電動車用蓄電池典型故障及對策
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一 電池漏液
1、故障現(xiàn)象
常見的漏液現(xiàn)象:一是上蓋與底槽之間密封不好或因碰撞,封口膠開裂造成漏液;二是帽閥滲酸漏液;三是接線端處滲酸漏液;四是其他部位出現(xiàn)滲酸漏液。
2、故障的檢查和處理
先做外觀檢查,找出滲酸漏液部位。取開蓋片看帽閥周圍有無滲酸漏液痕跡,再打開帽閥觀察電池內(nèi)部有無流動的電解液。完成了上述工作之后,若仍未發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)做氣密性測試(放入水中充氣加壓,觀察電池有無氣泡產(chǎn)生并冒出,有氣泡則說明有滲酸漏液)。最后在充電過程中,觀察有無流動的電解液產(chǎn)生,如果有則說明是生產(chǎn)的原因。在充電過程中如有流動的電解液應(yīng)將其抽盡。
二? 電池充不進電
1、故障現(xiàn)象
首先檢查充電回路的連接是否可靠,檢查連線與插頭接觸是否完好,認真檢查插座和插頭是否有“打火”燒弧現(xiàn)象,有無線路損傷斷線等。
檢查充電器有無損壞,充電參數(shù)是否符合要求:即初期充電電流達到1.6-2.5A/只;最高充電電壓達到14.8-14.9V/只,充電浮充電轉(zhuǎn)換電流達0.3-0.4A/只,浮充電壓達到14.0-14.4V/只。
查看電池內(nèi)部是否有干涸現(xiàn)象,即電池是否缺液嚴重。
還應(yīng)檢查極板是否存在不可逆硫酸鹽化。極板的不可逆硫酸鹽化,可通過充放電測量其端電壓的變化來判定。在充電時,電池的電壓上升特別快,某些單格電壓特別高,超出正常值很多;放電時電壓下降特別快,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)不可逆硫酸鹽化。
2、故障的檢查和處理
先將充電回路連接牢固,充電器不正常的應(yīng)更換。干涸的電池應(yīng)補加純水或1.050的硫酸,進行維護充電、放電恢復(fù)電池容量。如果發(fā)現(xiàn)有不可逆硫酸鹽化,應(yīng)進行均衡充電恢復(fù)容量。干涸的電池加液后的維護充電,應(yīng)控制最大電流1.8A,充電10-15小時,三只電池的電壓均在13.4V/只以上為好。如果電池之間電壓差別超過0.3V,說明電池已經(jīng)出現(xiàn)不同步的不可逆硫酸鹽化。對于發(fā)生不可逆硫酸鹽化的電池,需要更換整組電池或激活電池。
三 電池變形
1、故障現(xiàn)象
蓄電池變形不是突發(fā)的,往往是有一個過程的。蓄電池在充電到容量的80%左右進入高電壓充電區(qū),這時,在正極板上先析出氧氣,氧氣通過隔板中的孔,到達負極,在負極板上進行氧復(fù)活反應(yīng):
2Pb+O2=2PbO+熱量
PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+熱量
反應(yīng)時產(chǎn)生熱量,當充電容量達到90%時,氧氣發(fā)生速度增大,負極開始產(chǎn)生氫氣。大量氣體的增加使蓄電池內(nèi)壓超過開閥壓,安全閥打開,氣體逸出,最終表現(xiàn)為失水。
2H2O=2H2↑+O2↑
隨著蓄電池循環(huán)次數(shù)的增加,水分逐漸減少,結(jié)果蓄電池出現(xiàn)如下情況:
?。?)氧氣“通道”變得暢通,正極產(chǎn)生的氧氣很容易通過“通道”到達負極。
(2)熱容減小,在蓄電池中熱容最大的是水,水損失后,蓄電池熱容大大減小,產(chǎn)生的熱量使蓄電池溫度升高很快。
(3)由于失水后蓄電池中超細玻璃纖維隔板發(fā)生收縮現(xiàn)象,使之與正負極板的附著力變差,內(nèi)阻增大,充放電過程中發(fā)熱量加大。經(jīng)過上述過程,蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量只能經(jīng)過電池槽散熱,如散熱量小于發(fā)熱量,即出現(xiàn)溫度上升現(xiàn)象。溫度上升,使蓄電池析氣過電位降低,析氣量增大,正極大量的氧氣通過“通道”,在負極表面反應(yīng),發(fā)出大量的熱量,使溫度快速上升,形成惡性循環(huán),即所謂的“熱失控”,最終溫度達到80℃以上,即發(fā)生變形。
2、故障的檢查和處理
一組電池(3只)同時變形時,先做電壓檢查。如果電壓基本正常,還應(yīng)測量單格電壓判斷是否短路,無短路則說明變形是過充電產(chǎn)生“熱失控”所致。應(yīng)著重檢查充電器的充電參數(shù)。電壓偏高(高于44.7v以上)無過充電保護或涓流轉(zhuǎn)換點電流偏低者(不同合金板柵的蓄電池要求轉(zhuǎn)換電流不相同,一般說用鉛鈣錫鋁合金制作的板柵的蓄電池轉(zhuǎn)換電流較小,為0.025-0.03C2A;而鉛銻使金制作的板柵的蓄電池轉(zhuǎn)換電流較大為0.03-0.04C2A,要求更換充電器。
一組電池(3只)中只有1只或2只變形,有以下故障的可能性:(1)是電池荷電不一致,充電時造成某些電池過充電引起變形。荷電不一致的原因,可能有短路單格存在,也可能用戶將電池試驗放電或自放電等;(2)是某些電池出現(xiàn)極板不可逆硫酸鹽化,內(nèi)阻增大,充電發(fā)熱變形;(3)是某些電池連線時反極造成充電發(fā)熱變形。對未變形的電池檢查放電容量以及自放電特性,若無異常則不屬電池問題。
解決蓄電池變形的措施有:
保證不漏液的前提下盡可能多加液,以延長或避免“熱失控”的產(chǎn)生;
避免產(chǎn)生內(nèi)部短路或微短路,及帶有微短路傾向;
使用過程中應(yīng)防止過放電的發(fā)生,做到足電存放;
嚴格檢查充電器,不得有嚴重過充現(xiàn)象;
在高溫下充電,必須保證蓄電池散熱良好。應(yīng)采取降溫措施或減短充電時間的方法,否則應(yīng)停止充電。
四 新電池電壓降得快
1、故障現(xiàn)象
新電池裝車、起動時電壓降得快。
2、故障的檢查和處理
檢查儀表顯示電壓與電池容量是否相符。
儀表顯示的電壓與電池容量關(guān)系不符合上表時,應(yīng)要求廠家調(diào)整。
檢查蓄電池連接線是否可靠,有無短路和連接不可靠等。有則排除之。
檢查電動車起動和運行電流是否過大,若是過大(起動電流在15A以上,運行時的電流6A以上)應(yīng)調(diào)整控制器限流值或?qū)?a target="_blank">電機進行檢查修理。
檢查蓄電池容量是否偏低,若是偏低,應(yīng)對電池進行充放電。
五??? 電池極板不可逆硫酸鹽化
1、故障現(xiàn)象
極板硫酸鹽化是蓄電池常見的故障,許多蓄電池失效也是因這一故障而發(fā)生的。極板硫酸鹽化主要表現(xiàn)為:充電時電壓很快上升,過早析出氣體,溫度上升快;放電時電壓下降快,容量小。
2、故障的檢查和處理
產(chǎn)生極板不可逆硫酸鹽化原因歸結(jié)如下:
(1)存放時間過長,自放電率高,未對其進行維護充電。
?。?)放電后未對其進行及時充電。
(3)長時間處于欠充電狀態(tài)。
(4)過放電。
?。?)干涸或加入的電解液濃度過高。
蓄電池產(chǎn)生不可逆硫酸鹽化時,應(yīng)根據(jù)其程度的輕重進行修復(fù)。
鹽化較輕者,對其進行一般的活化充電(即均衡充電),就可以恢復(fù)正常。具體方法如下:
恒壓限流充電:第一階段0.18C2A充電到2.7V/單格充電12-24小時。
恒流電第一階段:0.18C2A充電到2.4V/單格,第二階段:0.05C2A充電5-12小時。
鹽化較重者,需要對其進行“水療法”充放電,才能恢復(fù)正常。具體方法為:先對蓄電池補加入純水或密度為1.05g/cm3稀硫酸到富液狀態(tài),再以0.05-0.018C2A的電流充電20小時左右,抽盡流動液,再作容量試驗。反復(fù)上述操作,直到電池容量恢復(fù)。
六電池組出現(xiàn)“不均衡”
1、故障現(xiàn)象
串聯(lián)蓄電池組的均衡性是一個世界性的難題,使用過程中總會有“落后”蓄電池存在。其原因是多種多樣的,有生產(chǎn)原因,也有原材料的原因和使用的原因等。
2、故障的檢查和處理
首先將電池進行一般性的維護充電,然后用2小時率電流放電。放電過程中不斷地測量電池的電壓,將放電容量不足的“落后”電池選出來給予處理。先補加1.050的稀硫酸至剛好看到有流動電解液出現(xiàn),再繼續(xù)充電12-15小時。充電時注意電池的溫度不要超過500C。充電結(jié)束后,靜置0.5-4小時,重作2小時率放電。放電過程中,測量單格電壓的數(shù)值,若放電時間達不到標準或者單格電壓到了1.6V,放電時間與正常單格電池相差較大者(出廠三個月相差5分鐘以上,6個月相差8分鐘以上,9個月相差10分鐘以上,13個月相差15分鐘以上),則還需重復(fù)上述充放電程序操作,直到符合要求為止。