鉛酸蓄電池

一、基本組成

四個基本部分：

1、由兩種不同材料組成的電極——正極和負(fù)極

2、將兩個電極分隔開的隔板

3、電解液

4、電池槽蓋

正極和負(fù)極：

1、由活性物質(zhì)材料和板柵組成。

2、正極活性物質(zhì)為二氧化鉛（PbO2）, 負(fù)極活性物質(zhì)為海綿狀鉛（Pb）

3、參與成流反應(yīng)和起導(dǎo)電的作用

4、是電池中決定電性能的主要部件

隔板：

1、作用是防止正、負(fù)極直接接觸而短路

2、是對電子的不良導(dǎo)體和對離子的良導(dǎo)體

3、具備多孔性、良好的耐酸性、耐氧化性和親水性、低電阻、有害雜質(zhì)少等要求

4、材料主要有微孔橡膠、PE、PVC、PP、聚酯等

電解液：

1、保證正、負(fù)極間的離子導(dǎo)電作用

2、密度為1.200 g/cm3~1.350g/cm3的稀硫酸水溶液

電池槽蓋：

1、起容器的作用

2、具有良好的耐酸性、耐溫性和絕緣性，并具有良好的機(jī)械強(qiáng)度。

二、鉛酸蓄電池的基本工作原理：

充電過程：

在充電末期，當(dāng)充電電壓達(dá)到水的分解電壓時，正極將產(chǎn)生氧氣（O2），負(fù)極將產(chǎn)生氫氣（H2）。

鉛酸蓄電池5小時率放電曲線

三、電池的使用壽命：

1、電池的使用壽命是按照電池充放電的次數(shù)來計算的。

2、電池充飽電后放電80%C5后，再充飽電，視為一次充放循環(huán)。

3、目前，牽引用鉛酸蓄電池的最長使用壽命為1500次。

4、當(dāng)電池的容量下降到80%C5以下時，一般認(rèn)為該電池使用壽命終止。

四、電池的自放電：

電池非因工作原因而發(fā)生的放電現(xiàn)象，稱為自放電。電池自放電通常有以下幾個方面的原因：

過量補(bǔ)水造成表面放電

1、加入含有雜質(zhì)的酸或水

2、長期放置導(dǎo)致電解液分層

3、自放電的危害：能量損失、易硫化

使用、維護(hù)和保養(yǎng)

一、日常維護(hù)

1、電池使用前應(yīng)清除外表面灰塵及臟物，并逐只檢查有無損壞，經(jīng)檢查無誤后，根據(jù)需要將單體電池組成電池組。

2、按照使用維護(hù)說明書的要求配制電解液。

3、取下注液蓋，將配制好的電解液注入電池至規(guī)定的液面高度。

4、按照使用維護(hù)說明書的規(guī)定進(jìn)行初充電。

5、經(jīng)過初充電并在正常情況下使用的電池，再充電時應(yīng)按照使 用維護(hù)說明書中的“正常充電”方法進(jìn)行，充電量為上次放電量的1.2倍左右，但新電池前5次的充電量應(yīng)為上次充電量的1.5倍左右。

6、充電中電解液的溫度不得超過55℃。

7、使用中由于電解液中水的分解及蒸發(fā)，造成密度升高及液面降低，應(yīng)加水調(diào)整；若因異常情況造成密度低于規(guī)定值，應(yīng)加密度為1.400g/cm3的硫酸溶液調(diào)整。密度調(diào)整應(yīng)在充電末期進(jìn)行。

8、電池的表面、連接線及螺栓，應(yīng)經(jīng)常保持清潔、干燥。

9、電池的連接，必須保持接觸良好。

10、電池應(yīng)避免過充電、過放電、強(qiáng)充電及充電不足。

11、電池內(nèi)不準(zhǔn)落入任何有害雜質(zhì)。

12、電池蓋上不準(zhǔn)放置任何導(dǎo)電物品。

13、電池放電后，應(yīng)及時充電，最長間隔時間不得超過24小時。

14、電池使用中若出現(xiàn)落后電池，應(yīng)及時查明原因，立即修復(fù)或更換。

15、注入電池的水或硫酸溶液，溫度應(yīng)在10℃~35℃之間。

二、恒流充電法

一般采用10h率或20h率電流進(jìn)行恒定電流充電。

三、分段恒流充電法

一般開始時用3h率~5h率電流進(jìn)行充電，當(dāng)端電壓達(dá)到約2.4V以上時，或者液溫顯著升高時，將電流降到10h率~20h率電流繼續(xù)充電（又稱遞減電流充電法）。

四、均衡充電法

先將電池進(jìn)行正常充電，待充電完畢，靜置一小時，再用正常充電第二階段的電流繼續(xù)充電，直到產(chǎn)生劇烈氣泡時，停充一小時。如此反復(fù)數(shù)次，直至電壓、密度保持不變，于間歇后再進(jìn)行充電便立即產(chǎn)生劇烈氣泡為止。

五、限流恒壓智能充電法

首先設(shè)定恒定電流充電，當(dāng)電池電壓達(dá)到一定值后，自動轉(zhuǎn)為恒壓充電，充電電流隨著充電時間的延長不斷減少。目前比較好的充電機(jī)，在充好電后，再增加1~2個脈沖充電，即充一小時，停一小時，再充一小時。

六、恒壓充電法

按每個單體電池以2.3V~2.5V恒定電壓進(jìn)行，因此充電初期電流相當(dāng)大，隨著充電的進(jìn)行，電流逐漸減少，在終期幾乎無電流通過。

七、補(bǔ)充充電法

除了浮充電以外，盡管正常的充電進(jìn)行的很好，但在擱置一段時間以后，由于自放電而使容量減少，因此根據(jù)擱置時間的長短，以10h率~20h率電流予以適當(dāng)?shù)某潆?，稱為補(bǔ)充充電。蓄電池做備用時，充電后長期擱置不用時，應(yīng)定期（如一個月）進(jìn)行補(bǔ)充充電。

電池在使用中，往往會出現(xiàn)電壓、密度及容量不均衡現(xiàn)象。均衡充電除能防止上述現(xiàn)象的產(chǎn)生外，還能防止落后電池的產(chǎn)生，使同一電池組的各單體電池在使用中達(dá)到均衡一致的良好狀態(tài)。

電池在使用中，每月應(yīng)進(jìn)行一次均衡充電。如有下列情況之一時，均應(yīng)進(jìn)行均衡充電：

1、放電電壓經(jīng)常降至終止電壓以下

2、放電電流值經(jīng)常過大時

3、放電后未及時進(jìn)行充電

4、電解液混入危害不大的雜質(zhì)時

5、經(jīng)常充電不足或較長時間未使用時

6、將極群組取出檢查或清除沉淀物后

日常維護(hù)

一、注意事項

1、蓄電池必須經(jīng)常保持清潔

2、不要使任何外來雜質(zhì)落入蓄電池內(nèi)

3、使用的一切工具、材料必須保存在干凈的有遮蓋的地方

4、必須定期擦凈蓄電池整個外部的硫酸痕跡和灰塵

5、各單體電池間的接觸裝置以及與導(dǎo)線的連接都必須安全可靠

6、如果蓄電池有密封蓋和通風(fēng)栓塞，就必須經(jīng)常檢查和清理通風(fēng)孔

7、必須注意電解液面，不要讓極板和隔板露出液面、

8、必須將電解液調(diào)整到正常密度，而且只能在蓄電池充電終止時進(jìn)行

9、放電過程中要經(jīng)常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，決不允許電解液密度和端電壓低于蓄電池規(guī)定的放電規(guī)定所允許的程度

10、電解液溫度不得超過說明書規(guī)定值，一般是55℃

11、充電電流不得超過制造廠的規(guī)定

12、按照說明書，定期進(jìn)行補(bǔ)充充電

13、如果蓄電池長期擱置，為了避免過度的自放電和嚴(yán)重硫酸鹽化，應(yīng)每月進(jìn)行一次補(bǔ)充充電

14、不允許蓄電池放電電流超過制造廠規(guī)定的最大限度

二、深度放電

1、電池在使用時，放出容量一般要求不得超過其額定容量的80%，當(dāng)電池放出容量超過80%時，我們說電池發(fā)生了深度放電

2、當(dāng)電池放出容量達(dá)到80%時，叉車上的容量顯示器就進(jìn)入了紅燈區(qū)域，此時應(yīng)該立即前往充電場所進(jìn)行充電

3、深度放電對電池的危害：易硫化、易使極板膨脹變形活性物質(zhì)脫落致使容量下降、壽命縮短等

三、蓄電池的放置

1、放完電的蓄電池禁止長期放置

2、長期放置不用的帶液蓄電池蓄每月補(bǔ)充充電一次，防止電解液分層

3、需長期放置的蓄電池，應(yīng)防止在通風(fēng)陰涼的環(huán)境中，避免陽光直射

4、如果采購近期不用的備用電池，建議采購干荷電電池或干放電態(tài)電池

5、如果已經(jīng)采購了帶液的電池，在長期放置前，建議將電解液比重調(diào)低

四、為何低溫下使用的電池動力不足？

低溫狀態(tài)下，電解液的粘稠度增加，導(dǎo)致電解液中的離子移動困難，反應(yīng)速度降低，電池的內(nèi)阻增大，導(dǎo)致電池內(nèi)耗增加，因此就會表現(xiàn)為動力不足。

五、為什么電池在大電流放電時，能放出的容量比較少？

大電流放電時，電池極板與和它接觸到的酸迅速反應(yīng)，這樣就會極大地消耗極板中的酸，導(dǎo)致和極板接觸的酸的濃度迅速降低，這樣電池就不能夠持續(xù)地進(jìn)行供電。這是電池表現(xiàn)出能放出來的容量較少的原因。

常見故障及排除方法

鉛酸蓄電池產(chǎn)生故障的原因很多，除正常的自然損壞及制造質(zhì)量和運輸保存影響外，大多數(shù)是由于使用維護(hù)不當(dāng)所造成。據(jù)調(diào)查材料證明有的單位所用蓄電池安裝投產(chǎn)后半年至1年即報廢；而同一批、同一型號的蓄電池有的單位則使用了3年至4年尚屬良好設(shè)備，這足以說明維護(hù)工作的好壞直接影響到蓄電池的使用年限。

一、極板硫酸鹽化

鉛酸蓄電池在正常放電情況下，正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)（PbO2及Pb)，大都變?yōu)樗绍浀牧蛩徙U小晶體。這些小晶體均勻分布在多孔的極板上，在充電時很容易和電解液接觸，起化學(xué)反應(yīng)而恢復(fù)為原來的二氧化鉛和絨狀鉛，但如果維護(hù)管理不當(dāng)，極板上的硫酸鉛結(jié)晶，就會逐漸形成為體積大而又導(dǎo)電不良的粗結(jié)晶硫酸鉛，甚至可以結(jié)成面積較大，幾乎不溶于電解液較為堅實的硫酸鉛結(jié)晶層，附在極板表面，造成極板硬化。這種結(jié)晶導(dǎo)電性差，體積大，會堵塞極板的微孔，妨礙電解液的滲透，增加了極板電阻，并在以后一般充電中，很難使其恢復(fù)原狀，這樣就使極板上的活性物質(zhì)減少，容量降低，嚴(yán)重時將使極板失去可逆作用而損壞。這就是所謂極板的硫酸鹽化。

二、極板彎曲與斷裂

在正常情況下，隨著蓄電池使用時間的增長，由于極板活性物質(zhì)體積上的變化，極板稍有膨脹或收縮，乃是一種正?，F(xiàn)象。但若膨脹、收縮過度，以及極板本身各部分作用不均勻時，往往發(fā)生極板彎曲和斷裂的現(xiàn)象，造成極板局部活性物質(zhì)脫落，使電池容量下降，甚至極板四角翹起，由于壓力過大而把隔板損壞，造成正、負(fù)極板短路。

極板彎曲與斷裂的原因：

1、極板制造質(zhì)量不好

2、經(jīng)常過量放電

3、大電流充放電

4、高溫放電

極板彎曲與斷裂的處理：

打開電池蓋，取出極群組，對彎曲極板整平整直，斷裂極板采用補(bǔ)焊。

三、極板活性物質(zhì)的過量脫落

電池槽底部短時間內(nèi)積聚了大量的沉淀物，容量下降，溫升高，電解液混濁，析氣量大。這是極板活性物質(zhì)過量脫落的主要特征。

極板活性物質(zhì)過量脫落的原因

1、充電電流過大，時間過長，溫度過高

2、放電電流過大，經(jīng)常過放電，溫度過低

3、雜質(zhì)進(jìn)入電池（堿性物質(zhì)）

四、蓄電池內(nèi)部短路

五、蓄電池的反極

蓄電池在多個串聯(lián)使用中，如果有某個電池容量降低，甚至完全喪失容量的話，那么在放電過程中，它就很快放完了自己的容量。該只電池不但不繼續(xù)放電，還因為它的端電壓比其它電池的端電壓低而被反充電，以致使它的極板的正、負(fù)極性逆轉(zhuǎn)。

反極故障的原因：

反極故障的主要原因多是由于過量放電后充電不足，或是初充電沒有充足而造成極板硫酸鹽化，或者極板間有短路故障存在而引起。