【正文】 第一章 鉛酸蓄電池的定義、結(jié)構(gòu)及反應(yīng)原理 基本定義 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(jiǎn)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 . 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 . 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)勢(shì) . 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 電池的容量 :電池的容量單位為安時(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 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 . 產(chǎn)品型號(hào)含義 : 漢語拼音字母 含義 漢語拼音字母 含義 表示電池用途的字母 Q 啟動(dòng)用 表示電池特征的字母 A 干荷電式 G 固定用 F 防酸式 D 電池車 FM 閥控式 N 內(nèi)燃機(jī)車 W 無需維護(hù) T 鐵路客車 J 膠體電液 M 摩托車用 D 帶液式 KS 礦燈酸性 J 激活式 JC 艦船用 Q 氣密式 B 航標(biāo)燈 H 濕荷式 TK 坦克 B 半密閉式 S 閃光燈 Y 液密式 例 :6QA120 表示有 6 個(gè)單體電池 (12伏 ),啟動(dòng)用電池 ,裝有干式荷電擊板 ,20小時(shí)率額定容量為 120安時(shí) . 第二 章 鉛酸蓄電池使用維護(hù) 一、蓄電池的失效模式 由于極板種類、制造條件、使用方式的差異 ,最終導(dǎo)致蓄電池失效的原因也各異 ,歸納起來 ,有如下幾種失效模式 . 正極板板柵的腐蝕變形 目前生產(chǎn)上使用的合金有 3 類 ,傳統(tǒng)鉛銻合金、低銻或超低銻合金、鉛鈣系列 .上述三種合金鑄成的板柵 ,在蓄電池的充電過程中都會(huì)被氧化成硫酸鉛和二氧化鉛 ,最后導(dǎo)致喪失支撐活性物質(zhì)的作用而使電池失效 。后由于二氧化鉛腐蝕層的形成 ,使鉛合金產(chǎn)生應(yīng)力 ,使板柵線性長(zhǎng)大變形 ,最后使極板整體遭到破壞 ,活性物質(zhì)與板柵接觸不良而脫落或在匯流排除短路 . 正極活性物質(zhì)脫落、軟化 除板柵長(zhǎng)大引起活性物質(zhì)脫落外 ,隨著充放電的反復(fù)進(jìn)行 ,二氧化鉛顆粒之間的組合也松弛 ,軟化 ,從極板上脫落下來 . 極板的制造 ,裝配的松緊和充放電等一系列因素 ,都對(duì)正極活性物質(zhì)的軟化、脫落有影響 . 不可逆硫酸鹽化 電池過放電、放電后長(zhǎng)期存儲(chǔ)、或在放電狀態(tài)下存儲(chǔ)下 ,極板上將在硫酸鉛的溶解、重結(jié)晶作用下生成一種粗大、難于接受充電的硫酸鉛結(jié)晶 ,此現(xiàn)象稱為不可逆硫酸鹽化 .嚴(yán)重時(shí)電極失效 ,無法充電 . 容量過早的損失 當(dāng)用低銻或鉛鈣為板柵合金時(shí) ,在蓄電池使用的初期 (大約 20 個(gè)循環(huán) ),出現(xiàn)容量突然下降的現(xiàn)象 ,使電池失效 . 銻在活性物質(zhì)上的嚴(yán)重積累 正極板上的銻隨著充放電循環(huán) ,部分的被氧化成離子 ,隨電解液到達(dá)負(fù)極并在負(fù)極活性物質(zhì)上還原 ,由于電解液中的氫離子在銻上比在鉛上更容易還原而生成氫氣 ,因此銻積累后 ,電池充電時(shí)大部分電流均用于水分解 ,電池不能正常充電而失效 . 熱失控 由于充電電壓過高、電流過大 ,導(dǎo)致電池溫度升高 ,最終使電池變形、開裂而失效 . 負(fù)極匯流排的腐蝕 一般情況下 ,匯流排不存在腐蝕問題 ,但在閥控式密封蓄電池中 ,當(dāng)建立氧循環(huán)時(shí) ,電池上部空 間基本充滿氧氣 ,隔膜中的電解液也可能沿極耳上爬到匯流排 ,匯流排的合金則會(huì)被氧化 ,生成硫酸鉛 ,如果匯流排焊條合金選擇不當(dāng) ,有雜質(zhì)和縫隙 ,腐蝕會(huì)沿著這些縫隙加深 ,致使極耳與匯流排脫開 ,負(fù)極板失效 . 隔膜穿孔造成短路 個(gè)別品種的隔膜 ,孔徑較大 ,使用過程中可能造成大孔 ,活性物質(zhì)可在充放電過程中穿過大孔 ,造成微短路 ,使電池失效 . 蓄電池的維護(hù) 蓄電池的維護(hù)是十分重要的工作環(huán)節(jié) .不同電池類型和不同系列的電池 ,維護(hù)方法有所不同 . 對(duì)于放電狀態(tài)的鉛酸蓄電池 ,除免維護(hù)型外 ,日常維護(hù)應(yīng)該注意下列各 點(diǎn) : ◆ 蓄電池必須經(jīng)常保持清潔 。 ◆ 不要任何外來雜物落入電池內(nèi) 。 ◆ 使用的一切工具、材料必須在干凈有遮蓋的地方 。 ◆ 必須定期的擦凈蓄電池整個(gè)外部的硫酸痕跡和灰塵 。 ◆ 各單體電池之間的接觸裝置以及與導(dǎo)線的連接都必須完全可靠 。 ◆ 如果蓄電池有密封蓋和通氣栓塞 ,就必須檢查和清拭通氣孔 。 ◆ 必須注意電解液面高度 ,不要讓極板和隔板露出液面 。 ◆ 必須將電解液調(diào)整到正常的密度 ,而且只能在蓄電池充電終止時(shí)進(jìn)行 。 ◆ 放電過程中要經(jīng)常的檢查各單體電池端電壓和電解液密度 ,密切注意 蓄電池的放電程度 。 ◆ 不允許蓄電池的放電電流超過制造廠家規(guī)定的最大限度 。 ◆ 電解液溫度不得超過說明書的規(guī)定值 ,一般為 45℃ 。 ◆ 充電電流不得超過制造廠的規(guī)定 。 ◆ 按照說明書定期進(jìn)行均衡充電 。 ◆ 如果蓄電池長(zhǎng)期擱置 ,為了避免過度的自放電和嚴(yán)重的硫酸鹽化 ,應(yīng)每月進(jìn)行一次補(bǔ)充充電 。 ◆ 對(duì)蓄電池的維護(hù) ,最好的辦法就是安裝酸蓄電池保護(hù)器 . ◆ 每月測(cè)試充電電壓 ,電解液液面狀況 ,防止電機(jī)輸出的充電電壓過高而使電解液過早的蒸發(fā)掉 ,導(dǎo)致電池性能變差 . 第三章 蓄電池常見故障現(xiàn)象及分析處理 一 、極板硫酸鹽化的現(xiàn)象 電池極板硫化后出現(xiàn)哪些現(xiàn)象 ?怎樣防止極板硫化 ? 電池極板硫化后 ,在電池的充電過程中和使用中都會(huì)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象 . 充電中的異?，F(xiàn)象 充電開始 ,電壓升高很快 ,在很短時(shí)間內(nèi)就產(chǎn)生少量氣泡 。在放電過程中電壓降低很快 ,充電過程中電解液的比重增加不多 ,而溫度則升高很快 ,充電終了溫度很高 ,而電壓反而降低 ,電解液低于正常值 ,電池容量顯著降低 . 使用中的異常現(xiàn)象 剛充足電的電池 ,接上負(fù)載后 ,放 ,放電電流并不大 ,但很快就放電完了 ,充足電的電池 ,擱置很短時(shí)間就無電 . 3. 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 . 防止電池極板硫化的措施一般有以下幾項(xiàng) : 保持電解液液面一定高度 ,不使極板裸露 . 禁止長(zhǎng)期擱置半放電狀態(tài)的電池 ,使用電池有季節(jié)性的地區(qū) ,在不用或少用電池的季節(jié) ,應(yīng)將電池充足電 ,使電池經(jīng)常保持充足電狀態(tài) . 禁止將電池置于室外 ,避免電池長(zhǎng)期充電不足 . 暫時(shí)不用的電池 ,應(yīng)按規(guī)定正 確儲(chǔ)存 . 電解液比重符合要求 ,不得過高或過低 . 3. 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 . 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)樗绍浟蛩徙U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 .通常所說的極板硫酸鹽化是指不正常的狀態(tài) .由于電池使用不當(dāng) ,長(zhǎng)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都可以導(dǎo)致極板硫酸鹽化 .這是由于在極板上由于重結(jié)晶作用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 ,會(huì)堵塞極板的微孔 ,妨礙電解液的滲透作用 ,增加了電阻在充電時(shí)不易恢復(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 ,因此容量大大降低 . 二、極板彎曲和斷裂的原因 1. 電池在使用壽命終止后 ,由于板柵腐蝕、強(qiáng)度變小、造成極板斷裂 ,尤其正極板表現(xiàn)更為嚴(yán)重 ,這屬于正常的壽命終止 .但由于使用維護(hù)不當(dāng) ,會(huì)造成極板的彎曲和加速板柵的腐蝕其原因有以下幾點(diǎn) : a. 極板活性物質(zhì)在制造過程中因涂膏不均或運(yùn)輸保管中受潮 ,蓄電池在充放電時(shí) ,極板各部分所引起的電化學(xué)變化不均 ,使極板各部分膨脹和收縮不一致 ,引起彎曲和斷裂 . b. 大電流充放電或高溫放電時(shí) ,極板上活性物質(zhì)反應(yīng)較強(qiáng)烈 ,容易造成電化學(xué)反應(yīng)不均而引起彎曲和斷裂 . c. 電池使用后未進(jìn)行充電而保存 ,板柵與較多的硫酸和硫酸鉛接觸 ,加速了板柵腐蝕 ,造成板柵筋條和極板斷裂 . d. 過量充電或過量放電 ,增加了內(nèi)層活性物質(zhì)的膨脹和收縮 ,恢復(fù)過程不一致 ,造成極板的彎曲和斷裂 . 三、活性物質(zhì)過量脫落的原因 1. 將電池的極群取出 ,檢查沉淀槽中的沉淀物 ,如果是活性物質(zhì)少量脫落 ,在電池正常工作的范圍內(nèi)是允許的 ,如果大大超過正常的情況時(shí) ,就要及時(shí)分析原因 ,并進(jìn)行處理 . a. 電池槽底部在短時(shí)間內(nèi)集積了大量褐色沉淀 ,說明是自正極板上脫落 ,是由于充電電流過大或經(jīng)常