铅蓄电池的使用与维护

铅蓄电池的维护包括使用注意事项和日常维护工作。

1使用注意事项

1.1电池荷电状态

(1)铅蓄电池在停用期间应当保持在充满状态;

(2)不得过分放电,过放是以减短寿命为代价的,放电以不低于放电终止电压为准;

(3)铅蓄电池不管电量消耗多少,应及时充电;

(4)铅蓄电池如果长期处于不完全放电的工作状态,则每月应当进行一次完全放电,以保持电池极板物质的活性。完全放电可以长距离运行直至控制器达到欠压保护、自动截止为止。或空车运行;或用白炽灯泡放电。放电时一定要进行电流电压监视。

1.2充电

所有二次电池的共同特点是,充电时负极产生气体,包围住负极,使电子不能到达负极进行电化学反应,不仅影响充电效率,还造成极板发热,电解质分解干涸,浓度变化。尤其是铅蓄电池,电解液水分蒸发,会促进极板的硫化,使充电效率和容量下降,最后造成电池报废。

因此,所有二次电池充电时都要及时消除这种极化作用,方法是:

a.充电器及时放出反脉冲降低负极电位,消除负极周围聚集的氢气,防止内部发热超过允许限度,提高充电效率;

b.在电池组内设置热传感装置,一般按该品种电池的允许温度值,设定温度上限切断点,当达到该温度限止值时,电路自动切断电源,等待降温,当温度降到安全限以下时,自动恢复充电。

1.3定期测量电压

使用中的电池组和单块电池,应当定期检查、测定电压,个别电池特性异常会危及其他电池的寿命和安全。若发现原因不明的电压降低,应进一步检查测定,如对单块电池进行充放电测定,找明原因。必要时送修理店用专用仪器测定。若在三包期内,一系列检查均应由售出门店负责。

1.4定期检查电池盒

新电池在购进半年后,打开电池盒检查电池有无异常情况出现,以便能及时发现问题,并能及时与售出门店联系。电池盒内应经常保持干燥,无漏液腐蚀、潮湿结露等现象,连线和接线柱不应有白霜。

1.5冬夏季适当减少运行里程

电池受温度影响较大,超出允许的温度范围,电池充放电能力受限,容量降低。

1.6停车环境

不要在温度过低环境下长时间存放,或在烈日下暴晒。

1.7防止过充和过放电

日常使用中,对电池的不利因素很多,主要发生在充放电过程中。放电阶段主要是防止放电电流超值,尤其要防止长期超过允许电流值放电。放电的第二个问题是防止过放电,即超过电池允许的放电量。这“二超”,对电池寿命非常有害。充电阶段则有两过、两欠。两过:一是过充电,二是电池过分长时间存放不用,又不定期补充电能。两欠:一是电池欠充电,电池经常充不满,极板硫化后得不到及时还原,这是铅蓄电池极其忌讳的;二是电池组内各单格电池之间欠均衡,致使一组电池内各单块电池之间放电程度和充电程度的差距越来越大,欠充的越发欠充,过放的越发过放,从而影响整个电池组的寿命。两过和两欠是电池的大敌,不可小看。但两过和两欠往往是用户自己造成的,问题也较复杂,多方面的原因,从选型、使用维护、控制器和充电器的合理配合,到电池故障原因的及时检测,它们是相互联系的。

1.8充电器和控制器的选择

充电器必须与电池类型、容量、电压、充电模式等完全相符,充电器必须有保护功能,保证偶尔长时间在充电状态下不会损坏电池。对充电器的具体要求是:1)充电器充电电压最后必须停止在该类型电池的充电终止电压上;2)充电器必须具备负脉冲去极化功能;3)充电完成并经一定涓流均衡后,自动停止并切断电源。控制器必须有欠压保护功能和过流保护功能。如果控制器在异常情况下不能自行及时切断,则电池必定因过放电而受损。

1.9防止电池发热

车用电池无论在使用中还是在充电中,允许有小量的发热,但不允许异常发热,异常发热时,用手抚摸电池外壳即能有明显感觉。发热对电池非常有害。发热首先会使电解液水分蒸发并逐渐干涸,继而充电效率降低,极板变形,内阻增加,机械部件氧化加速,导致电池容量降低,寿命缩短。电池发热有两种情况:一是在放电过程中发热;二是在充电过程中发热。

(1)放电过程中发热放电过快,有可能是电池容量小,放电电流长时间超过015C。电池容量偏小是电池放电过热的原因之一,建议增大容量,降低工作电流,铅蓄电池只有提高电池组容量,使电池放电率不高于015C2。如电池组容量为12Ah,则放电电流应在6A以内,简单讲,必须使电池运行不少于2h;若容量为18Ah,电池运行应不少于3h。

如果不是容量偏小,放电电流过大可能有以下几种原因:a1负载过重,长时间大负载运行;b1车体本身阻力如轮轴问题、轴承问题、车闸问题以及车轮与车架摩擦等;c1坡度过陡;d1电机问题;e1输电线路问题。这里着重强调几点:短途行驶后,电池虽然消耗了一定的电量,但静止以后,电池有一个恢复过程,极板的电化学过程仍然继续进行,因此电压会有所回升,但并不意味着容量的回升。相反,长途行驶,中途不停车,极板的电化作用与电能的消耗同时进行,这会有3种情况出现:(1)当电机额定电压值低,电池容量又较小时,工作电流会偏大,电压也会急剧降低,容量也很快消耗殆尽。对电池最为不利。(2)电池的电化学反应速度仅能够维持行车,电池没有恢复和喘息的机会,经常做整循环充放电,稍不注意便会超消耗。遇到迎风上坡,耗电甚大,迫使电池极板急剧反应,电池外壳的温度较高,会使电池受到损伤,缩短寿命,说明容量也不富裕。(3)比较理想的是电池的电化学反应速度能保证从容地供给足够的电能,电池的外壳没有异常发热,说明电池容量是富裕的。3种情况中只有最后一种做长途行车是理想的,前两种情况只能适合于短程运行。还应当说明,若电池盒明显发热,电池极板本

身的温度就更高了,极板的温度超过单体电池壳的温度,单体电池壳的温度又高于电池盒外表的温度。

(2)充电过程发热如果是充电过程过程中发热,发热原因有二:一是电池衰老,内阻变大,电解液干涸,内部有短路等造成发热,这个问题不能解决,只好换新电池(电池衰老,发热不是必然现象);二是充电器问题,充电器没有反脉冲消除极化功能,在充电后期充电器不能恒压,以致造成电池电压超过允许值。在充电器没有恒压和反脉冲功能的情况下,可以人为地控制温升,方法是:在温度升高的开始阶段,及时断开电源停止充电,温升和极化即自行停止,但降低和消除极化需要时间。当温度降低后,再继续充电,之后再停充,如此反复,直至充满为止。这种做法无疑效率太低而且需要有人看守。最好的办法仍然是采用有反脉冲去极化功能的充电器。

2日常维护

2.1电池必须直立放置在任何情况下,电池不得横放或倒放,防止电池内部一旦产生大量气体不能顺利地从排气阀排出,尤其是充电时更是如此,否则可能将外壳爆裂。

2.2防止外壳开裂、漏液外壳本身一般不会自己开裂漏液,多是由于使用中受到震动或偶尔摔伤,才出现漏液现象。这时电池内部接线柱和连接导线露出的铜线容易被硫酸腐蚀,应先将线头铜丝的锈擦干净,并小心用抹布沾弱碱性水,擦拭线头使酸碱中和,有条件时,待线头水分蒸发并彻底干燥后,再将线头与接线柱焊好,导线外露铜丝处须多敷焊锡,再用耐酸树脂胶

将线头焊点完全包裹封住,也可用稠的凡士林油涂抹保护,防止进一步腐蚀。对外壳破损部位也可用树脂封固。封固是必要的,至少可使裂缝暂时不会漏液,防止泄漏的酸气腐蚀电池盒内线路、防止电解液干涸。

2.3检查电池均衡情况检查电池组中各单体电池之间充放电电压和容量是否一致,这是一项细致工作,也是日常维护不可缺少的。铅蓄电池出厂时虽然做了严格的挑选,但使用一定时间以后,单体电池之间会出现不均匀性并逐渐变大,充电器在充电时又不具备挑选性和识别性,

不能对欠充的电池进行单独补充和对过充的限制充入量,如何使各单体电池容量均衡就靠日常维护。建议用户在电池组使用的中后期,定期或不定期地测定每块电池的开路电压,电压较低的,单独补充充电,使其电压和容量与其他电池一致,尽量减小差距。

(1)所需仪器a.原配套充电器;b.12V充电器;c.50V电压表;d.5A直流电流表;e.数字万能表(用普通指针式万能表也可);f.记录表格;g.负载:24V或36V的灯泡,功率应与电机接近,即150～200W;h1不可缺少的小工具,铅笔等。

(2)注意事项①在用表检测各单体电池电压时,特别注意,切不可因一时疏忽大意造成电池正负极短路,应当采取措施先将其它极柱暂时遮住,只露出待测的两个极柱。表笔等用完后不要随手放在电池上面。②数字式万能表显示数字闪动大、变换多,应舍去最大值和最小值,取平均值或出现频次较多的数字,如数字能够稳定住,则取稳定后的数字。

(3)操作方法和步骤①首先将整组电池用配套充电器充到截止电压;②打开电池盒,给单体电池编号;③在不拆解电池组连线的情况下,用电压表或万能表测定每个单体电池的开路电压,作记录,并记录日期、时间;④用与电池组电压匹配的150W～200W低压灯泡(24V或36V)接入电路进行放电。电压表、电流表安装在电池组线路中,测定放电过程中不同时间内电压、电流变化;⑤每30min测读一次电池组电压电流并记录,同时逐个测定单体电池电压并记录;⑥放电至电池组接近或达到放电终止电压时,停止放电,卸掉负载,测定并记录各单体电池的最终开路电压值;⑦在放电过程中电压下降速度最快的,以及放电后开路电压降最大的单体电池在记录表中做特别标注;⑧为了能较快地获得比对数据,充电和放电不一定到终止电压,如果数据离散较大,差别明显,对36V电池组充电到38～40V、放电到32～34V即可初步显出结果;⑨再次充电,并每隔30min记录一次电压电流,电压上升较快的用红笔标注,查找一下,它是否为放电时电压下降最快的一个,如果是,这块电池出了毛病,用手抚摸它的外壳温度,比较与其他单体电池是否有差别;⑩再次放电,核实单体电池电压升降速度与前次是否一致,记录后对比,找出最差的单体电池,用12V充电器对它进行均衡充电。对电解液干涸的进行注水恢复,之后进行几次充放电,测定电池的容量恢复情况,不能恢复的更换新电池。

2.4补加蒸馏水阀控式密封免维护铅蓄电池实际上不可能完全免维护,只能减少维护工作量。由于充电器还没有达到完全理想水平,仍然避免不了水分的少量蒸发。对于懂一些电池知识的用户,电池如果超过三包期和寿命期,而且容量明显下降,可考虑自行适当加

水,使电解液恢复原来浓度,或稍低于原有浓度,对极板较有利。

(1)方法和步骤①用薄片将单体电池上面覆盖的软塑胶片揭开,露出里面的密封阀。②圆形密封阀位于电池盒上表面正中心,一般有一个小阀帽,里面有密封机构,各厂家密封机构不大相同。取下阀帽,并小心起出里面的密封材料,这时应当注意密封材料及其前后顺序,不要弄错也不要将密封材料搞破,并放进干净无尘的塑料袋内封口保存。③密封阀全部起开后,可以看到内部部分情况,估计一下电解液干涸程度。④用玻璃管吸适量已经兑入添加剂的蒸馏水,并从密封口注入电池内。注意每块电池注水量尽量一致,以衡量其干涸程度,对干涸程度严重的,要多注水。⑤注水时,单体电池应当平放,即倒下来使密封口在水平方向,这样做的目的是为了使每一单格电池得到的水量一致,随着注水量的增加,密封口应逐渐抬高,注到一定程度,立起电池查看水面是否高出极板,已经高出并漫过极板顶部5mm时停止注水,静止几分钟观察水面,若保持稳定则不再注水,否则继续添加水量至高出5mm,不可注入过量,避免妨碍壳内空气流通,最后对注入量作记录。⑥临时盖好密封口,防止杂质落入。静止1h,使之浸透极板和隔板并和原有电解液充分融合,若水面又下降则应再补充至5mm高,之后进行充电,和正常充电比最好稍稍过充,争取使硫化的极板尽量脱硫还原,析出的硫酸充分溶解在不饱和的电解液中。充至终止电压时停止充电。⑦用电池检测仪或自制仪表板监测放电,测定电池容量、电压,也可用上面介绍的土办法进行放电,并记录比较。⑧反复进行两次充放电,并仔细测取数据,对比充电时间、电压变化速度和容量恢复情况,看是否已经接近正常或有所回升。⑨控水:确认有明显效果,进行最后充电并静止1h,将电池倒立在一个大小适当、可以接水的塑料容器上,控出多余的水。⑩经比较各单体电池基本接近,则注水完成。

(2)注意事项①在寿命期内的铅蓄电池,不应随便打开密封阀,原装密封阀都有固定的开阀压力和闭阀压力,随便动过之后,密封阀不在规定压力范围内开启和闭合,该开而不能打开,该闭合又未能闭合,便失去了应有的作用。压力达到而未能开启,电池外壳可能受损,或爆裂,没有达到开阀压力而频繁地开启,会使电解液蒸发加快,外界杂质也容易进入,二者都能损坏电池。②没有专业知识的用户不要随便打开密封阀,防止万一酸液酸雾溢出,损伤眼睛或皮肤。有些电解液掺有某些高效长寿命添加剂,打开密封阀,一些容易挥发的成分会在短时内挥发掉,从而改变了电解液成分比例,降低其效能。