铅酸蓄电池常见故障分析及处理方法
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阀控式密封铅酸蓄电池常见故障及措施研究摘要:铅酸蓄电池用途非常广泛,阀控式密封(VRLA)铅酸蓄电池整体采用密封结构,不存在普通铅酸蓄电池的析气、电解液渗漏等现象,使用安全可靠、寿命长。
本文分析了其常见故障现象、剖析了原因和解决的措施。
关键词:阀控式铅酸蓄电池故障研究铅酸蓄电池因价格低廉、原材料易于获得、使用上的可靠性、适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点,在化学电源中一直占有绝对优势。
阀控式密封(VRLA)铅酸蓄电池整体采用密封结构,不存在普通铅酸蓄电池的析气、电解液渗漏等现象,使用安全可靠、寿命长。
常见故障主要有:一、热失控阀控式密封铅酸蓄电池的寿命和性能与蓄电池内部产生的热量密切相关。
阀控式密封蓄电池内部的热源是蓄电池内部的功率损耗,在浮充工作时,蓄电池内部的功率损耗可以简单地看作是浮充电压和浮充电流的乘积。
在恒压充电时,浮充电流随温度上升而增大,增大了的浮充电流又会产生更多的热量,从而使温度进一步上升。
如果蓄电池内部热量产生的速率超过蓄电池在一定的环境条件下散热的能力,蓄电池温度将会持续上升,致使蓄电池的塑料外壳变软,最后导致塑料外壳破裂或熔化。
这就是所谓热失控。
所以蓄电池进行恒压充电时,对充电电压进行负的温度补偿是非常重要的。
(1)热失控现象。
应该指出,在正常浮充电压下是不可能产生热失控的,只有人为操作和设备失控使电压过高,或蓄电池组中个别蓄电池严重故障如短路、反极时才可能产生。
由于充电电压和电流控制不当,在充电后期,会出现一种临界状态,即热失控。
此时,蓄电池的电流及温度发生积累性的相互增强作用,使蓄电池外壳变形“鼓肚子”,因此,正确选择浮充电压和定期检查每个蓄电池的“健康情况”是非常重要的,如果使用环境温度变化较大,应根据温度进行补偿加以校正。
由于阀控式密封铅酸蓄电池采用贫液设计,蓄电池中灌注的电解液都吸附在玻璃纤维板上,当充电电流增大时,就需要通过安全阀来释放气体,因而造成了蓄电池失水、内阻增大、容量衰减和在充、放电过程中产生大量的热量。
浅谈汽车铅酸蓄电池常见故障与日常维护申鹏旭青海省河南县汽车站摘要:蓄电池是汽车上非常重要的装置之一。
它为汽车起动提供电源,使汽车电机转动,并供给汽车发动,点火及照明。
本文介绍了汽车蓄电池几种常见的故障,并分析了日常生活中对蓄电池的维护,以供参考。
关键词:铅酸蓄电池;常见故障;日常维护中图分类号:TM912.1文献标识码:A前言对于蓄电池的用户,蓄电池的维护是十分重要的环节。
维护工作做得好,蓄电池的寿命长。
反之,则寿命短。
在使用蓄电池的过程中,难免会出现故障。
蓄电池在使用中出现的故障,除材料和工艺方面的原因之外,大多数情况下都是由于使用维护不当而造成的。
蓄电池常见故障有极板硫化、漏电和存电不足等。
一、汽车蓄电池常见的故障分析与排除(一)蓄电池极板硫化蓄电池长期处在放电状态或者充电不足状态下,会在极板上逐渐生成一层白色的粗大而坚硬的硫酸铅晶体,称为硫化。
1.故障现象(1)放电时蓄电池容量明显降低,起动无力。
(2)用高率放电计检查时,单格电池电压急剧下降。
(3)充电时单格电池电压迅速上升到2.5v左右,电解液温度过高,但相对密度却增加缓慢,且过早出现“沸腾”现象。
2.故障原因(1)蓄电池经常在电量不足的情况下使用,特别是当单格电压低于1.76V以下时,仍以较大电流放电,如使用起动机等。
(2)充电不足的蓄电池较长时间放置不用,又没能定期进行补充充电(3)电解液的硫酸密度经常过高(4)电解液的液面高度太低,使极板上部长期暴露在空气中(主要是负极板),汽车行驶过程中,上下波动的电解液与极板氧化部分接触,造成极板活性物质氧化生成粗晶粒的硫酸铅,使极板上部硫化。
(5)配制电解液用的浓硫酸或蒸馏水不纯,杂质造成蓄电池内部短路。
(6)蓄电池在车上固定的位置不合理,导致蓄电池长期工作温度高于45℃。
3.故障排除蓄电池出现轻度硫化故障,可用2~3A的小电流长时间充电,即过充电;或用全放、全充的充放电循环方法使活性物质还原。
第一部分蓄电池常见故障现象及分析处理一、极板硫酸盐化的现象及处理1、极板硫酸盐化的现象如下: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。
2、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。
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。
铅酸蓄电池极板硫化原因及排除方法铅酸蓄电池极板硫化的原因及排除方法蓄电池是一种化学电源,靠内部的化学反应来储存电能和向外供电。
机动车辆上大都使用铅酸蓄电池,它具有内阻小、容量大,能在发动机启动时,短时间供给大电流。
蓄电池主要由正极板、负极板、外壳、隔板和电解液等构成。
铅酸蓄电池极板硫化,是指极板上生成一层白色的粗晶粒硫酸铅,这些硫酸铅堵塞了极板孔隙,使电解液渗人困难,减少了参加反应的活性物质,使蓄电池的容量下降。
同时因其导电不良,使内阻增大。
当给蓄电池充电时,充电电压迅速上升,使电解液过早发生沸腾,使用时间不久后又会出现亏电现象。
其故障原因及排除方法如下。
一、蓄电池极板硫化的原因1.长期充电不足。
正常情况下,蓄电池放电时极板上生成的硫酸铅晶粒比较小,基本不影响导电性能,充电时这类晶粒完全转化而消失。
若蓄电池长期处于放电或半充电状态,极板上的硫酸铅将有一部分溶解于电解液中,温度越高,溶解度越大,但当温度降低时,溶解度减少,出现过饱和现象,这时有部分硫酸铅就会从电解液中析出,再次结晶生成大晶粒硫酸铅,附着在极板表面,日积月累便形成“硫化”。
2.过放电。
当蓄电池过放电时,会使大量的硫酸铅附着在极板表面上,由于硫酸铅晶体较粗、较硬,使蓄电池内阻增加,不但影响电解液进人极板内部,而且还造成硫酸铅在充电时不能还原,若长时间得不到充电修复,就会导致极板硫化。
3.电解液不纯。
当电解液中含有杂质,特别是金属物质时,在蓄电池放电时,这些物质就会吸附在负极板上,使之不可溶解,长时间结晶使极板硫化。
4.电解液密度过大。
当电解液密度过大时,其硫酸含量过多,使极板表面受到严重腐蚀,一部分硫酸铅会进入电解液中,在温度降低时硫酸铅就会附着在极板表面上,从而加速极板硫化。
5.电解液液面过低。
由于添加电解液不及时,使蓄电池电解液液面过低,极板露在电解液外的活性物质被空气氧化,这时由极板的剩余部分承受全部放电电量,结果导致整个极板硫化。
阀控式铅酸蓄电池常见问题分析摘要:阀控式铅酸蓄电池普遍作为220V直流装置、UPS不间断电源、EPS应急照明装置的重要组成部分,在化工企业供电系统中应用广泛。
在市电发生故障时,阀控式铅酸蓄电池是否能可靠投入运行,将是化工装置能否平稳运行的极其重要因素。
本文根据实际运行经验,对阀控式铅酸蓄电池运行中的常见问题进行分析,从而总结出阀控式铅酸蓄电池日常巡检及维护保养的注意事项。
关键词:阀控式铅酸蓄电池;蓄电池维护保养;蓄电池常见问题1.环境温度过高环境温度过高时,蓄电池由于增加了内部的水分损耗,使极板的腐蚀加剧,缩短了蓄电池寿命。
若蓄电池长期运行在超过标准温度下,则温度升高10℃蓄电池的寿命约降低一半。
最佳的环境温度是控制到25℃,在25℃时,蓄电池的放电容量和使用寿命能达到最佳。
同时电池应避免受到阳光直射。
2、电池室内无通风装置关于通风换气。
对于阀控式铅酸蓄电池电池,IEEE 484标准—“阀控式铅酸蓄电池用于固定用途时的设计及安装”中这样表述:“电池区域应该通风换气,防止氢气聚集以及维持设计的操作温度。
换气条件必须使得氢气含量小于2%(体积百分比)”。
虽然阀控式铅酸蓄电池有95%以上的气体复合效率,但在设计蓄电池室时,还是应该考虑通风换气要求。
3 、过量放电当蓄电池过量放电时,由于内部产生过量的硫酸铅,使极板物质体积增大,引起极板弯曲、膨胀,严重时还将导致蓄电池槽胀裂。
当蓄电池因过量放电导致电池发生外形发生变形,应将蓄电池进行更换。
4 、浮充电压设置过低当浮充电压设置过低时,蓄电池由于长期处于欠充电状态,使极板深处的活性物质无法参与化学反应,继而在活性物质与隔板膜之间形成高电阻层,加大了蓄电池内阻,造成蓄电池的容量下降。
如发现此类故障,可将蓄电池进行较大电流的活化性放电。
5、浮充电压设置过高当浮充电压设置过高时,蓄电池由于长期处于过充电状态,使内部产生的气体量增加,同时因为安全阀经常处于开阀状态,从而引发蓄电池严重失水,电解液浓度增大,蓄电池内部腐蚀加快、容量失效等一系列后果。
放久了的铅酸蓄电池修复方法铅酸蓄电池损坏原因主要有充电不足、过度充电、过度放电以及内部化学物质的变化等。
修复方法主要分为物理修复和化学修复两种。
一、物理修复方法1.清洗电池壳体:使用纯净水和毛刷轻轻清洁电池壳体表面的污垢和氧化物。
2.修复极板腐蚀:如果极板腐蚀严重,可以用铜丝或砂纸轻轻打磨以去除腐蚀物。
3.检查电池连接器:检查电池连接器是否松动或腐蚀,必要时进行更换或重新固定。
4.检查液位:检查电池的液位,如果液位过低,可以适量添加蒸馏水至液面上。
5.检查电解液比重:使用密度计检查电解液的比重,如果比重过低,可以通过添加适量的硫酸来提高比重。
6.充电修复:使用恰当的电池充电器将电池连接进行充电,但是要控制好充电电流和充电时间,防止过度充电造成损坏。
7.干燥处理:如果电池内部有水分或气泡,可以将电池放置在通风的地方,让水分蒸发。
二、化学修复方法1.清洗电池极板:使用电池极板清洗剂,将电池极板浸泡于清洗剂中,去除极板表面的氧化物和腐蚀物。
2.去除硫酸结晶:如果电池极板上有硫酸结晶,可以使用硫酸结晶溶解剂将其溶解。
3.修复电解液:根据电池的情况调整电解液的配方,可以使用电池电解液修复剂进行修复。
4.扩散充电:根据电池的情况选择合适的电流和时间,进行扩散充电,使电池中的电流均匀分布。
5.周期充放电:进行多次充放电循环,增加电池的容量和稳定性。
需要注意的是,在进行铅酸蓄电池修复时需要掌握一定的专业知识和技能,以及相关的安全操作规程,否则可能会造成损害或个人安全事故。
因此,建议如果您不具备相关专业知识,最好将电池送到专业的电池维修机构进行修复。
蓄电池常见故障与解决方法蓄电池是汽车电气系统的重要组成部分,常常会出现一些故障。
下面是一些常见的蓄电池故障及其解决方法。
1.蓄电池没电:蓄电池没电是最常见的故障之一、这可能是因为长时间未使用车辆、忘记关闭车灯或其他电器设备、蓄电池老化等原因造成的。
解决方法:首先检查电池连接是否松脱,确保连接紧密。
其次,可以使用另一台车的蓄电池使用电源连接线对蓄电池进行充电,或者使用车载充电器对蓄电池进行充电。
2.蓄电池电量不稳定:电池电量不稳定可能是由充电不良、电池老化、充电系统故障等原因造成的。
解决方法:首先检查充电系统的工作状态,确保充电器正常工作。
其次,可以使用电压表测试蓄电池的电压,如果电压低于标准电压,则可能需要更换蓄电池。
3.蓄电池泄露:蓄电池泄露可能是由于蓄电池老化、密封不良等原因造成的。
解决方法:如果发现蓄电池泄露,应该立即停止使用,并将蓄电池取下。
使用纸巾擦拭蓄电池外壳,并将蓄电池放在通风处晾干。
如果蓄电池泄露严重,应该更换新的蓄电池。
4.蓄电池无法充电:蓄电池无法充电可能是由于充电器故障、充电系统接触不良等原因造成的。
解决方法:首先检查充电器是否正常工作,也可以使用充电电流表对充电器进行测试。
其次,检查充电连接线是否正常接触,如果有松动或破损的情况,需要进行修复或更换。
5.蓄电池电解液缺失:蓄电池电解液缺失可能是由于蓄电池长时间使用、充电电流过大等原因造成的。
解决方法:如果发现蓄电池电解液缺失,应该立即停止使用,并将蓄电池取下。
可以通过向蓄电池添加蒸馏水来补充电解液,但需要注意添加适量,不要过量。
总结来说,蓄电池常见故障有没电、电量不稳定、泄露、无法充电和电解液缺失等。
解决这些故障的方法主要包括充电、更换蓄电池、修复充电系统和补充电解液等。
对于一些复杂的故障,建议寻求专业技术人员的帮助。
铅酸蓄电池“硫化”原因及其修复方法摘要:铅酸蓄电池应用领域相当广泛,在汽车、通信、电动车、移动音响等诸多领域都有应用,铅酸蓄电池已有140多年的历史。
本文主要分析了造成铅酸蓄电池“硫化”的原因,介绍了几种常用修复铅酸蓄电池的原理和方法,为解决铅酸电池“硫化”造成的电池寿命降低、电池容量减小等故障现象非常实用。
关键词:硫化;铅酸电池;修复技术Abstract: The applications of lead-acid batteries has wide range, it have applied in many other areas of the automotive, communications, electric cars, mobile audio, the lead-acid battery has 140 years of history. This paper analyzes the reasons for the “curing” of lead-acid batteries, several common principles and methods of repair lead-acid batteries, and the battery life is reduced to solve the “curing” of lead-acid batteries, battery capacity decreases failure phenomenon is very practical.Key words: vulcanization; lead-acid batteries; repair technology一、铅酸蓄电池“硫化”的原因分析铅酸蓄电池已有一百多年的历史,是一种应用十分广泛的动力电源。
它具有可靠性好,原材料易得、价格便宜、市场占有率高等特点。
在实际使用中,如果电池的使用和维护不当,如经常充电不足,不及时充电或过放电,负极板上就会逐渐产生一种坚硬且导电不良的粗晶粒硫酸铅。
电池技术 < 2010年1、2月合刊58技术交流 >>>>铅酸蓄电池动力型VRLA铅酸蓄电池常见失效模式及修复(下)3.失效的动力型VRLA铅酸蓄电池的修复动力型VRLA 铅酸蓄电池在使用寿命内的电性能失效百分之九十以上是可以修复的(特别是早期失效)。
但并不是所有失效的铅酸蓄电池都能进行修复,如出现了短路和断路的电池、极板上活性物质严重脱落的电池、正极板严重软化的电池、极板严重损坏、极板严重变形的电池、电池塑料壳体严重变形和严重破裂的电池,以及电池塑料壳体底部出现大面积漏液的电池是不能进行修复的。
所以可修复的铅酸蓄电池是因失水严重而失效、电极上活性物质发生严重的硫酸盐化而失效的电池;以及因磕碰、摔打、跌落等原因使电池壳体上部出现微弱裂缝而漏液造成失效的电池,即结构轻微损坏失效的电池。
所以铅酸蓄电池的修复可分为对电性能失效的修复和对塑料壳体结构件失效的修复。
3.1对动力型VRLA铅酸蓄电池“电性能”失效的修复对铅酸蓄电池电性能失效的修复可分为化学方法修复和物理方法修复。
3.1.1用化学方法对“电性能”失效的铅酸蓄电池修复[1]化学方法对电性能失效的铅酸蓄电池的修复通常是采用加入化学活化剂方法,化学活化剂的品种较多,如添加纳米碳溶胶蓄电池活化剂,它是以纳米石墨为溶质主要成份的水溶液。
3.1.1.1纳米碳溶胶蓄电池活化剂的活化机理纳米碳溶胶蓄电池活化剂是以尺度在10-10~10-7米范围内的纳米碳(石墨)为主体并含有多种对蓄电池活化有效的(如纳米二氧化硅)、具有高活性的材料配制成的。
由于碳在纳米尺度范围内时具有极大的比表面积和极高的比表面能,这就使其具有了许多异常的性能,如极高的化学活性、催化活性、表面选择吸附性、优异的导电性并自身带有负电荷。
当把纳米碳溶胶蓄电池活化剂加入到电性能失效的铅酸蓄电池内部后,在电场的作用下纳米石墨迅速的被吸附到电极表面并进一步渗透到电极的内部。
吸附到电极上的活性物质之间,从而增加了活性物质间的结合强度;活性物质与板栅的结合强度;可以抑制活性物质的脱落和活性物质的硫酸盐化并可以使已钝化了的硫酸盐物质恢复活性。
变电站蓄电池运行常见故障原因分析及措施一、蓄电池老化蓄电池老化是蓄电池故障的主要原因之一、蓄电池在长期使用过程中,电池内部活性物质会慢慢降解,导致电池容量下降。
这会导致蓄电池无法提供足够的电能,从而影响供电系统的正常运行。
解决措施:1.定期检查和测试蓄电池参数,如电压、容量和内阻等。
当蓄电池容量下降到一定程度时,应及时更换。
2.控制蓄电池的充放电循环次数,减少对蓄电池的使用寿命的影响。
3.确保蓄电池的充电器工作正常,不要过度充电或充电不足。
二、电解液损失电解液是蓄电池正常运行所必需的组成部分。
在使用过程中,电池内的电解液可能会因为蒸发、泄漏或氧化等原因而损失,导致蓄电池性能下降。
解决措施:1.定期检查蓄电池的电解液水平,确保电解液充足,并按需添加适量的电解液。
2.防止蓄电池发生泄漏,定期检查蓄电池连接线和绝缘体的状态。
若发现泄漏,及时修复或更换损坏的部件。
三、极板腐蚀蓄电池极板由铅酸合金制成,长期使用会导致极板腐蚀,降低电池容量和性能。
解决措施:1.定期检查蓄电池的极板状态,防止腐蚀。
若发现腐蚀现象,应及时清洁极板,并使用防腐涂层进行保护。
2.控制环境中的湿度和温度,减少腐蚀的可能性。
四、内部短路内部短路是蓄电池故障的严重问题,会导致蓄电池电压降低甚至短路。
解决措施:1.定期测试蓄电池的内阻,及时发现内部短路的问题。
一旦发现内部短路,应立即更换故障蓄电池,切勿使用修复方法。
2.避免蓄电池极板接触金属物质,以防止碰撞或挤压引发短路。
五、充电异常蓄电池的充电过程需要合理的充电控制和保护措施。
充电过度或充电不足都会对蓄电池的正常运行产生负面影响。
解决措施:1.确保充电器有合适的充电电压和充电电流设置。
避免使用不合适的充电设备。
2.定期检查蓄电池的充电状态,确保充电过程正常。
若发现充电异常或过度充电的问题,应及时采取措施解决。
综上所述,变电站蓄电池的常见故障原因包括老化、电解液损失、极板腐蚀、内部短路和充电异常等。
变电站蓄电池运行常见故障原因及措施探究蓄电池是电力系统中重要的备用电源,为保证其正常运行,我们需要认真探究其运行常见故障原因及相应的措施。
一、蓄电池内阻升高1.1原因分析蓄电池内部负极板产生的铅硫较多,其表面易生成铅硫化物、硫酸铅晶体等形成硬化物,降低活性物质的外露面积,通过检测,可以得知蓄电池阻抗增加,开路电压降低,放电时间缩短。
另外蓄电池电极和电解液的接触不良也是导致内阻升高的原因之一。
1.2 应对措施1、每年对蓄电池进行一次放电检查,保证蓄电池的容量处于正常状态,以减少硬化物的产生。
2、定期进行维护保养,每个月检查一次,发现问题及时处理。
3、保持蓄电池电缆接头良好接触,避免接触不良现象,应经常清理。
4、应使用原装的充电机,可以有效的延长蓄电池的寿命。
二、蓄电池内部失水蓄电池内部的电解液存在挥发的现象,长期运行会导致电池失水的情况。
当蓄电池出现电解液水平低于暴露板面时,将导致板面裸露,必定会导致损伤。
1、定期检测电解液水平,保证电解液的充足与不漏液。
2、加液时应遵循相应的操作规程,加液应少,多加容易溢液,少加易引起板面裸露,应注意密闭环节,以免电解液挥发。
3、在加液过程中应该注意安全,防止腐蚀和爆炸等情况。
三、蓄电池电极腐蚀铅蓄电池中的负极板是由铅质的网状机构构成,使用过程中容易遇到腐蚀情况,导致内部电阻升高。
1、应及时发现腐蚀问题,然后采取保护措施,保持电池的长效运转。
2、定期检测电极负极板腐蚀情况,及时更换受损的电极,以保证蓄电池内部的电化学反应平稳。
四、电池温升过高蓄电池在放电充电过程中,会由于内部阻抗升高而产生热量。
如果电池过热会产生电解液的挥发,严重时会引起用户安全问题。
1、实时监测蓄电池的温度,保持电池工作在合适的温度范围内。
2、如果温度过高,应该立即停止充电或放电操作,让蓄电池自然降温。
3、安装温度感应器,并进行定期检测,以最大程度保证电池的安全。
五、结构锈蚀如果蓄电池长期处于潮湿或遭受外来腐蚀等环境,内部的结构就会发生锈蚀,导致容量降低。
阀控式密封铅酸蓄电池故障的原因分析及措施摘要:铅酸蓄电池是一种高效、环保的能源,在铅酸蓄电池的使用维护过程中难免发生各种各样的故障。
本文针对铅酸蓄电池在使用中经常出现的几种故障发生的原因进行了分析,并分别提出了具体的预防方法和解决措施,以延长蓄电池使用寿命、早期诊断和预防蓄电池可能出现的故障。
关键词:阀控式;密封铅酸蓄电池;故障原因;解决措施阀控式密封铅酸蓄电池具有防爆安全、使用数量少、电池单体电压高、维护方便、无腐蚀、无污染等优点,尤其是高频开关电源等的应用,使相关指标(稳压、稳流、纹波系数等)要求较严的阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池得到了广泛的应用。
但因这种蓄电池为全封闭式,其内部的实际情况肉眼观察不到,所以对其存在的“病情”不能及早发现,这就为早期采取相应的防范措施带来不便。
在使用过程中显露出的常见问题有:个别蓄电池寿命偏短、漏液、鼓肚变形、短路、反极性等。
1、阀控式密封铅酸蓄电池结构特点阀控式密封铅酸蓄电池的设计原理是把所需份量的电解液注入极板和隔板中,没有游离的电解液,通过负极板潮湿来提高吸收氧的能力,为防止电解液减少把蓄电池密封。
阀控式蓄电池主要由极板、隔板、电解液、电池槽、安全阀、外壳等组成。
阀控式密封铅酸蓄电池的极栅主要采用铅钙合金,以提高其正负极析气过电位,减少其充电过程中的析气量。
由于正负极板电化反应的差异,正极板在充电达70%时,氧气就产生,而负极板达到90%时才产生氢气。
在生产工艺上,一般情况下正负极板的厚度比为6:4。
根据这种正负极活性物质量比,当负极绒状铅达到90%时,正极上的二氧化铅接近90%,再经少许的充电,正负极上活性质分别氧化还原达95%,接近完全充电,这样可使氢气,氧气析出减少。
为了让正极产生的氧气尽快到流通到负极,阀控式铅酸蓄电池极板之间采用新型超细玻璃纤维作为隔板,隔板孔率由橡胶隔板的50%提高到90%以上,从而使氧气流通到负极,再化合成水。
2、对阀控式铅酸蓄电池的认识误区阀控式铅酸蓄电池从一开始便被称为免维护电池,而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10-20年(最少为8年)这样就使个别技术和维护人员产生一种误解,认为这种电池既耐用又完全不需要维护,许多用户从装上蓄电池后就基本没有进行过维护和管理,因而使阀控式铅酸蓄电池出现了很多从未遇到的新问题,例如,电池壳变形、电解液渗漏、容量不足、电池端电压不均匀甚至会出现电池着火或爆炸等现象。
铅酸蓄电池常见失效模式及是否可修复1.失水【可修复】在电池充电过程中,会发生水的电解,产生氧气和氢气,使水以氢、氧的形式散失,所以又称析气。
水在电池电化学体系中,起到非常重要的作用,水量的减少会降低参与反应的离子活度,导致电池内阻上升,极化加剧,最终导致电池容量下降。
造成此现象的原因:电池壳破裂;安全阀密封不严;充电电压过高;过充电。
2.硫酸盐化【可修复】电池放电时,在正极负极都产生硫酸铅,正极由于氧极氧化作用的存在,硫酸铅极易在充电时转化成二氧化铅,而负极则不同,在长期亏电保存,经常过放电,长期充电不足等因素存在的情况下,会逐渐在负极表面形成一层致密坚硬的硫酸铅层,不仅本身溶解度大幅度下降,难以参加反应,同时堵塞了电解液和深层活性物质的接触通道,从而导致了电池容量下降。
造成此现象的原因:长期处于欠充状态;放电后不及时充电长期搁置;经常进行深度放电;安全阀密封不严。
3.极板软化【不可修复】极板是多空隙的物质,有比极板本身面积大的多的比表面积,在电池反复的充放电循环过程中,随着极板上不同物质的交替变换,将会使极板空率逐渐下降,在外观表现上,则是正极板的表面由开始时的坚实逐渐变的松软直到变成糊状,这时由于表面积下降,将会导致电池容量的下降。
大电流充放电、过放电都会加速极板的软化。
造成此现象的原因:充放电过于频繁;电池杂质过多。
4.板栅腐蚀【不可修复】电池的骨架板栅由铅合金制作而成,虽然其有很强的抗腐蚀能力,但长期浸泡在酸性电解液当中,仍然会使起发生金属腐蚀,以至于发生板栅裂隙甚至断裂,导致容量的下降。
造成此现象的原因:电池长时间过充,电池长期在高温下使用。
5.短路【不可修复】正负极板间本来应该由隔膜(板)隔开,但如果有焊渣或枝晶穿透,则正负板相连,形成短路,严重的短路可导致该单体电压变为零,如果导致正负相连的物质本身电阻较大,比如枝晶,则不会马上使该单格电压变为零,而是发生较快的自放电,俗称软短路。
蓄电池常见的故障及解决方法
阀控密封蓄电池常见故障有外壳开裂、极柱断裂、螺钉断裂、失水、漏液、胀气、不可逆硫酸盐化、电池内部短路、气阀质量不好、自放电率高等,可归纳为下面几个方面。
1、蓄电池外观方面故障
蓄电池外观方面故障及解决方法如表1所示。
表1.蓄电池外观故障及解决方法
2、蓄电池温度升高故障
蓄电池温度升高故障及解决方法如表2所示。
表2. 蓄电池温度升高故障及解决方法
3、蓄电池组浮充总电压过高或过低故障
蓄电池组浮充总电压过高或过低故障及解决方法如表3所示。
表3.蓄电池组浮充总电压过高或过低故障及解决方法
4. 单只蓄电池浮充电压过高或过低故障
单只蓄电池浮充电压过高或过低故障及解决方法如表8-4所示。
表4.单只蓄电池浮充电压过高或过低故障及解决方法。
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铅酸蓄电池常见故障分析及处理方法
常见故障不良现象故障产生的原因故障的处理方法
蓄电池充电不足1.静止电压低 2.密度低,充
电结束后达不到规定要求
3.工作时间短
4.工作时
仪表显示容量下降快
1.充电器电压、电流设置
过低 2.初充电不足 3.
充电机故障
1.调整,检修充电
器 2.蓄电池补充
充电 3.严重时需
更换新电池
蓄电池过充电1.注液盖篓色泽变黄,变红
2.外壳变形
3.隔板炭化、
变形 4.正极腐蚀、断裂 5.
极柱橡胶套管上升、老化、
开裂 6.经常补水,充电时电
解液浑浊7.极板活性物
质均匀脱
落8.正极板
爆管
1.充电器电压,电流设置
过高 2.充电时间过长
3.频繁充电
4.放电量
小而充电量大 5.充电机
故障
1.调整,检修充电
器 2.调整充电制
度 3.严重时需更
换新电池
蓄电池过放电1.蓄电池静止电压低 2.充
电后电解液密度低 3.正、负
极板弯曲,断裂
1.蓄电池充电不足而继续
使用 2.蓄电池组短路
3.小电流长时间放电
1.补充充电
2.检
修车辆 3.严重时
需更换新电池
蓄电池短路1.静止电压在2V以下 2.电
解液密度过低 3.充电时温
度高 4.叉车工作时间短
1.极板弯曲变形短路
2.
隔板缺少或装配中破损
3.正极活性物质脱落、底
部短路
需更换新电池
铅酸蓄电池热失控故障分析
当电池处于充电状态时,电池温度发生一种积累性的增强作用。
当增温过程的热量积累到一定程度,电池端电压会突然出现降低,迫使电流骤然增大,电池温度高升而损坏蓄电池的现象称之为热失控。
1.故障现象
充电时特别到了末期,充电器不转绿灯,同时电池严重发热,如果测量充电电流会发现电流很高可达到2A或2A以上。
发热严重时,析气压力过高,会导致电池壳受热变形,直至电池报废。
2.故障产生原因
⑴电池失水
失水后,蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象,使之与正负极板的附着力变得很差,内阻增大,充放电过程中发热量加大。
经
过上述过程,蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热,如散热小于发热量,即出现温度上升现象。
温度上升,使蓄电池析气过电位降低,析气量增大,正极大量的氧气通过“通道”,在负极表面反应,发出大量的热量,使温度快速上升,形成恶性循环,即所谓的“热失控”。
最终温度达到80℃以上,即发生变形。
同时,在蓄电池中热容最大的是水,水损失后,蓄电池热容大大减小,产生的热量使蓄电池温度升高很快。
⑵单格落后
如果某一组电池或者某一个单格电池发生严重落后,在充电的恒压值不变的条件下,落后格的电压不上升或者上升缓慢,其他好的单格出现充电电压相对过高,就会发热;同样一组电池中有一块电池落后,也会导致一组中的其它好的电池因过充电而发热,就会产生热失控问题。
⑶充电电压过高
一些劣质充电器充电电压高于规定值,致使电池析气量增大,电池也会产生热失控。
⑷氧循环通畅
正极板析出的氧气直接作用在负极板上,发生的热量不能够及时排出,形成热失控。