄電池基礎(chǔ)與修復(fù)技術(shù) 目錄 封面.....................................1目錄.....................................2第一章 鉛酸蓄電池基本知識(shí)................3 一,、常用技術(shù)術(shù)語 二,、鉛酸蓄電池分類構(gòu)造 三、蓄電池的初次充電第二章 電池常見故障的判斷與檢修...........8 一,、電池硫化的現(xiàn)象 二,、電池硫化的原因 三、電池故障檢修第三章 蓄電池典型故障現(xiàn)象和檢查處理方法...12 一,、電池漏液 二,、電池充不進(jìn)電 三、電池變形 四,、新電池電壓降得快 五,、電池極板不可逆硫酸鹽化 六、電池組出現(xiàn)“不均衡” 七、可修復(fù)鉛酸蓄電池的檢測與篩選第四章 蓄電池修復(fù).........................18 一,、脈沖修復(fù)硫化的原理 二,、鉛酸蓄電池的修復(fù)方法 三、鉛酸蓄電池的修復(fù)程序 四,、電動(dòng)車蓄電池修復(fù)知識(shí) 五,、自制高效電動(dòng)車電瓶修復(fù)器第五章 正確認(rèn)識(shí)鉛酸蓄電池的修復(fù)和幾大騙局..39 2 鉛酸蓄電池基礎(chǔ)與修復(fù)技術(shù) 第一章 鉛酸蓄電池基本知識(shí) 電能可由多種形式的能量變化得來，其中把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝 置叫化學(xué)電池,，一般簡稱為電池,，電池有原電池和蓄電池之分，放電后 不能用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生的叫原電池,，也稱一次性電池， 放電后可以用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生,，把電能儲(chǔ)存為化學(xué)能,， 需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的電池，叫蓄電池,，也稱二次電池 ,。 一、常用技術(shù)術(shù)語 充電：蓄電池從其他直流電源獲得電能叫做充電,； 放電：蓄電池對(duì)外電路輸出電能時(shí)叫做放電,； 浮充放電：蓄電池和其他直流電源并聯(lián)，對(duì)外電路輸出電能叫做浮 充放電,。有不間斷供電要求的設(shè)備,，起備用電源作用的蓄電池都處于該 種放電狀態(tài)； 電動(dòng)勢(shì)：外電路斷開,，即沒有電流通過電池時(shí)在正負(fù)極間量得的電 位差,，叫電池的電動(dòng)式； 端電壓：電路閉合后電池正負(fù)極間的電位差叫做電池的電壓或端電 壓,； 安時(shí)容量：電池的容量單位為安時(shí),，即： 電池容量Q（安時(shí)）=It I放為放電電流（安） t放為放電時(shí)間（小時(shí)） 電量效率（安時(shí)效率）：輸出電量與輸入電量之間的比叫做電池的 電量效率，也叫作安時(shí)效率,。 Q放和Q充分別是放電和充電容量（安時(shí)） 3 自由放電：由于電池的局部作用造成的電池容量的消耗,。容量損失 擱置之前的容量之比，叫做蓄電池的自由放電率 Q1為擱置前放電容量（安時(shí)） Q2為擱置后放電容量（安時(shí)） 使用壽命：蓄電池每充電,、放電一次,，叫做一次充放電循環(huán)，蓄電 池在保持輸出一定容量的情況下所能進(jìn)行的充放電循環(huán)次數(shù),，叫做蓄電 池的使用壽命,。 二、鉛酸蓄電池分類構(gòu)造 1、定義 鉛酸蓄電池是蓄電池的一種,，主要特點(diǎn)是采用稀硫酸做電解液,，用 二氧化鉛和絨狀鉛分別做為電池的正極和負(fù)極的一種酸性蓄電池。 2,、分類 按蓄電池極板結(jié)構(gòu)分類：有形成式,、涂膏式和管式蓄電池。 按蓄電池蓋和結(jié)構(gòu)分類：有開口式,、排氣式,、防酸隔爆式和密封閥 控式蓄電池。 按蓄電池維護(hù)方式分類：有普通式,、少維護(hù)式,、免維護(hù)式蓄電池。 按我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定主要蓄電池系列產(chǎn)品有： 起動(dòng)型蓄電池：主要用于汽車,、拖拉機(jī),、柴油機(jī)船舶等起動(dòng)和照明。 固定型蓄電池：主要用于通訊,、發(fā)電廠,、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為保護(hù)、自 動(dòng)控制的備用電源,。 牽引型蓄電池：主要用于各種蓄電池車,、叉車、鏟車等動(dòng)力電源,。 鐵路用蓄電池：主要用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車,、電力機(jī)車、客車起動(dòng),、照 明之動(dòng)力,。 摩托車蓄電池：主要用于各種規(guī)格摩托車起動(dòng)和照明。 煤礦用蓄電池：主要用于電力機(jī)車牽引動(dòng)力電源,。 儲(chǔ)能用蓄電池：主要用于風(fēng)力,、水力發(fā)電電能儲(chǔ)存。 4 3,、基本構(gòu)造：鉛酸蓄電池主要由以下部分構(gòu)成： 1,、硬橡膠槽 2、負(fù)極板 3,、正極板 4,、隔 板 5、鞍 子 6,、匯流排 7,、 封口膠 8、電池槽蓋 9、連接條 10,、極柱 11,、排氣栓 正負(fù)極板 鉛酸蓄電池的極板，依構(gòu)造和活性物質(zhì)化成方法,，可分為四類：涂 膏式極板,，管式極板，化成式極板,，半化成式極板,。涂膏式極板由板柵 和活性物質(zhì)構(gòu)成的。板柵的作用為支撐活性物質(zhì)和傳導(dǎo)電流,、使電流均 勻分布,。板柵的材料一般鉛銻合金,，免維護(hù)電池采用鉛鈣合金,。正極活 性物質(zhì)主要成分為二氧化鉛，負(fù)極活性物質(zhì)主要成份為絨狀鉛,。 隔板 電池用隔板是由微孔橡膠、玻璃纖維等材料制成的,，它的主要作用 是：防止正負(fù)極板短路,；使電解液中正負(fù)離子順利通過。阻緩正負(fù)極板 活性物質(zhì)的脫落,，防止正負(fù)極板因震動(dòng)而損傷,。 電解液 電解液是蓄電池的重要組成部份，它的作用是傳導(dǎo)電流和參加電化 學(xué)反應(yīng),，電解液是由濃硫酸和凈化水（去離子水）配制而成的,，電解液 的純度和密度對(duì)電池容量和壽命有重要影響。 電池殼,、蓋 電池殼,、蓋是裝正負(fù)極板和電解液的容器，一般由塑料和橡膠材料 制成,。 排氣栓 排氣栓一般由塑料材料制成,，對(duì)電池起密封作用，阻止空氣進(jìn)入,， 防止極板氧化,。同時(shí)可以將充電時(shí)電池內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出電池，避免電 池產(chǎn)生危險(xiǎn),，使用前必須將排氣栓上的盲孔用鐵絲刺穿,、以保證氣體溢 出通暢。 5 三、蓄電池的初次充電 蓄電池的初次充電是蓄電池運(yùn)行情況好壞和運(yùn)行時(shí)間長短的關(guān)鍵 之一,，新使用的蓄電池的初充電可按以下步驟進(jìn)行,。 1、蓄電池靜置兩小時(shí)至八小時(shí)后,，其液溫接近室溫或 35 攝氏度以 下,，即可開始初充電。若液溫仍高于室溫或高于 35 攝氏度,，一般情況 下不要再繼續(xù)靜置,，可按廠家規(guī)定的充電電流一半的小電流開始初充 電，這樣做的目的是為了防止較長時(shí)間的擱放造成電池極板硫酸化,。 2,、移動(dòng)式蓄電池的初充電電流及充電時(shí)間，可按出廠說明來規(guī)定 ,。 在使用上,，一般采用定電流充電法分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段選用 10 小時(shí)率或 16 小時(shí)率進(jìn)行充電,，連續(xù)充電 50 小時(shí)至 70 小時(shí),，每格電池 的端電壓均上升至 2．5 伏左右。接著再進(jìn)行第二階段充電,，充電電流 均為第一階段充電電流的一半,，充電時(shí)間為 40 小時(shí)至 50 小時(shí)，整個(gè)充 電過程為 90 小時(shí)至 120 小時(shí),。 3,、蓄電池的放電試驗(yàn)為了檢驗(yàn)初充電電池的質(zhì)量情況，可進(jìn)行一 次放電試驗(yàn),，放電試驗(yàn)一般可在初充電結(jié)束后兩小時(shí)進(jìn)行,，采用 10 小 時(shí)率電流放電，在放電試驗(yàn)中,，隨時(shí)注意測量每格電池的電壓,、比重和 溫度，并做好記錄,，一般在放電 7．5 小時(shí)后,，即放出額定容量的 75％ 。 此時(shí)要停止放電試驗(yàn),，切勿過度放電,。 放電試驗(yàn)停止后，要立即采用 10 小時(shí)率電流充電,，直到充電終了 為止,，即整個(gè)初充電工作結(jié)束,，最后將膠塞擰上，清潔全組電池外殼,， 擦拭干凈后即可投入使用,。 4、意事項(xiàng) （1）充電電流最好不要間斷,，當(dāng)在充電中發(fā)現(xiàn)個(gè)別單格電池液溫 超過 40 攝氏度時(shí),，應(yīng)將充電電流略減小，待溫度下降后再恢復(fù)原來的 充電電流值,，若電解液溫度仍不能降到規(guī)定值,，可暫時(shí)停止充電，但暫 6 時(shí)停止充電時(shí)間不宜超過四小時(shí),。無論是采取降低充電電流值還是暫停 充電降溫,，均應(yīng)相應(yīng)延長充電時(shí)間。 （2）在初充電過程中,，要勤觀察,，勤測量，一般要求每隔兩小時(shí) 至三小時(shí)測量一次電壓,、溫度和比重,，并做好詳細(xì)記錄。到充電末期,， 可適當(dāng)縮短測量的間隔時(shí)間,，但應(yīng)保證每隔一小時(shí)測量一次電壓、比重 和溫度,。 （3）充電時(shí)注意觀察蓄電池內(nèi)的保護(hù)網(wǎng),，若出現(xiàn)保護(hù)網(wǎng)罩露出液 面,，要及時(shí)增添電解液,。 （4）由于蓄電池在充電過程中所產(chǎn)生的硫酸霧氣對(duì)人體有害，因 此在充,、放電時(shí),，要戴上防護(hù)口罩，穿耐酸工作服和防酸圍裙,。測量電 液比重,、溫度、電壓等指標(biāo),，要戴上防護(hù)眼鏡,。 7 第二章 電池常見故障的判斷與檢修 一、電池硫化的現(xiàn)象： 1,、 硫化電池在正常放電時(shí),，比其它正常電池的容量明顯降低,。 2、 電解液密度下降低于正常值,，而且是長時(shí)期落后,。 3、充電過程中電壓上升很快,，高達(dá)2.9伏/單格左右（正常值在2.7 伏單格左右）,，而在放電過程中電壓降低很快，1~2小時(shí)內(nèi)就降低到1.8 伏左右（10小時(shí)率放電）,。 4,、 充電過程中冒氣泡過早。 5,、 極板顏色和狀態(tài)不正常,。正極板呈淺褐色（正常為深褐色），極板 表面有白色硫酸鉛斑點(diǎn),，負(fù)極板呈灰白色（正常為灰色）,，用手指觸摸 極板表面時(shí)感覺到有粗大顆粒的硫酸鉛結(jié)晶，并且極板發(fā)硬,。 二,、電池硫化的原因 正常蓄電池在放電后，正負(fù)極板上的活性物質(zhì),，大都變?yōu)樗绍浟蛩?鉛的小結(jié)晶,，均勻地分布在極板中，在充電時(shí)容易恢復(fù)成原來的二氧化 鉛和海綿狀鉛,，這是一種正常地硫酸化作用,。 由于電池使用不當(dāng)，長期充電不足,，或半放電狀態(tài),，過量放電或放 電后不及時(shí)充電，內(nèi)部短路,，電解液密度過高,，溫度高，液面低使極板 外露等問題,，導(dǎo)致電池內(nèi)化學(xué)反應(yīng)不正常發(fā)生,，在極板上形成了粗大的 硫酸鉛結(jié)晶，這種結(jié)晶導(dǎo)電性差,，體積大,，還會(huì)堵塞極板的微孔，妨礙 電解液的滲透作用,，增大了電池內(nèi)阻,，在充電時(shí)很難恢復(fù),，成為不可逆 硫酸鉛，使極板中參加電化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)減少,，因此電池容量大大 降低,，這就是常說的電池硫化現(xiàn)象。 三,、電池故障檢修 電池產(chǎn)生故障的原因很多,，除制造質(zhì)量和運(yùn)輸保管影響以外，多數(shù) 8 還是由于維護(hù)不當(dāng)所造成的,。發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)分析原因,，盡快采取有效措 施進(jìn)行排除。電池常見故障的特性,、發(fā)生的原因和檢修的方法如下： 1,、極板不可逆硫酸鹽化 （1） 特征： a）電池容量降低； b）電解液密度低于正常值 c）開始充電和充電完畢時(shí)電池端電壓過高,； d）充電時(shí)過早發(fā)生氣泡或開始充電就發(fā)生氣泡,； e）充電時(shí)電解液溫度上升較快。 （2）產(chǎn)生原因 a）產(chǎn)生原因 b）初充電不足,； c）已放電或半放電狀態(tài)放置時(shí)間過久,； d）長期充電不足； e）經(jīng)常過量放電,； f）電解液密度超過規(guī)定值,； g）電解液液面過低，致使極板上部露出液面,； h）未能及時(shí)進(jìn)行均衡充電,； i）放電電流過大或過小,； j）電解液不純,； k）內(nèi)部短路，局部作用或漏電,。 （3）補(bǔ)救和預(yù)防措施 a）輕者采用均衡充電的方法處理,；或用電池修復(fù)儀修復(fù),。 b）重者采用“水療法”,； c）不能過放電； 9 d）電解液密度不能超過規(guī)定數(shù)值,； e）電解液液面高度和雜質(zhì)含量應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),。 2、電池內(nèi)部短路 (1) 特征 a)充電時(shí),，電池端電壓很低,，甚至接近于零,； b)充電末期冒氣泡少或無氣泡； c)充電時(shí)電解液溫度上升快,，密度上升慢,，甚至不上升； d)電池開路電壓低,，放電時(shí)過早降至終止電壓,； e)自放電嚴(yán)重。 （2）產(chǎn)生原因 a)極板彎曲,、活性物質(zhì)膨脹或脫落,、致使隔板損壞、造成短路,； b)沉淀物過多,，致使短路； c)電池內(nèi)落入導(dǎo)電物,，造成短路,。 （3） 處理方法 更換隔板、清除沉淀物和導(dǎo)電物,，嚴(yán)重者報(bào)廢,。這種情況用電池修 復(fù)儀，效果不佳,。 3,、極板活性物質(zhì)過早、過量脫落 （1） 特征 a)電池容量減小 b)電解液渾濁,； c)沉淀物過多,。 （2）產(chǎn)生原因 a)電解液不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； b)充放電過于頻繁或過充過放,； c)充電時(shí)電解液溫度過高,； 10 d)放電時(shí),，外電路發(fā)生短路,。 （3）處理方法 輕者可用活化儀做活化處理，一般可使用3個(gè)月至1年不等的使用壽命, 重者修復(fù)后使用周期過短,，應(yīng)宣布報(bào)廢. 11 第三章 蓄電池典型故障現(xiàn)象和檢查處理方法 動(dòng)車用蓄電池制造水平參差不齊,，蓄電池質(zhì)量、性能區(qū)別也相當(dāng)大 ,。 與蓄電池配合的設(shè)備質(zhì)量好壞也不同程度地影響蓄電池的性能,。使用條 件的千差萬別，也造成電動(dòng)車性能的差異,，在用戶看來都可能理解成為 蓄電池的質(zhì)量問題,。在電動(dòng)車主要部件中,，蓄電池的故障率較高，以下 列舉了一些典型的故障現(xiàn)象,，介紹其檢查處理方法,。◆ 一,、電池漏液 1,、故障現(xiàn)象 常見的漏液現(xiàn)象：一是上蓋與底槽之間密封不好或因碰撞，封口膠 開裂造成漏液,；二是帽閥滲酸漏液,；三是接線端處滲酸漏液；四是其他 部位出現(xiàn)滲酸漏液,。 2,、故障的檢查和處理 先做外觀檢查，找出滲酸漏液部位,。取開蓋片看帽閥周圍有無滲酸 漏液痕跡,，再打開帽閥觀察電池內(nèi)部有無流動(dòng)的電解液。完成了上述工 作之后,，若仍未發(fā)現(xiàn)異常,，應(yīng)做氣密性測試（放入水中充氣加壓，觀察 電池有無氣泡產(chǎn)生并冒出,，有氣泡則說明有滲酸漏液）,。最后在充電過 程中，觀察有無流動(dòng)的電解液產(chǎn)生,，如果有則說明是生產(chǎn)的原因,。在充 電過程中如有流動(dòng)的電解液應(yīng)將其抽盡?！?二,、電池充不進(jìn)電 1、故障現(xiàn)象 首先檢查充電回路的連接是否可靠,，檢查連線與插頭接觸是否完 好,，認(rèn)真檢查插座和插頭是否有“打火”燒弧現(xiàn)象，有無線路損傷斷線 等,。 檢查充電器有無損壞，充電參數(shù)是否符合要求：即初期充電電流達(dá) 12 到1.6-2.5A/只,；最高充電電壓達(dá)到14.8-14.9V/只,，充電浮充電轉(zhuǎn)換電 流達(dá)0.3-0.4A/只,，浮充電壓達(dá)到14.0-14.4V/只,。 查看電池內(nèi)部是否有干涸現(xiàn)象，即電池是否缺液嚴(yán)重,。 還應(yīng)檢查極板是否存在不可逆硫酸鹽化,。極板的不可逆硫酸鹽化,， 可通過充放電測量其端電壓的變化來判定,。在充電時(shí)，電池的電壓上升 特別快,，某些單格電壓特別高，超出正常值很多,；放電時(shí)電壓下降特別 快,，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。 2,、故障的檢查和處理 先將充電回路連接牢固,，充電器不正常的應(yīng)更換。干涸的電池應(yīng)補(bǔ) 加純水或1.050的硫酸,，進(jìn)行維護(hù)充電,、放電恢復(fù)電池容量。如果發(fā)現(xiàn) 有不可逆硫酸鹽化,，應(yīng)進(jìn)行均衡充電恢復(fù)容量,。干涸的電池加液后的維 護(hù)充電，應(yīng)控制最大電流1.8A,，充電10-15小時(shí),，三只電池的電壓均在 13.4V/只以上為好。如果電池之間電壓差別超過0.3V,，說明電池已經(jīng)出 現(xiàn)不同步的不可逆硫酸鹽化,。對(duì)于發(fā)生不可逆硫酸鹽化的電池，需要更 換整組電池或激活電池,?！?三、電池變形 1,、故障現(xiàn)象 蓄電池變形不是突發(fā)的,，往往是有一個(gè)過程的。蓄電池在充電到容 量的80%左右進(jìn)入高電壓充電區(qū)，這時(shí),，在正極板上先析出氧氣，氧氣 通過隔板中的孔,，到達(dá)負(fù)極,，在負(fù)極板上進(jìn)行氧復(fù)活反應(yīng)： 2Pb+O2=2PbO+熱量 PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+熱量 反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生熱量，當(dāng)充電容量達(dá)到90%時(shí),，氧氣發(fā)生速度增大,，負(fù) 極開始產(chǎn)生氫氣。 |
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