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铅酸蓄电池活性物质过量脱落的原因及处理 铅酸蓄电池工作原理

  铅蓄电池的短路系指铅蓄电池内部正负极群相连。铅蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面：
    (1)开路电压低，闭路电压(放电)很快达到终止电压。
    (2)大电流放电时，端电压迅速下降到零。
    (3)开路时，电解液密度很低，在低温环境中电解液会出现结冰现象。
    (4)充电时，电压上升很慢，始终保持低值(有时降为零)。
    (5)充电时，电解液温度上升很高很快。
    (6)充电时，电解液密度上升很慢或几乎无变化。
    (7)充电时不冒气泡或冒气出现很晚。
    造成铅蓄电池内部短路的原因主要有以下几个方面：
    (1)隔板质量不好或缺损，使极板活性物质穿过，致使正、负极板虚接触或直接接触。
    (2)隔板窜位致使正负极板相连。
    (3)极板上活性物质膨胀脱落，因脱落的活性物质沉积过多，致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连。
    (4)导电物体落入电池内造成正、负极板相连。
    (5)焊接极群时形成的“铅流”未除尽，或装配时有“铅豆”在正负极板间存在，在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。

术] 蓄电池故障的检修

电动车用蓄电池制造水平参差不齐，蓄电池质量、性能区别也相当大。与蓄电池配合的设备质量好坏也不同程度地影响蓄电池的性能。使用条件的千差万别，也造成电动车性能的差异，在用户看来都可能理解成为蓄电池的质量问题。在电动车主要部件中，蓄电池的故障率较高，以下列举了一些典型的故障现象，介绍其检查处理方法。　一、电池漏液　1、故障现象常见的漏液现象：一是上盖与底槽之间密封不好或因碰撞，封口胶开裂造成漏液；二是帽阀渗酸漏液；三是接线端处渗酸漏液；四是其他部位出现渗酸漏液。 2、故障的检查和处理　先做外观检查，找出渗酸漏液部位。取开盖片看帽阀周围有无渗酸漏液痕迹，再打开帽阀观察电池内部有无流动的电解液。完成了上述工作之后，若仍未发现异常，应做气密性测试（放入水中充气加压，观察电池有无气泡产生并冒出，有气泡则说明有渗酸漏液）。{zh1}在充电过程中，观察有无流动的电解液产生，如果有则说明是生产的原因。在充电过程中如有流动的电解液应将其抽尽。二、电池充不进电 1、故障现象首先检查充电回路的连接是否可靠，检查连线与插头接触是否完好，认真检查插座和插头是否有“打火”烧弧现象，有无线路损伤断线等。检查充电器有无损坏，充电参数是否符合要求：即初期充电电流达到1.6-2.5A/只；{zg}充电电压达到14.8-14.9V/只，充电浮充电转换电流达0.3-0.4A/只，浮充电压达到14.0-14.4V/只。查看电池内部是否有干涸现象，即电池是否缺液严重。还应检查极板是否存在不可逆硫酸盐化。极板的不可逆硫酸盐化，可通过充放电测量其端电压的变化来判定。在充电时，电池的电压上升特别快，某些单格电压特别高，超出正常值很多；放电时电压下降特别快，电池不存电或存电很少。出现上述情况，可判断电池出现不可逆硫酸盐化。 2、故障的检查和处理先将充电回路连接牢固，充电器不正常的应更换。干涸的电池应补加纯水或1.050的硫酸，进行维护充电、放电恢复电池容量。如果发现有不可逆硫酸盐化，应进行均衡充电恢复容量。干涸的电池加液后的维护充电，应控制{zd0}电流1.8A，充电10-15小时，三只电池的电压均在13.4V/只以上为好。如果电池之间电压差别超过0.3V，说明电池已经出现不同步的不可逆硫酸盐化。对于发生不可逆硫酸盐化的电池，需要更换整组电池或xx电池。三、电池变形 1、故障现象蓄电池变形不是突发的，往往是有一个过程的。蓄电池在充电到容量的80%左右进入高电压充电区，这时，在正极板上先析出氧气，氧气通过隔板中的孔，到达负极，在负极板上进行氧复活反应： 2Pb+O2=2PbO+热量 PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+热量反应时产生热量，当充电容量达到90%时，氧气发生速度增大，负极开始产生氢气。大量气体的增加使蓄电池内压超过开阀压，安全阀打开，气体逸出，最终表现为失水。 2H2O=2H2↑+O2↑ 随着蓄电池循环次数的增加，水分逐渐减少，结果蓄电池出现如下情况：（1）氧气“通道”变得畅通，正极产生的氧气很容易通过“通道”到达负极。（2）热容减小，在蓄电池中热容{zd0}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。 3）由于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，如散热量小于发热量，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80C以上，即发生变形。 2、故障的检查和处理一组电池（3只）同时变形时，先做电压检查。如果电压基本正常，还应测量单格电压判断是否短路，无短路则说明变形是过充电产生“热失控”所致。应着重检查充电器的充电参数。电压偏高（高于44.7V以上）无过充电保护或涓流转换点电流偏低者（不同合金板栅的蓄电池要求转换电流不相同，一般说用铅钙锡铝合金制作的板栅的蓄电池转换电流较小，为0.025-0.03C2A；而铅锑合金制作的板栅的蓄电池转换电流较大为0.03-0.04C2A，要求更换充电器。一组电池（3只）中只有1只或2只变形，有以下故障的可能性：（1）是电池荷电不一致，充电时造成某些电池过充电引起变形。荷电不一致的原因，可能有短路单格存在，也可能用户将电池试验放电或自放电等；（2）是某些电池出现极板不可逆硫酸盐化，内阻增大，充电发热变形；（3）是某些电池连线时反极造成充电发热变形。对未变形的电池检查放电容量以及自放电特性，若无异常则不属电池问题。解决蓄电池变形的措施有： ▲保证不漏液的前提下尽可能多加液，以延长或避免“热失控”的产生；< ▲避免产生内部短路或微短路，及带有微短路倾向； ▲使用过程中应防止过放电的发生，做到足电存放； ▲严格检查充电器，不得有严重过充现象。 ▲在高温下充电，必须保证蓄电池散热良好。应采取降温措施或减短充电时间的方法，否则应停止充电。四、新电池电压降得快 1、故障现象新电池装车、起动时电压降得快。 2、故障的检查和处理检查仪表显示电压与电池容量是否相符。仪表显示的电压与电池容量关系不符合上表时，应要求厂家调整。检查蓄电池连接线是否可靠，有无短路和连接不可靠等。有则排除之。检查电动车起动和运行电流是否过大，若是过大（起动电流在15A以上，运行时的电流6A以上）应调整控制器限流值或对电机进行检查修理。检查蓄电池容量是否偏低，若是偏低，应对电池进行充放电。五、电池极板不可逆硫酸盐化 1、故障现象极板硫酸盐化是蓄电池常见的故障，许多蓄电池失效也是因这一故障而发生的。极板硫酸盐化主要表现为：充电时电压很快上升，过早析出气体，温度上升快；放电时电压下降快，容量小。 2、故障的检查和处理产生极板不可逆硫酸盐化原因归结如下：（1）存放时间过长，自放电率高，未对其进行维护充电。（2）放电后未对其进行及时充电。（3）长时间处于欠充电状态。（4）过放电。（5）干涸或加入的电解液浓度过高。蓄电池产生不可逆硫酸盐化时，应根据其程度的轻重进行修复。硫化较轻者，对其进行一般的活化充电（即均衡充电），就可以恢复正常。具体方法如下：恒压限流充电：{dy}阶段0.18C2A充电到2.7V/单格充电12-24小时。恒流电{dy}阶段：0.18C2A充电到2.4V/单格，第二阶段：0.05C2A充电5-12小时。六、电池组出现“不均衡” 1、故障现象串联蓄电池组的均衡性是一个世界性的难题，使用过程中总会有“落后”蓄电池存在。其原因是多种多样的，有生产原因，也有原材料的原因和使用的原因等。 2、故障的检查和处理首先将电池进行一般性的维护充电，然后用2小时率电流放电。放电过程中不断地测量电池的电压，将放电容量不足的“落后”电池选出来给予处理。先补加1.050的稀硫酸至刚好看到有流动电解液出现，再继续充电12-15小时。充电时注意电池的温度不要超过50C。充电结束后，静置0.5-4小时，重作2小时率放电。放电过程中，测量单格电压的数值，若放电时间达不到标准或者单格电压到了1.6V，放电时间与正常单格电池相差较大者（出厂三个月相差5分钟以上，6个月相差8分钟以上，9个月相差10分钟以上，13个月相差15分钟以上），则还需重复上述充放电程序操作，直到符合要求为止。若是重复充放循环后，电池容量无明显上升或仍为0V左右低压，这种电池一般有短路存在，或活性物质严重脱落软化，严重不可逆硫酸盐化等，严重硫化可以对其进行xx，其它损坏应作报废处理。对符合要求可以继续使用的电池，应在恒压15V/只的充电条件下，抽尽流动的电解液，擦干净电池表面，安上帽阀，用PVC（或氯仿）粘合剂将面板粘合好。

电池在修复过程中需要注意的问题

电池的修复虽然没有成为一个行业，但是电池修复工作一直是存在的。不少电池制造商对保用期以内的返退电池采取"修旧利旧"的方式，把通过维修的电池重新提供给用户，以提高电池的有效使用寿命，降低报废率，减少电池制造商的部分理索赔的损失。这些修复方法为：
1、重新配组
电池返退以后，电池制造商重新进行充放电检验，在检验中往往会发现有50％以上的电池不符合返退条件的电池。其原因也就是在串连电池组中，个别的电池落后形成整组电池功能下降而引起整组返退。
2、补水
鉴于部分电池制造商还是采用低锑合金的板栅，电池失水电平比较低，加上{zg}充电电压高于析氢电压，电池失水更加严重，形成了电池的{dy}位的失效原因。对此，一些电池制造商有意的改造了盖板，并且在排气阀下部设立了螺装结构，为打开电池形成了方便条件，这样，有电池制造商开展电池补水工作。对使用了半年的电池进行一次补水，可以延长电池的使用寿命，延长时间平均达到3个月以上。应该注意的是，每次补水以后，电池都利用处于过充电状态把电池由"准贫液"转为"贫液"状态，而这个过充电对提高电池容量是有好处的。
3、xx硫化
采用专门的设备，对电池进行xx硫化的处理。这里主要有2种方法，其一就是高电压大电流脉冲充电，通过负阻击穿xx硫化。这种方法速度快，见效快，但是对电池的寿命影响比较大。另外的方法就是采用小电流频率高达8KHz以上，利用大结晶谐振的方法来溶解，这种方法修复比较慢，修复效果也比较好，但是，修复时间比较长，往往在120小时以上。实际测试数据表明，对于补水以后没有达到60％补充容量的电池进行除硫处理，还有约2/3的电池可以达到７５％以上的容量，甚至还有35％以上的电池的容量可以达到９５％以上的容量。
4、采取类似保护器、延生器类的脉冲发生器并联在电池上，对电池进行脉冲维修。
这种方法对修复电池比较慢，但是由于长年在维修，所以，如果没有过放电，对于连续使用的电池来说，往往是xxxx了电池硫化的可能性。
5、综合修复方法
如果对电池采用定期检验，及时除硫和补水，单只电池充电、重新配组。采取这些做法以后，电池的平均寿命会大大提高。定期检修的意义比较大，不要等电池由于失水和硫化的影响，损伤正极板以后再修复。这样，可以大大延长电池的寿命。而一旦电池出现严重的失水和硫化以后，对正极板的损伤相对也比较大。所以，应该在对正极板损伤以前久对电池进行适当的维修。采取防患于未然的检修的方法比亡羊补牢的方法更加有效。

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