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一、電動(dòng)助力車(chē)蓄電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(以6-DZM-10為例)
1、2h率容量:2h以上(5A放電到1.6V/單體 時(shí)間≥120min)。
2、荷電保持特性:存放28天,剩余容量不低于8.5Ah。
3、大電流放電特性:以15A電流放電5min,端電壓不應(yīng)低于1.4V/單體。
4、過(guò)放電特性:放電初期電流為12±1.2A的定阻抗連續(xù)放電21,容量不應(yīng)低于7.5Ah。
5、-10℃低溫容量:在零下(10℃±1℃)的環(huán)境下存貯10小時(shí),實(shí)際容量不應(yīng)低于7Ah。
6、過(guò)充電特性:以1.2A電流連續(xù)充電48小時(shí),實(shí)際容量不應(yīng)低于9.5Ah,外觀(guān)不得出現(xiàn)異常。
7、密封反應(yīng)效率:以1.0A電流充電48小時(shí)后,再以0.5A充電29小時(shí)后,收集5小時(shí)氣體,氣體復(fù)合效率不應(yīng)低于90%。 8、循環(huán)壽命:70%深度放電,循環(huán)壽命大于350次。
二、電動(dòng)助力車(chē)蓄電池常見(jiàn)故障的檢查方法
1、外觀(guān)檢查:外觀(guān)變形、破損、滲漏、污染等檢查。
2、電壓測(cè)量:先測(cè)總電壓,再測(cè)單只電池電壓,并逐一檢查連接是否完好正常。
3、電池安全閥部檢查:取開(kāi)上面蓋,查看安全閥周?chē)欠裼兴嵋旱犬惓,F(xiàn)象,用手取開(kāi)安全閥,檢查是否有粘連、松動(dòng)或損壞等現(xiàn)象。 4、電池內(nèi)部檢查:主要檢查項(xiàng)目:(1)電解液:目測(cè)電池內(nèi)部電解液的干濕度,用木條等探試應(yīng)有濕潤(rùn)感。(2)檢查電池單格電壓進(jìn)行判定“短路”和“斷路”故障:測(cè)單格電壓的方法是用金屬絲接觸電池內(nèi)匯流條測(cè)量。
5、電池氣密性檢查:用血壓計(jì)改裝的氣壓測(cè)試裝置,對(duì)電池充氣,壓力在30-40Kpa,觀(guān)察壓力表是否穩(wěn)定,也可將電池置于水中檢查。
6、容量檢查(按JB/T10262-2001標(biāo)準(zhǔn)):將完全充氣的電池連接進(jìn)行放電,放電電流5A。
三、電動(dòng)助力車(chē)蓄電池常見(jiàn)故障的具體處理方法 1、電池漏液的檢查與處理
(1)漏液有四種情況:一是上蓋與底槽之間密封性不好或因碰撞,封口膠開(kāi)裂造成;二是安全閥滲漏液;三是接線(xiàn)端處滲酸漏液;四是其他部分出現(xiàn)滲酸液漏液。
(2)檢查與處理方法:先作外觀(guān)檢查,找出滲酸漏液部位。取開(kāi)面板看安全閥有無(wú)滲酸漏液痕跡,再打開(kāi)安全閥觀(guān)察電池內(nèi)部有無(wú)流動(dòng)的電解液。作了上述工作之后若仍未發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)做氣密性測(cè)試(放入水中加壓充氣,觀(guān)察有元?dú)馀莓a(chǎn)生并冒出,有氣泡說(shuō)明有滲酸、漏液),最后在充電過(guò)程中,觀(guān)察有流動(dòng)電解液應(yīng)將其抽出。
2、電池充不進(jìn)電的檢查與處理 (1)首先檢查充電回路的連接是否可靠,檢查連線(xiàn)與插頭接觸是否完好,認(rèn)真檢查插座和插頭有否“打火”燒弧現(xiàn)象,有無(wú)線(xiàn)路損傷斷線(xiàn)等。
(2)檢查充電器有無(wú)損壞,充電參數(shù)是否符合要求。
(3)最后查看電池內(nèi)部是否有干涸現(xiàn)象,即電池缺陷液嚴(yán)重。
(4)還應(yīng)檢查極板是否存在不可逆轉(zhuǎn)硫酸鹽化:極板不可逆轉(zhuǎn)硫酸鹽化,可能過(guò)充放電測(cè)其端電壓的變化來(lái)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)不可逆轉(zhuǎn)硫酸鹽化。 (5)上述故障的處理:先將充電回路連接牢固,充電器不正常應(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)充放電。如果發(fā)現(xiàn)有不可逆硫酸鹽化,應(yīng)進(jìn)行均衡充電。干涸電池加液后的維護(hù)充電就控制最大電池1.8A充電10~15小時(shí),三只電池的電壓約在13.4V/只以上為好。如果電池之間電壓差別較大,先將其放電到終止電壓,再作維護(hù)充電、放電。不可逆硫酸鹽化的電池補(bǔ)加液以后(剛好出現(xiàn)流動(dòng)電解液)用0.05-0.15C2A的電流充電20h左右,然后1.5A電流放電,放電終止電壓10.5V/只,反復(fù)1-3次直到消除不可逆硫酸鹽化,電池容量恢復(fù)正常為止。然后抽盡流動(dòng)電解液,蓋上帽閥等即可重復(fù)投入使用。
3、電池變形(鼓肚)的檢查與處理 (1)一組電池(三只)同時(shí)變形先作電壓檢查,如果電壓基本正常,說(shuō)明沒(méi)有短路存在,變形是過(guò)充電產(chǎn)生“熱失控”所致。應(yīng)檢查充電的充電參數(shù)。電壓偏高(高于44.7V以上)無(wú)過(guò)充電保護(hù)或涓流轉(zhuǎn)換點(diǎn)電流偏低者(低于0.3A以下)要更換充電器。
(2)一組三只電池中只有1只或2只變形有以下可能性:一種是電池荷電不一致,充電時(shí)造成某些電池過(guò)充電引起變形,荷電不一致的原因,可能有短單格存在,也可能試驗(yàn)放電或自放電等;第二種是某些電池出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)硫酸鹽化,內(nèi)阻增大,充電發(fā)熱造成變形。未變形的電池應(yīng)檢查放電容量以及自放電特性。若無(wú)異常則不屬于電池問(wèn)題。 4、電動(dòng)自行車(chē)存放一段時(shí)間電池不存電的檢查和處理
(1)首先查看車(chē)鎖是否關(guān)斷。未關(guān)斷時(shí),控制器儀表等仍處于工作狀態(tài),有小電流放電(約30mA-150mA)。時(shí)間一長(zhǎng),在1-4周的時(shí)間就會(huì)將電池完全放電甚至過(guò)放電。
(2)檢查電動(dòng)車(chē)電源部位絕緣是否良好:檢查時(shí),可用毫/安表*萬(wàn)用表的毫安檔)串聯(lián)在電池的回路中,關(guān)斷車(chē)鎖,看是否有微小電流通過(guò)。
(3)測(cè)量蓄電池的端電壓是否一致,測(cè)試蓄電池的自放電性能是否存在自放電過(guò)大的故障。 (4)電池在存放過(guò)程中兩個(gè)月以?xún)?nèi)補(bǔ)充充電一次。防止自放電影響電池使用性能。
5、充電器一充就燒的檢查與處理
此種故障的檢查,首先檢查蓄電池連接是否正確,是否存在反極;另外察看蓄電池充電插座極性座極性是否接反,充電器極性是否接反,造成過(guò)放電后轉(zhuǎn)極。再檢查電池充電座或連線(xiàn)有、無(wú)短路現(xiàn)象,反極短路必須排除。電池已充電反極,對(duì)此先將其放完電(放電時(shí)溫度控制在50℃以上),再維護(hù)充電器連續(xù)充電15-18h,使電壓恢復(fù)正常后作放電檢查反復(fù)進(jìn)行2-3次,容量恢復(fù)正常后即可投入使用,容量不足84min作報(bào)廢處理。
6、新電池裝車(chē)啟動(dòng)時(shí),儀表顯示電壓降得快的處理 (1)檢查儀表顯示與電池容量是否相符。電池電源與容量的關(guān)系如下表:
儀表顯示的電壓與電池容量關(guān)系不符合上表時(shí),就要求廠(chǎng)家調(diào)整使之符合上述電壓與容量之間的關(guān)系。
(2)檢查蓄電池連接線(xiàn)是否可靠,有無(wú)短路等。有則排除之。
(3)檢查電動(dòng)助力車(chē)啟動(dòng)力運(yùn)行電流是否過(guò)大。若是過(guò)大(啟動(dòng)電流在15A以上,運(yùn)行時(shí)電流6A以上)與電動(dòng)助力車(chē)廠(chǎng)家聯(lián)系對(duì)車(chē)輛進(jìn)行改進(jìn)。
(4)檢查蓄電池容量是否偏低。若是偏低,應(yīng)對(duì)電池進(jìn)行維護(hù)-充放電。 7、“落后”電池的檢查與處理
(1)首先將電池進(jìn)行一般性的維護(hù)充電,然后用5A流放電,放電過(guò)程中不斷是測(cè)量電池的電壓,將放電容量不足的“落后”電池先拿出來(lái)給予處理。先補(bǔ)加1.050的稀硫酸至剛好看到流動(dòng)電液出現(xiàn),再繼續(xù)充電12-15h,充電時(shí)注意電池的溫度不要超過(guò)50℃,充電結(jié)束后靜置0.5h-4h,重做5A放電。放電過(guò)程中測(cè)量單格電壓的數(shù)值。若放電時(shí)間達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)或者單格電壓到了1.75V放電時(shí)間與正常電池相差較大者,則還應(yīng)重復(fù)上述充電程序操作,直到符合要求為止。還應(yīng)重復(fù)上述充電程序操作,直到符合要求為止。
(2)對(duì)“落后”電池的處理:若是重復(fù)充放循環(huán)后,電池容量無(wú)明顯上升或仍為零伏左右或很低,這種電池一般有短路存在或活性物質(zhì)嚴(yán)重脫落軟化,嚴(yán)重不可逆硫酸鹽化等,很可能不能修復(fù)。對(duì)符合要求還可以繼續(xù)使用的電池,就抽盡流動(dòng)的電解液,擦干凈表面,安上帽閥,用PVC(或氯仿)J粘合劑將面板粘合好,即可投入使用。
四、電動(dòng)助力車(chē)蓄電池的維護(hù)、保養(yǎng)常識(shí)
蓄電池的使用壽命不僅與生產(chǎn)廠(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量及電動(dòng)車(chē)的系統(tǒng)配置有關(guān),而且也與消費(fèi)者的使用、保養(yǎng)有很大的關(guān)系。因此,要用好電動(dòng)助力車(chē),一是要認(rèn)真選擇品牌,了解其質(zhì)量狀態(tài)和服務(wù)承諾,以便獲得質(zhì)量好的電動(dòng)助力車(chē)產(chǎn)品。二是要了解掌握一些蓄電池的使用及維護(hù)保養(yǎng)的基本知識(shí)。 1、保持電池的足電狀態(tài),每天騎行電動(dòng)助力車(chē),無(wú)論10-50km,均應(yīng)補(bǔ)充充電,使電池長(zhǎng)期處于“吃飽狀態(tài)”,而且當(dāng)天就充,用完了閑置幾天再充,易出現(xiàn)極板硫化,容量下降。
2、進(jìn)行定期深放電:建議您使用兩個(gè)月后二進(jìn)進(jìn)行一次深放電,即長(zhǎng)距離騎行直到欠壓指示燈閃亮,電量用完,然后充電恢復(fù)電池容量,也使您了解到電池當(dāng)前的容量水平,是否需要經(jīng)維護(hù)保護(hù)。3、禁止虧電存放:蓄電池虧電存放會(huì)嚴(yán)重影響使用壽命,如果閑置時(shí)間越長(zhǎng),蓄電池?fù)p壞也越嚴(yán)重。
4、定期檢驗(yàn):假如你買(mǎi)的新車(chē)?yán)m(xù)行里程為50km,三月之內(nèi)出現(xiàn)續(xù)行嚴(yán)重減少,如十幾公里,此時(shí)可用萬(wàn)用表檢查電池外接線(xiàn)柱的電壓值,一般充滿(mǎn)電應(yīng)為39-42V,假如少好幾伏,或打開(kāi)電池盒其中一塊電池電壓低于10.5V,可能是內(nèi)部單格短路,此時(shí)應(yīng)找維修站修理更換,以免損壞另外兩塊好電池。另外也應(yīng)檢查充電器的故障。5、電動(dòng)助力車(chē)的設(shè)計(jì)載重量為75kg,所以避免帶過(guò)重的物件,在起步和上坡時(shí)請(qǐng)用腳蹬以助力。因?yàn)榇藭r(shí)電機(jī)電流增大,使電池放電過(guò)快,電壓快速下降。電池每次使用的放電深度越小,電容的使用壽命越長(zhǎng)。所以減少大電流放電,可以延長(zhǎng)電池使用壽命,增加續(xù)行里程。另外不管電池用多大容量的電池組,用戶(hù)都應(yīng)養(yǎng)成隨用隨充的良好的習(xí)慣。
6、冬季電池容量隨氣溫而下降這是正?,F(xiàn)象,以20℃為標(biāo)準(zhǔn),一般 -10℃容量為80%。
7、長(zhǎng)期保持電池表面的清潔,存車(chē)時(shí)禁止曝曬,應(yīng)將車(chē)放在陰涼通風(fēng)干燥的地方。
8、電動(dòng)助力車(chē)所用鉛酸電池的壽命長(zhǎng)短與用戶(hù)的日常使用維護(hù)有很大的關(guān)系,一般來(lái)說(shuō),要注意以下幾點(diǎn):(1)電池每次使用放電深度越?。ň嚯x越短),電池的使用壽命就越長(zhǎng),平時(shí)應(yīng)養(yǎng)成隨用隨充的良好習(xí)慣,使用電池經(jīng)常保持足電狀態(tài)。
(2)充電時(shí)間應(yīng)根據(jù)行駛里程長(zhǎng)短有所不同,里程越長(zhǎng),充電時(shí)間就長(zhǎng),反之則短,充電時(shí)間就控制在4-12小時(shí),不得長(zhǎng)時(shí)間充電。
(3)電池需長(zhǎng)時(shí)間放置時(shí)必須先充足電量,一般每一個(gè)月補(bǔ)充一次。
(4)大電流放電對(duì)電池有一定的損害,所以在起步、上坡、負(fù)重、頂風(fēng)時(shí)用腳踏加以助力。
(5)充電時(shí)要用配套的充電器,放置有陰涼通風(fēng)處、避免高溫和潮濕,切勿讓水進(jìn)入充電器,防止觸電事故。
五、影響電動(dòng)助力車(chē)電池壽命的因素 1、電池本身的質(zhì)量水平
影響電池一致性好壞的因素有電池制造技術(shù)水平高低及材料好壞,電池生產(chǎn)管理及工藝水平的高低等。技術(shù)水平高、生產(chǎn)工藝先進(jìn)、材料好、機(jī)械化程度高、電池的一致性必然好。電池生產(chǎn)過(guò)程中,手工勞動(dòng)的程度高,必然影響電池的一致性,所以作為電動(dòng)車(chē)廠(chǎng)家選取電池時(shí),必須考察電池的一致性,了解電池廠(chǎng)家的生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備及生產(chǎn)管理情況,選取電池性能穩(wěn)定,一致性高的電池。2、電動(dòng)車(chē)本身電路系統(tǒng)的匹配水平
電動(dòng)車(chē)電路系統(tǒng)中與電池壽命關(guān)系密切的是充電器和控制器。比較而言充電器比控制器對(duì)電池的影響大。
(1)充電不足
從電化學(xué)反應(yīng)看,充電不足表現(xiàn)為陰陽(yáng)兩極板硫酸鉛不能全轉(zhuǎn)變?yōu)楹>d狀鉛和二氧化鉛,這使電池容量不足,如長(zhǎng)期充不足從電化學(xué)反應(yīng)看,充電不足表現(xiàn)為陰陽(yáng)兩極板硫酸鉛不能全轉(zhuǎn)變?yōu)楹>d狀鉛和二氧化鉛,這使電池容量不足,如長(zhǎng)期充不足電,則會(huì)造成硫酸鉛結(jié)晶,顆粒增大,使極板硫化,電池品質(zhì)變劣。
(2)過(guò)度充電
過(guò)度充電,會(huì)使陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣量大于陰極的吸收能力,從而使電池內(nèi)壓增大,最終沖開(kāi)安全閥,氣體外溢,導(dǎo)致電解液減少。另外過(guò)度充電,對(duì)陰陽(yáng)極板活性物質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生沖擊作用,使活性物質(zhì)軟化,破壞了正極板的格子界面,并使a分子變成b分子,而b分子是不可逆的。即使再充電不能恢復(fù)容量,電池壽命大大縮短。
(3)控制器對(duì)電池壽命的影響
電流密度。對(duì)電動(dòng)車(chē)而言,電流密度主要指運(yùn)行平均電流和峰值電流。控制器是否過(guò)放電。電動(dòng)車(chē)限壓保護(hù)設(shè)置太低,易造成電池的過(guò)放電。過(guò)放電對(duì)電池的壽命損壞是很?chē)?yán)重的。3、消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車(chē)的使用正確與否
消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車(chē)的使用正確與否,對(duì)電池的壽命影響極大。
(1)如用戶(hù)每次不及時(shí)給電池充電,都是放電至終止電壓(即100%放電),后再充電,則其壽命是200以上循環(huán)的話(huà),那么放電深度在30%,則電池壽命會(huì)達(dá)1200次以上。也就是說(shuō)電池壽命與放電深度關(guān)系很密切。(2)用戶(hù)不及時(shí)充電,在騎行中電池過(guò)放電至終止電壓而斷電,由于斷電后電池電壓回復(fù)上去,則電動(dòng)車(chē)又恢復(fù)放電騎行功能。這樣對(duì)電池就是一個(gè)反復(fù)過(guò)放電的過(guò)程,對(duì)電池壽命影響極大。
(3)過(guò)大負(fù)載騎行。在大于正常負(fù)載條件下騎行電動(dòng)車(chē),會(huì)使電動(dòng)車(chē)電池以大電流長(zhǎng)時(shí)間放電,這對(duì)電池的壽命影響也是顯而易見(jiàn)。
延長(zhǎng)鉛酸蓄電池使用壽命的一些方法 通過(guò)電動(dòng)自行車(chē)使用的閥控密封式鉛酸蓄電池主要的失效分析,探討了降低電池失效率采取一些有效的方法,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車(chē)鉛酸蓄電池保用2年的夢(mèng)想。 延長(zhǎng)電池的使用壽命需要采用一系列整體的措施。 第一是對(duì)車(chē)的處理 首先,整車(chē)行駛時(shí)的電流對(duì)電池壽命至關(guān)重要。如電摩的電池,放電電流經(jīng)常接近1C,甚至超過(guò)1C,這樣的電池壽命難以達(dá)到很長(zhǎng)。 可能一些電池制造商都進(jìn)行過(guò)1C充電70%,2C放電60%的循環(huán)壽命試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)這樣的壽命試驗(yàn),電池壽命達(dá)到350次的電池很多,但是使用在電摩上的效果相差甚遠(yuǎn)。其原因是多種多樣的,一個(gè)最關(guān)鍵的原因是,電摩每次放電的深度可能要超過(guò)60%;另外就是放電以后,并不能夠在30分鐘以?xún)?nèi)進(jìn)行充電,電池存在著硫化,這就是電摩電池與試驗(yàn)結(jié)果相差甚遠(yuǎn)的主要原因。 所謂簡(jiǎn)易型車(chē)款的電池壽命相對(duì)來(lái)說(shuō)比較長(zhǎng),其實(shí)就是車(chē)輪直徑大,車(chē)重輕,電池負(fù)擔(dān)輕。而一些車(chē)采用了無(wú)刷電機(jī)或者高速電機(jī),其電流更些這樣的車(chē)在20公里時(shí)速巡航時(shí)的電流也就是4A左右,這種車(chē)的壽命相對(duì)比較長(zhǎng)。而一些車(chē)的車(chē)輪直徑小,電機(jī)效率沒(méi)有做上來(lái),以增加電流來(lái)保證車(chē)速,特別是一些輕摩化的車(chē),車(chē)重增加到50kg以上,行駛的電流增加很大,在20公里巡航時(shí)的電流接近6A甚至更大。這樣影響的不僅僅是續(xù)行能力,而且在同樣續(xù)行要求下電池放電深度增加了50%,電池也是容易在深放電的條件下運(yùn)行,電池壽命自然要短。所以車(chē)重對(duì)續(xù)行能力有影響,對(duì)電池壽命影響很大。 另一個(gè)問(wèn)題是限速問(wèn)題。大多數(shù)車(chē)的控制器都留了一個(gè)限速插頭,并且很多經(jīng)銷(xiāo)商以去掉限速來(lái)招攬顧客。一些車(chē)廠(chǎng)干脆就去掉限速出廠(chǎng)。這樣的車(chē)的電流也過(guò)大,導(dǎo)致電池壽命下降。 一些車(chē)廠(chǎng)采用的控制器問(wèn)題很多。就維修車(chē)來(lái)說(shuō),奇怪的是很多車(chē)的欠壓保護(hù)電壓都等于31.5V。這樣,每次車(chē)顯示欠壓的時(shí)候,電池已經(jīng)過(guò)放電。其實(shí),在電池電壓低于32V以后一直到27V,所增加的續(xù)行能力不到2公里,而對(duì)電池的損傷卻非常大的,多數(shù)出現(xiàn)容量下降5%左右。只要出現(xiàn)這樣的情況10次,電池的容量多數(shù)都低于標(biāo)準(zhǔn)要求的70%標(biāo)稱(chēng)容量。另外,一些用戶(hù)發(fā)現(xiàn)電池在欠壓以后,過(guò)10分鐘,電池又不欠壓了,就又采取給電行駛,這對(duì)電池破壞更大,而大多數(shù)車(chē)的說(shuō)明書(shū)沒(méi)有給用戶(hù)以警示。 另外,欠壓保護(hù)采取什么電壓為好?目前多數(shù)車(chē)采用的是32V±0.5V。應(yīng)該看到,多數(shù)電池在放電到31.5V的時(shí)候,由于電池存在容量差,此時(shí)往往會(huì)有一個(gè)電池電壓低于10.5V,該電池處于過(guò)放電狀態(tài)。而其他電池還沒(méi)有達(dá)到11V。這時(shí)候,過(guò)放電的電池容量急劇下降,對(duì)電池的損傷影響的不僅僅是該單只電池,而且會(huì)影響整組電池的壽命。所以建議:對(duì)于標(biāo)稱(chēng)36V的欠壓保護(hù)應(yīng)該選32.5V±0.5V, 對(duì)于標(biāo)稱(chēng)24V的欠壓保護(hù)應(yīng)該設(shè)在21.5V~22V,對(duì)于標(biāo)稱(chēng)48V的應(yīng)該設(shè)在44V~45V。這樣的電壓對(duì)續(xù)行能力僅僅少不到1公里,但是對(duì)電池壽命的影響很少。 目前多數(shù)控制器內(nèi)部都有可調(diào)的電位器,而這個(gè)可調(diào)的電位器的振動(dòng)漂移是比較嚴(yán)重的。在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)中,幾乎沒(méi)有一個(gè)產(chǎn)品采用抗振動(dòng)的精密多圈電位器,這樣的控制器發(fā)生振動(dòng)后漂移也不奇怪。最近,看到一種全部采用SMD(貼片)元件的控制器,并且在出廠(chǎng)以前采用固定電阻來(lái)調(diào)試,并且采取環(huán)氧樹(shù)脂灌封的控制器,該控制器的可行性非常高,可是價(jià)格沒(méi)有明顯的增加,這樣的控制器的結(jié)構(gòu)可以保證不會(huì)出現(xiàn)任何漂移。所以采用這樣的結(jié)構(gòu),對(duì)延長(zhǎng)電池壽命也非常有好處。 第二是電池質(zhì)量問(wèn)題 我國(guó)目前的電池結(jié)構(gòu),基本上是由適合淺循環(huán)的浮充電池發(fā)展而來(lái)的。其結(jié)構(gòu)上沒(méi)有按照深循環(huán)的規(guī)律要求去改造。而淺循環(huán)電池的深循環(huán)壽命做到80次循環(huán)就綽綽有余了,而市場(chǎng)希望電動(dòng)自行車(chē)的電池能夠做到800次深循環(huán)才好??墒悄壳半姵氐慕Y(jié)構(gòu)已經(jīng)決定了,這個(gè)目標(biāo)是難以達(dá)到的。為了適應(yīng)深循環(huán),國(guó)內(nèi)對(duì)電池做了適應(yīng)性的改動(dòng)。這些改動(dòng)是: 1、 為了提高電池的容量,同時(shí)適合大電流放電,采用了增加極板的情況。國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)采用15片極板,甚至有的企業(yè)采用17片極板。這樣,極板、隔板都減薄了。正極板的活性物質(zhì)用量增加了,電池的初期容量上去了,大電流特性改善了,但是負(fù)極過(guò)渡減少了,氧循環(huán)變差了,失水增加了。 2、 提高電解液的比重也有利于增加電池的初期容量,但是硫化和正極板軟化也增加了,也影響電池的壽命。 3、隔板減薄了,硫酸的貯存減少了,失水導(dǎo)致電池失效的概率增加了,同時(shí),電池的微短路和鉛枝搭橋的概率增加了。 不少電池在單體測(cè)試中,可以獲得比較好的結(jié)果,但是,對(duì)于串連電池組來(lái)說(shuō),其壽命明顯下降。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的重要原因就是串連電池組的配組問(wèn)題。這也是在電池質(zhì)量中一個(gè)非常重要的問(wèn)題。電池配組一般應(yīng)該注意的是: 1、 電池工藝狀態(tài)的配組; 電池的工藝狀態(tài)不同,電池的失效模式也不相同。多數(shù)電池制造商沒(méi)有人工氣候調(diào)整條件,生產(chǎn)的工藝也要不斷的調(diào)整,失效模式也略有差異。而這個(gè)差異將在串連電池組中被擴(kuò)大,最終形成提前失效。 2、電池容量的配組; 3、電池開(kāi)路電壓的配組; 4、電池荷電狀態(tài)的配組。 第三是充電器問(wèn)題 業(yè)界廣為流傳的一句話(huà)就是:電池不是用壞的,是充壞的。發(fā)生這種現(xiàn)象的第一個(gè)重要原因就是消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格因素的制約;第二個(gè)的原因就是從事電化學(xué)的和從事電子學(xué)的缺少溝通;第三個(gè)原因是缺少?gòu)碾娀瘜W(xué)和電子學(xué)聯(lián)合的失效分析;第四個(gè)原因是對(duì)用戶(hù)的使用情況和要求分析不足。 曾經(jīng)向一些從事電化學(xué)的同行問(wèn)過(guò),如果說(shuō)電池是充壞的,為了避免充壞,能否提出一個(gè)好的充電模式來(lái),即能夠保證電池的壽命,又能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。就充電的恒壓值問(wèn)題,筆者就多次問(wèn)過(guò)從事電化學(xué)行業(yè)的同事,他們眾說(shuō)紛紜,始終搖擺不定。例如,恒壓值高了,保證了充電時(shí)間,但是犧牲的是失水和熱失控。恒壓值低了,充電時(shí)間和充入電量又難以保證。所以,筆者認(rèn)為,不僅僅是充電器沒(méi)有做好,而是還不知道如何做好。 還有一些現(xiàn)象,掩蓋了真相。例如,多數(shù)電池制造商和充電器商都說(shuō)車(chē)廠(chǎng)因?yàn)閮r(jià)格因素不接受價(jià)高但可以保證電池壽命的充電器。應(yīng)該承認(rèn),大多數(shù)小企業(yè)是如此,但是,有發(fā)展的、規(guī)模性企業(yè)確實(shí)在出高價(jià)也買(mǎi)不到好的充電器。一些充電器制造商把某寫(xiě)功能夸大,成品的功效沒(méi)有其宣傳的那樣好。還有不少功能是屬于賣(mài)概念的功能,實(shí)效有限。 那么在電池和車(chē)都保證的條件下,如何提高充電器的功能,確保電池的壽命呢?基本方法如下。 首先就是充電的最高充電電壓或者恒壓值要降下來(lái)。 降低充電最高電壓的意義在于: 降低失水; 減少大量析氣對(duì)正極板的沖刷,緩解正極板軟化; 保持電解液的硫酸比重不再提高,緩解電池硫化。 實(shí)現(xiàn)最高充電電壓工作在大量析氧,但是沒(méi)有大量析氫的狀態(tài)。在改善電池的電池板柵合金、提高析氣電位、改善氧循環(huán)性能,提高密封反應(yīng)效率的基礎(chǔ)上,控制充電最高充電電壓在2.42V以下,也就是在析氫電位以下。這樣做必然會(huì)導(dǎo)致充電時(shí)間的延長(zhǎng),這就必須在大電流充電(限流充電)的狀態(tài)下,加入去極化的負(fù)脈沖,改善電池的充電接受能力,在大電流充電的時(shí)候多充入一些電量,縮短補(bǔ)足充電時(shí)間。 其次,需要對(duì)最高充電電壓進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 溫度補(bǔ)充償?shù)囊饬x在于: 解決電池夏季過(guò)充電、冬季欠充電的矛盾;緩解電池在高溫環(huán)境中的熱失控?fù)p壞。 到目前為止,看到一些采用模擬的方法實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)充的充電器普遍存在著模擬誤差較大的問(wèn)題。同時(shí),在充電器內(nèi)部模擬電池的溫度的差異比較大??赡茉谀硞€(gè)溫度的差異不大,但是在環(huán)境溫差變化比較大,在通風(fēng)狀態(tài)差異比較大的時(shí)候,就產(chǎn)生模擬狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)的差別過(guò)大的問(wèn)題。所以,還是推薦采用測(cè)量電池溫度或者強(qiáng)制風(fēng)冷,數(shù)字化測(cè)量環(huán)境溫度的方法。 第四采取抑制硫化的措施 電池硫化的可能性在于: 電池放電以后不能夠及時(shí)充電,在此期間形成稍大的硫酸鉛結(jié)晶。這種現(xiàn)象發(fā)生與所有的深放電的電池,并且在電池放電12小時(shí)以后就可以找到大硫酸鉛結(jié)晶; 深循環(huán)電池的硫酸比重相對(duì)比較高,消除容易產(chǎn)生硫化的條件; 負(fù)極過(guò)度的密封鉛酸蓄電池,在100%充電以后,還會(huì)有不少的硫酸鉛結(jié)晶沒(méi)有得到還原,形成了產(chǎn)生大硫酸鉛結(jié)晶的“晶種”,其他條件一旦具備,非常容易形成大的硫酸鉛結(jié)晶; 正極板容量下降以后,負(fù)極板也不能夠完全還原,形成硫酸鉛結(jié)晶逐步長(zhǎng)大的條件。 由此可見(jiàn),任何深循環(huán)電池在正常使用中,是無(wú)法避免完全產(chǎn)生大的硫酸鉛結(jié)晶,也就是電池硫化的可能。而電池一旦出現(xiàn)硫化,不僅僅會(huì)使電池的負(fù)極板容量下降,也會(huì)加重失水和正極板軟化,對(duì)整個(gè)電池的壽命形成影響。 現(xiàn)在流行一種電池快速壽命測(cè)試方法,就是采用1C電流充入70%的電量,采用2C電流放出60%電量,來(lái)考核電池深循環(huán)壽命。70%的2C電流充電,是電池在充電接受能力比較大的時(shí)候,對(duì)電池采用大電流充電,對(duì)電池的損傷比較些電池基本上沒(méi)有高于嚴(yán)重析氫電壓。一旦高于析氫電壓,電池也會(huì)快速的失水。這個(gè)試驗(yàn),必須采用連續(xù)充放電,如果數(shù)次中途停電幾天,電池也會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的硫化而提前失效。而用戶(hù)使用電池,是無(wú)法保證每次使用以后,都能夠及時(shí)充電的,一年以?xún)?nèi)發(fā)生數(shù)次沒(méi)有及時(shí)充電的情況,電池的硫化就會(huì)積累,而積累的硫酸鉛結(jié)晶就會(huì)形成“晶種”而逐漸長(zhǎng)大。 抑制和消除電池硫化的方法很多,其中,采用高電壓大電流充電,使大的硫酸鉛結(jié)晶產(chǎn)生負(fù)阻擊穿的方法來(lái)溶解的方法是快速消除硫化的便捷方法。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),這種消除硫化的方法是可以獲得暫時(shí)的消除硫化的效果,但是,也會(huì)在消除硫化中帶來(lái)加重失水和正極板軟化的問(wèn)題,對(duì)電池帶來(lái)壽命上的損傷。 比較好的方法還是采用快速的尖脈沖前沿的充放電脈沖,利用其高次諧波與大的硫酸鉛結(jié)晶諧振的方法,在充電過(guò)程中消除電池的硫化。利用這種方法來(lái)消除電池的硫化,做得最成功的就是美國(guó)PULSETHEC公司的設(shè)備。采用這種方法就是在電池兩端接入脈沖發(fā)生器,在電池電壓沒(méi)有過(guò)放電的時(shí)候,對(duì)電池不斷地產(chǎn)生脈沖,其一可以具有溶解大硫酸鉛的條件,其二是脈沖擾動(dòng),破壞了大硫酸鉛繼續(xù)生長(zhǎng)的條件,其三可及時(shí)清除正負(fù)極板上因析氣產(chǎn)生的氣泡,保持極板電流暢通。國(guó)內(nèi)在1999年已有人在研究這樣的產(chǎn)品,其修復(fù)的脈沖波形亦在不斷的優(yōu)化中。 另外的一個(gè)方法就是周期性的采用10%~20%的過(guò)充電的方法,可以還原電池的深層硫化,防止結(jié)晶繼續(xù)生長(zhǎng)。這是國(guó)際上在2000年以后開(kāi)始流行的一種行之有效的方法,據(jù)資料介紹,可以延長(zhǎng)深循環(huán)電池壽命達(dá)一倍以上。 對(duì)樣車(chē)跟蹤的數(shù)據(jù)證明,定期的對(duì)電池采取脈沖除硫化和微過(guò)充電消除硫化的方法是行之有效的方法。國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)具有脈沖修復(fù)的蓄電池延壽修復(fù)器和過(guò)充電修復(fù)功能的充電器,可以非常有效的消除電池的硫化。
電動(dòng)車(chē)蓄電池維修知識(shí)問(wèn)答
使用電池的注意事項(xiàng)如下: 1、不要隨便更換充電器,不要去掉控制器的限速。 各個(gè)制造商的充電器一般都有個(gè)性化需求,在沒(méi)有把握的時(shí)候不要隨意更換充電器。如果續(xù)行里程要求比較長(zhǎng),必須為了異地充電而配備多個(gè)充電器,就把白天補(bǔ)足充電的充電器采用另外補(bǔ)充的充電器,而晚間采用原配的充電器。去掉控制器的限速,雖然可以提高一些車(chē)的速度,除了會(huì)降低車(chē)的安全性以外,也會(huì)降低電池的使用壽命。 2、保護(hù)好充電器。 一般的使用說(shuō)明書(shū)上面都有關(guān)于保護(hù)充電器的說(shuō)明。很多用戶(hù)沒(méi)有看說(shuō)明書(shū)的習(xí)慣,往往除了問(wèn)題以后才想起找說(shuō)明書(shū)看,經(jīng)常為時(shí)已晚,所以先看說(shuō)明書(shū)是非常必要的。為了降低成本,現(xiàn)在的充電器基本上都沒(méi)有做高耐振動(dòng)的設(shè)計(jì),這樣,充電器一般不要放在電動(dòng)自行車(chē)的后備箱和車(chē)筐中。特殊的情況下,必須要移動(dòng),也要把充電器用泡沫塑料包裝好,防止發(fā)生振動(dòng)的顛簸。很多充電器經(jīng)過(guò)振動(dòng)以后,其內(nèi)部的電位器會(huì)漂移,使得整個(gè)參數(shù)漂移,導(dǎo)致充電狀態(tài)不正常。另外需要注意的就是充電的時(shí)候要保持充電器的通風(fēng),否則不但影響充電器的壽命,還可能發(fā)生熱漂移而影響充電狀態(tài)。這樣都會(huì)對(duì)電池形成損傷。所以,保護(hù)好充電器也是非常重要的。 3、每天都充電。 即便您的續(xù)行能力要求不長(zhǎng),充一次電可以使用2到3天,但是還是建議您每天都充電,這樣使電池處于淺循環(huán)狀態(tài),電池的壽命會(huì)延長(zhǎng)。一些早期使用手機(jī)用戶(hù)以為電池最好是基本使用完了以后再充電,這個(gè)看法是不對(duì)的,鉛酸蓄電池的記憶效益沒(méi)有那么強(qiáng)烈。經(jīng)常放完電對(duì)電池的壽命影響比較大。多數(shù)充電器在指示燈變燈指示充滿(mǎn)電以后,電池充入電量可能是97%~99%。雖然僅僅欠充電1%~3%的電量,對(duì)續(xù)行能力的影響幾乎可以忽略,但是也會(huì)形成欠充電積累,所以電池充滿(mǎn)電變燈以后還是盡可能繼續(xù)進(jìn)行浮充電,對(duì)抑制電池硫化也是有好處的。 4、及時(shí)充電。 電池放電以后就開(kāi)始了硫化過(guò)程,在12小時(shí)開(kāi)始,就出現(xiàn)了明顯的硫化。及時(shí)充電,可以清除不嚴(yán)重的硫化,如果不及時(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,一般的充電器對(duì)這些粗大的結(jié)晶是無(wú)能為力的,會(huì)逐步形成電池容量的下降,縮短了電池的使用壽命。所以,除了每天充電以外,還要注意,使用完了以后要盡早的充電,盡可能使電池電量處于飽滿(mǎn)狀態(tài)。 5、定期深放電。 電池定期進(jìn)行一次深放電也有利于"活化"電池,可以略微提升電池的容量。一般的方法是,定期對(duì)電池進(jìn)行一次完全放電。完全放電的方法是在平坦路面正常負(fù)荷的條件下騎車(chē)到第一次欠壓保護(hù)。注意,我們特別強(qiáng)調(diào)第一次欠壓保護(hù)。電池在第一次欠壓保護(hù)以后,電池經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后,電壓還會(huì)上升,又恢復(fù)到非欠壓狀態(tài),這時(shí)候如果再使用電池,對(duì)電池的傷害很大。在完成完全放電以后,對(duì)電池進(jìn)行完全充電。會(huì)感覺(jué)電池容量有所提升。 6、養(yǎng)成一些節(jié)電的好習(xí)慣。 盡可能利用滑行。如下坡的時(shí)候,盡可能的利用提前斷電滑行減速。在即將遇到紅綠燈的時(shí)候提前進(jìn)入滑行,最大限度的減少剎車(chē)。一位朋友告訴我,他是寧愿多轉(zhuǎn)一次灣也要減少一次剎車(chē),這是有道理的。 啟動(dòng)的時(shí)候,最好加入騎行助力,不僅僅可以提高啟動(dòng)速度,而且可以減少電池的電量損失和壽命損傷。 7、注意充電的環(huán)境。 充電最佳的環(huán)境溫度是25℃?,F(xiàn)在多數(shù)充電器沒(méi)有適應(yīng)環(huán)境溫度的自動(dòng)控制系統(tǒng),所以多數(shù)充電器都是按照環(huán)境溫度25℃設(shè)計(jì)的,所以在25℃條件下充電比較好。否則,就難免出現(xiàn)冬季欠充電和夏季過(guò)充電的問(wèn)題。而環(huán)境溫度真正在25℃的時(shí)候比較少,這樣就必然有夏季過(guò)充電冬季欠充電的問(wèn)題。好在現(xiàn)在多數(shù)家庭都具有室內(nèi)調(diào)溫的條件,這樣,充電的時(shí)候,最好把電池和充電器安排在有通風(fēng)并且調(diào)溫的環(huán)境里。 特別提示的是電池處在北方冬季在室外低溫狀態(tài)進(jìn)入溫暖的室內(nèi)的時(shí)候,電池的表面會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜凝露。為了避免結(jié)霜凝露引起的電池漏電,應(yīng)該在電池溫度上升到與室內(nèi)溫度接近并且干燥以后再進(jìn)行充電。 8、充分利用維修條件 不少電動(dòng)自行車(chē)的經(jīng)銷(xiāo)商可以提供電池檢修和維修的服務(wù),應(yīng)該充分利用這些服務(wù)。一些品牌的電動(dòng)自行車(chē)提出對(duì)電池的檢修。如:對(duì)電池進(jìn)行定期檢修,可以減少對(duì)電池的損傷。對(duì)電池的荷電狀態(tài)的修復(fù)就可以緩解"電池落后"的失效,而這些對(duì)配備了維修能力的經(jīng)銷(xiāo)商來(lái)說(shuō)是輕而易舉的。對(duì)于失水來(lái)說(shuō),在電池容量70%的時(shí)候補(bǔ)水就比電池容量40%的時(shí)候補(bǔ)水的效果要好。甚至一些品牌的產(chǎn)品還提出:到規(guī)定的時(shí)間不檢修就相當(dāng)于放棄電池的保用期。使消費(fèi)者受到不應(yīng)該發(fā)生的損失。所以,消費(fèi)者要充分的利用電池檢修的條件延長(zhǎng)增加電池的使用壽命。 通過(guò)這些方法,用戶(hù)可以大大延長(zhǎng)電池的使用壽命。一些用戶(hù)的續(xù)行里程比較短,電池的使用壽命相對(duì)比較長(zhǎng),一些問(wèn)題也相對(duì)難以發(fā)現(xiàn)。所以,第4條說(shuō)到的"深放電"措施也是及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池問(wèn)題的一個(gè)有效方法,不要等電池問(wèn)題嚴(yán)重的時(shí)候就難以處理了。
無(wú)錫某經(jīng)銷(xiāo)商問(wèn):鉛酸電池的工作原理是什么? 答:鉛酸電池是一種使用最廣泛的電池,它以海綿狀的鉛作為負(fù)極,二氧化鉛作為正極,我們把這二種物質(zhì)稱(chēng)為活性物質(zhì),用硫酸水溶液作為電解液,它們共同參與電池的電化學(xué)反應(yīng)。 鉛酸電池的化學(xué)反應(yīng)原理如下 負(fù)極反應(yīng):Pb+HSO4- PbSO4+H++2e 正極反應(yīng):PbO2+2e+HSO4-+3H+ PbSO4+2H2O 電極反應(yīng):PbO 2 +2 H+ +2HSO 4- +Pb 2Pb 2 SO 4 +2 H 2 O 充電狀態(tài) 放電狀態(tài) 從上述反應(yīng)原理可以看到,在放電時(shí),正負(fù)極材料都與電解液中的硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛,所以叫"雙硫酸鹽化反應(yīng)"。在正常情況下,所生成的硫酸鉛結(jié)構(gòu)疏松,并且其晶體非常細(xì)小,電化學(xué)活性很高,這種活性很高的硫酸鉛在充電時(shí)可以在電流作用下重新生成正極的二氧化鉛和負(fù)極的海綿狀鉛。通過(guò)這種穩(wěn)定的可逆過(guò)程,電池實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)存電能和釋放電能的作用。
山西一電動(dòng)車(chē)用戶(hù)問(wèn):用戶(hù)如何使用電池可以延長(zhǎng)電池的使用壽命? 答:有經(jīng)驗(yàn)的用戶(hù)都知道電池的費(fèi)用是電動(dòng)自行車(chē)最大的消耗,所以用戶(hù)非常關(guān)心延長(zhǎng)電池的使用壽命的問(wèn)題。首先要假定充電器沒(méi)有問(wèn)題,用戶(hù)是否正確使用對(duì)電池的壽命至關(guān)重要。
南京李先生問(wèn):鉛酸電池的硫酸鹽化的原因與危害是什么? 答:硫酸鉛在形成之后一段時(shí)間內(nèi)活性較高,如果在這一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有及時(shí)充電或者充電不完全,使它未及時(shí)轉(zhuǎn)化為正負(fù)極活性物質(zhì),硫酸鉛則會(huì)在溫度低時(shí)再重新結(jié)晶,在結(jié)晶質(zhì)硫酸鉛上析出,這樣一次又一次地重復(fù),使結(jié)晶顆粒不斷增大,成為導(dǎo)電性能差、難以溶解、充電時(shí)難以恢復(fù)的硫酸鉛結(jié)晶,即通常所說(shuō)的不可逆鹽化(本手冊(cè)所稱(chēng)的鹽化均指此類(lèi)鹽化)。電池失效的原因有多種,如致命的電極板柵腐蝕、電極板柵的嚴(yán)重變形、電極活性物質(zhì)的脫落、電池內(nèi)部短路或斷路等理化原因,但是,統(tǒng)計(jì)表明,絕大多數(shù)電池的失效都是由電極活性物質(zhì)的不可逆硫酸鹽化造成的。
這種鹽化物在充電時(shí)難以恢復(fù)為二氧化鉛及海綿狀鉛,對(duì)電池具有很大的危害: ★它的形成消耗了活性物質(zhì),使電池的有效容量降低,長(zhǎng)期如此將導(dǎo)致電池報(bào)廢; ★不僅它本身在充電時(shí)難以恢復(fù),而且會(huì)阻塞多孔電極的空隙,妨礙電解液通過(guò),增加內(nèi)阻; ★充放電時(shí)發(fā)熱更多,電池溫度升高,會(huì)加大極板的腐蝕與變形,使活性物質(zhì)脫落導(dǎo)致電池的結(jié)構(gòu)性報(bào)廢; ★使充電效率下降,充電時(shí)間延長(zhǎng),造成時(shí)間及能源的浪費(fèi); ★導(dǎo)致更嚴(yán)重的電解水現(xiàn)象,電池容易失水干涸; ★由于容量下降,輸出功率不足,為保持一定的輸出就只能加大放電深度,會(huì)造成硫酸鹽化更加嚴(yán)重,形成惡性循環(huán); ★由于消耗了硫酸,導(dǎo)致電解液密度下降,大電流放電能力降低,性能下降。
電池使用過(guò)程中形成不可逆硫酸鹽化的主要原因包括: ◆經(jīng)常性的深度放電及過(guò)放電,沒(méi)有及時(shí)充電或充電不足; ◆電解液密度過(guò)大; ◆電池環(huán)境溫度的變化; ◆在虧電狀態(tài)下電池長(zhǎng)期擱置不用即貧存; ◆電池組中電池性能不一致,存在差異過(guò)大的落后電池;表現(xiàn)為電池組中某一個(gè)電池的容量明顯低于其它電池,造成整個(gè)電池組電壓下降,充電時(shí)落后電池因最先被充滿(mǎn)而其余電池仍需充電而形成過(guò)充電,放電時(shí)該落后電池又因最先被放空從而形成過(guò)放電,從而導(dǎo)致硫酸鹽化進(jìn)一步加劇,使得落后程度更加嚴(yán)重,形成惡性循環(huán)。
在車(chē)用蓄電池的故障中,大部分是極板硫化,導(dǎo)致容量降低,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)困難,甚至不能點(diǎn)火,進(jìn)而使蓄電池早期報(bào)廢?,F(xiàn)將這一故障的早期判斷、產(chǎn)生的原因、排除的方法與預(yù)防的措施分述如下。 一、極板硫化故障的判斷 如果車(chē)用蓄電池出現(xiàn)了下列現(xiàn)象,即表明蓄電池已經(jīng)產(chǎn)生硫化了,應(yīng)當(dāng)盡快采取措施加以排除。 1.在極板表面生成一層白色、堅(jiān)硬而又粗大的晶粒(硫酸鉛)即是極板硫化。 2.極板硫化后,蓄電池內(nèi)電阻增大,容量便隨之減少,因而啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)力,若硫化嚴(yán)重時(shí),完全不能帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),點(diǎn)火的火花塞也無(wú)法正常工作,這一切都表明極板硫化。 二、極板產(chǎn)生硫化的原因 1.蓄電池常期處于放電狀態(tài),或長(zhǎng)期放置而沒(méi)有及時(shí)充電,促使電解液中的硫酸鉛增多,在極板上結(jié)成白色而又堅(jiān)硬的粗大晶粒,即極板硫化。 2.電解液因蒸發(fā)、分解、流失等原因造成減少,又沒(méi)能及時(shí)補(bǔ)充蒸餾水,使液面降低,極板部分外露而氧化。再受車(chē)體曠動(dòng)的影響,外露極板粘附電解液,車(chē)體平穩(wěn)后,再次極板外露,電解液中的硫酸鉛便沉集在極板上。如此沉集,便形成極板硫化。 3.放電過(guò)于劇烈,電池表面臟污,形成嚴(yán)重自行放電;電解液比重經(jīng)常處于過(guò)大狀態(tài);或電解液不純等也都會(huì)導(dǎo)致極板硫化。
蓄電池的容量直接關(guān)系到汽車(chē)、拖拉機(jī)能否正常起動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)。如果維護(hù)保養(yǎng)不好,即使新裝的蓄電池也會(huì)出現(xiàn)容量迅速下降,使用壽命縮短。造成容量下降的原因主要有以下幾個(gè)方面: 1、極板硫化。即極板表面逐漸生成的白色粗大晶粒硫酸鉛,這種晶粒較硬,很難溶于電解液充電時(shí)也不易與電解液起還原反應(yīng),從而減少了活性物質(zhì)。此外,粗晶粒硫酸鉛堵塞極板孔隙,使電解液滲入困難,并增加了內(nèi)阻,使極板中參加反應(yīng)的活性物質(zhì)減少,造成蓄電池容量降低。引起極板硫化的原因有: (1)蓄電池長(zhǎng)期處于完全放電或半放電狀態(tài),由于氣溫變化,如溫度T高,極板上一部分硫酸鉛溶入電解液,當(dāng)溫度降低時(shí), 溶于電解液的硫酸鉛會(huì)重新析出,產(chǎn)生再結(jié)晶,形成粗大的晶粒沉附在極板上。 (2)蓄電池液面降低,使極板上緣外露與空氣接觸氧化,則氧化部分在機(jī)械行駛顛簸中與電解液接觸也會(huì)產(chǎn)生粗晶粒硫酸鉛,使極板上部硫化。 (3)電解液的比重過(guò)大,放電電流過(guò)大且氣溫過(guò)高,使化學(xué)反應(yīng)加劇,產(chǎn)生的硫酸鉛很快沉積在極板上,也促使硫化。為防止極板硫化,應(yīng)經(jīng)常保持蓄電池在充足電的狀態(tài),電解液應(yīng)淹沒(méi)極板上緣,并且根據(jù)地區(qū)和季節(jié)的不同正確地選擇電解液比重。
2、自行放電。充足電的蓄電池放置不用,逐漸失去電量的現(xiàn)象,稱(chēng)之自行放電。自行放電是不可避免的,在正常情況下,每天放電率不應(yīng)超過(guò)0.35%~0.5%。自行放電的主要原因: (1)極板或電解液中含有雜質(zhì),雜質(zhì)與極板間或不同雜質(zhì)間產(chǎn)生了電位差,變成一個(gè)局部電池,通過(guò)電解液構(gòu)成回路,產(chǎn)生局部電流,使蓄電池放電。 (2)隔板破裂,導(dǎo)致正負(fù)極板短路。 (3)蓄電池殼表面上有電解液或水,在極樁間成為導(dǎo)體,導(dǎo)致蓄電池放電。 (4)活性物質(zhì)脫落過(guò)多,并沉積在電池底部,使極板短路造成放電。為減少自行放電,除蓄電池制造材料應(yīng)當(dāng)盡量純凈外,在使用中必須經(jīng)常保持殼表面和樁頭清潔,加注的電解液必須為化學(xué)純凈硫酸和蒸餾水。 3、極板活性物質(zhì)脫落 蓄電池在正常使用和充放電過(guò)程中,極板活性物質(zhì)的體積不斷地膨脹和收縮,會(huì)引起活性物質(zhì)緩慢脫落,如果使用不當(dāng),則活性物質(zhì)會(huì)迅速大量脫落而造成極板短路。造成極板活性物質(zhì)脫落的主要原因是充電時(shí)電流過(guò)大或溫度過(guò)高,經(jīng)常過(guò)充電等。放電時(shí),電流過(guò)大(例如接入起動(dòng)電機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)),使極板拱曲(因極板活性物質(zhì)參加化學(xué)反應(yīng)程度不一致,造成極板各處體積變化不一致),也會(huì)引起活性物質(zhì)脫落。
4、殼體裂紋或封口膠破裂。 裂紋將使電解液漏出,液面降低。如內(nèi)部間壁有細(xì)微裂縫,兩單池相通,使電壓降。造成裂紋的主要原因有電池座螺釘旋得過(guò)緊;敲打過(guò)猛;通氣孔堵塞,氣體不能放出,使單格壓力過(guò)大;冬季凍裂;行車(chē)中震動(dòng)過(guò)大等。
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