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電池有了故障怎么辦?如何維修以及處理?

鉅大LARGE  |  點擊量:2005次  |  2021年04月26日  

免維修蓄電池具有價格低廉、攜帶方便、容量大等特點,在應急燈、手電、UPS電源、摩托車、電動自行車、電動三輪車等多方面得到了應用。但若使用不當,會對蓄電池造成損害,以至報廢。其實只要作適當修理,多數蓄電池的容量都可等到一定程度的恢復。


//一、常見問題及處理//


1、免維護蓄電池(以下簡稱電瓶)在充電時基本不出現氣泡,可以在密封狀態下,省去了加酸等維護工作。但電瓶在充放電過程中要完全不出現氣體是不可能的,為了釋放氣體,電瓶不能完全密閉。撬開電瓶上部的,為了釋放氣體,電瓶不能完全密閉。撬開電瓶上部的塑料蓋板,就可以看到每個小電池上面都有一個用橡皮帽蓋上的加液孔,蓄電池的水分可以通過橡皮帽蒸發出去。即使電瓶不使用,水分也會蒸發,造成電瓶容量下降,嚴重時電瓶就會干枯而不能充放電。關于這種電瓶,只要向電瓶添加蒸餾水或純凈水,再進行幾次充放電循環,電瓶的大部分容量都可以恢復。


例:一個12V7.2Ah電瓶,使用時間不長,充電到14V后進行放電,短路電流只有300多毫安。揭開上蓋檢查,液已近干枯,注入蒸餾水并進行充放電循環兩次,容量恢復到84%,已能正常工作。


2、電瓶在放電時,電解液的硫酸濃度和和比重下降,完全放電后,在15℃時的比重降到1.11。一般充電時比重上升,夏天充滿電后的比重為1.25~1.26,冬天為1.27~1.28。因電瓶處在密封狀態,在使用時,只能根據電瓶的電壓來判斷是否已充好電或已放完電。6V和12V電瓶充足電時,電壓分別為6.8V~7V和13.6V~14V,完全放電時,6V和12V電瓶的電壓分別為5.3V和10.6V。電瓶假如過度放電或長期處于半放電狀態,電瓶會硫化,硫化的電瓶不能用添加蒸餾水和常規充電的方法來消除,只有電解液硫酸的濃度比較低時充電,硫化才能消除。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

修復方法:


(1)假如電瓶硫化不嚴重,容量下降不多,可用小電流(0.05A或更小)對電瓶長時間充電。


(2)假如電瓶的硫化比較嚴重,可充電到最高電壓(6V電瓶充到7V,12V電瓶充到14V),用注射器把電瓶中的電解液抽出,然后注入蒸餾水,以稀釋電解液。充電1~2小時后再抽出電解液,注入蒸餾水,重復以上操作,直到抽出的電解液比重不再顯著上升時為止(一般2~3次即可)。此時盡量反電解液抽出,再根據環境溫度注入比重為1.25~1.28的硫酸,放完電再充滿電,檢查電液的比重。若比重較小,可再次抽出電解液并注入硫酸,使電解液的比重達到標準。注意注入電瓶內的電解液不宜多,待電瓶內海綿狀的物質吸滿電解液即可,將多余的電解液抽出,修復工作即告完成。


例:一個SonyBP603Ah電瓶,是八十年代用于3/4英寸攝像機的電源,電瓶硫化嚴重。采用上述方法修復后,容量恢復到2.2Ah。


3、電瓶一般由幾個人電池串聯組成(6V電瓶用3個,12V電瓶用6個),要求串聯的幾個電池具有相同的容量和充放電特性。但雜牌和質量較差的電瓶,各電池的一致性就比較差,電瓶充滿電后,從整個電瓶來看,電壓已經充夠,質量較差的電池已過充電。放電時,電瓶的電壓降到了5.3V和10.6V,但質量差的電池已過度放電了。質量較差的電池性能比較差,在這種情況下使用就更容易硫化,引起電瓶容量的下降并較早報廢。修復這種電瓶,首先應把其中質量差的電池找到。方法是在電瓶的上蓋對應各電池連接橋(一般在兩個橡皮帽的中間或略靠邊)的部位鉆一個Φ6mm的孔,孔的深度剛好鉆到鉛質的連接橋上(不可鉆通)。然后在連接橋上用Φ1.5mm的鉆頭鉆一個深度約2mm~3mm的小孔(也不要鉆通)。再用一段長約40mm直徑約1.2mm并已完全鍍上焊錫的銅錢打入連接橋的小孔中,將熔化的松香或瀝青滴在銅錢周圍(因硫酸對銅錢的腐蝕性很大,腐蝕出現的硫酸銅對電瓶有損害,在銅錢上鍍錫可使銅錢與連接橋的接觸比較緊密,并保護銅錢不被電解液腐蝕,滴上松香是為了進一步保護銅錢不被電解液侵蝕)。12V電瓶最多可以打入5條銅錢,這就等于把每個小電池的正負極都引了出來,可以對每個小電池的電壓和電解液的比重進行檢查。關于已經硫化的小電池,可以采用上述方法分別進行修復。

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標稱電壓:28.8V
標稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應用領域:勘探測繪、無人設備

4、有的電瓶的連接橋或電池對外部的引出線出現斷裂(多數情況是正負極的引出線斷裂),電瓶就不能工作了。變樣的電瓶,只有把斷裂的部位找到才能修復。采用上述的入鍍銅錢的方法,用萬用表找到電壓不正常或輸出電流較小的電池,斷裂點就在該電池上。找到以后,在斷裂處的塑料蓋上開一個孔,孔的大小以能用烙鐵伸入到斷裂處進行焊接為度,不宜太大。焊接好后,經檢查連接正常,用塑料或環氧樹脂把打開的孔封閉,再用上述方法進行復活,電瓶就可以重新投入工作了。


5、電瓶內部如有短路故障,可用低壓大電流把短路點燒掉。假如出現活性物質脫落(表現為抽出的電解液中有褐色物質),說明電瓶壽命已經完結,這類電瓶就不必修理了。但假如僅是其中一兩個電池壽命終結,可把這一兩個電池短路起來,余下的電池尚可作為較低電壓的電瓶繼續使用。


//二、兩點說明//


1、雜質(特別是鐵離子)對電瓶的危害很大,會造成電瓶自放電,縮短自身壽命。因此,在注入硫酸和水時,要注意純度。


2、比重計是修復電瓶必不可少的工具,但市售的比重計測量時要較多電解液,難以使用。筆者用中性筆的筆心和圓珠筆的筆帽做了一個微型簡易比重計:把比重計放在純水中,記下比重計在水面的位置,這是比重為1.00的刻度位置;再把比重計放入已知濃度(在電瓶商店或維修店可買到稀硫酸,可請他們準確測量出硫酸的比重,例如1.28)的硫酸液中,記下比重計在液面位置;將量出的比重為1.00~1.28的長度刻在紙上,再把1.00~1.28之間的刻度28等分,比重計就做成了。


//蓄電池的故障與檢修//


充不綠燈


不轉燈原因有三:一,充電器參數不匹配,出現漂移;二,線路問題;三,是電池因素:失水,電池內部有單格短路,硫化較為嚴重。排查方法:


1、檢查充電器是否損壞,充電參數是否符合要求(有的人用48V的充電器來充36V的電池組),看是否電壓偏高(14.8V/個以上的)或涓流轉換電流偏低


2、檢查充電回路保險絲是否接觸良好,保險絲座有無燒焦痕跡,檢查連線插接頭接觸是否良好,包含充電器的插頭的車上的插座。


3、查看電池內部是否有干涸現象,即電池是否缺液嚴重。干涸的電池應補加純水或1.05g/cm3的稀硫酸,進行維護充放電進行修復,同時測量單格電壓,看是否有單格短路的存在。


4、還應檢查極板是否存在不可逆硫酸鹽化。硫化嚴重的話,內阻增大,充電就會引起嚴重發熱。


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,放電時電壓下降特別快。出現上述情況,可判斷電池出現不可逆硫酸鹽化。假如發現有不可逆硫酸鹽化,應進行均衡充電法進行修復。


蓄電池變形


1、故障原因:


蓄電池變形不是突發的,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。這時,在正極先析出氧氣,氧氣通過隔板中的孔,到達負極。在負極板上進行氧復活反應:


2Pb+O2=2PbO+熱量


PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+熱量


反應時出現熱量,當充電容量達到90%時,氧氣發生速度增大,負極開始出現氫氣。大量氣體的新增使蓄電池安全閥打開,氣體逸出,最終表現為失水。


2H2O=H2é+O2é


隨著蓄電池循環次數的新增,水分逐漸減少,結果蓄電池出現如下情況:


(1)氧氣通道變得暢通,正極出現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,出現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生收縮現象,使之與正負板的附著力變差,內阻變大,充放電過程發熱量增大。經過上述過程,蓄電池內部出現的熱量只能經過電池槽散熱。如散熱量小于發熱量即出現溫度上升,使蓄電池析氣電位降低,析氣量增大,正極大量的氧氣通過通道,在負表面反應,發出大量的熱量使溫度快速上升。形成惡性循環導致熱失控,發生變形。


2、故障的檢查和處理


一組電池(3只)同時變形,先作電壓檢查。假如電壓基本正常。還應測量單格電壓判斷是否短路,無短路則說明變形是過充電出現熱失控所致。應著重檢查充電器的充電參數。電壓偏高(44.7V以上的)無過充保護或涓流轉換電流偏低的,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)是電池容量不一致,充電時造成某些電池過充電引起變形。容量不一致的原因,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)是某些電池出現極板不可逆硫酸鹽化,內阻增大,充電發熱變形。


(3)是某些電池連線時反接造成充電發熱變形。對未變形的電池檢查放電容量以及自放電性能,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,以延長或防止熱失控的出現。


*防止出現內部短路或微短路,及帶有微短路傾向。


*使用過程中應防止過放電的發生,做到足電存放。


*嚴格檢查充電器,不得有嚴重過充現象。


*在高溫下充電,必須保證蓄電池散熱良好。應采取降溫措施或減短充電時間的方法,否則應停止充電。


自放電速度快


蓄電池在不工作的情況下,電量逐漸消耗的現象稱自行放電。自行放電不能完全防止,一般認為每天消耗本身容量的1%~2%是正常的,如超過此數值,為不正常自行放電。


1、自行放電原因


(1)極板材料或電解液中有雜質,這樣雜質與羈絆或不同雜志間就會出現電位差,形成閉合的局部電池而出現電流,使蓄電池放電。


(2)隔板破裂,造成局部短路。


(3)蓄電池蓋上有電解液或水,使正、負極間形成通路而放電。


(4)活性物質脫落,使極板短路造成放電。


(5)蓄電池長期存放,電解液中硫酸下沉,使上部密度小,下部密度大,引起自行放電。


2、處理方法


要減少自行放電,電解液必須力求純凈,使用中應經常保持蓄電池蓋清潔,以免短路。如電解液不純,需將蓄電池用標稱容量的1/10的電流放電至單格電壓1.7V為止,然后將電解液倒出,并用蒸餾水清洗干凈,再換用純潔電解液進行充電。


活性物質脫離


1、活性物質脫離的原因


(1)起始充電電流過大。因為極板活性物質的還原是從導電最好的柵架處開始的,大電流充電時,該處硫酸鉛迅速還原,所以距柵架較遠的硫酸鉛來不及起化學反應,由于硫酸鉛體積較大,故與內部已還原的活性物質間的附著力就差,所以易從極板上脫落下來。


(2)充電終期電流過大。這樣回出現大量的氣泡,劇烈地沖擊極板表面,使已還原的比較松軟的二氧化鉛大量脫落。


(3)經常性的過量充電。過充電的電流雖然不大,但因此時極板上硫酸鉛已全部還原為二氧化鉛和鉛,充電電流全部用到電解液上,這時出現的氣泡雖不太多,但同樣對極板表面出現沖擊用途使活性物質脫落。


(4)放電電流過大,此時化學反應激烈,會引起極板翹曲,從而造成活性物質脫落。


2、處理方法


由于活性物質脫落,會使極板短路,造成電池自行放電,必須將蓄電池拆開修理,建議更換。


容量降低--電池極板不可逆硫酸鹽化


1、故障現象


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生的。極板硫酸鹽化重要表現為: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


出現極板不可逆硫酸鹽化原因歸結如下:


(1)存放時間過長,自放電率高,未對其進行維護充電。


(2)放電后未對其進行及時充電。


(3)長時間處于欠充電狀態。


(4)過放電。


(5)干涸或加入的電解液濃度過高。


蓄電池出現不可逆硫酸鹽化時,應根據其程度的輕重進行修復。


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,要對其進行水療法充放電,才能恢復正常。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,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。反復上述操作,直到電池容量恢復。


路程跑不遠--電池組出現不均衡


1、故障現象


串聯蓄電池組的均衡性是一個共性的難題,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2h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1.05g/cm3的稀硫酸至剛好看到有流動電解液出現,再繼續充電12~15h.。充電時注意電池的溫度不要超過50度。充電結束后,靜置0.5~4h,重做2h率放電。放電過程中,測量單格電壓的數值,若放電時間達不到標準或單格電壓到了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,六個月相差8分鐘以上,九個月相差10分鐘以上,十三個月相差15分鐘以上),則還需重復上述充放電程序操作,直到符合要求為止。


若是重復充放循環后,電池容量無明顯上升或仍為0V左右低壓,這種電池一般有短路存在,或活性物質嚴重脫落軟化,嚴重不可逆硫酸鹽化等,無法修復,應作報廢處理。對符合要求者可以繼續使用電池,應在恒壓15V/只的充電條件下,抽盡流出的電解液,擦干凈電池表面,安上帽閥,用PVC(或氯仿)黏合劑將面板粘和好。


單格短路


1、故障現象


現象是突然失去啟動能力;啟動時,短路單格有電解液噴出。其原因是:單格短路后,使蓄電池阻力新增,電壓降低,不能供出強大的電流,同時在短路處出現高溫使電解液急劇受熱而噴出。


2、故障原因


(1)活性物質脫落。


(2)使用的電解液有雜質。


3、檢查和處理


檢查方法可用一根細導線各格的正、負極打火,無火花或火花較弱的單格,即為短格,需送修。


蓄電池的補水


(1)準備工作。用純水和分析純硫酸配置硫酸溶液電解液,比例是:500ml純水,加入0.5ml純硫酸。準備標準的橡膠排氣閥備用。工具:起子、吸管(可以用一次性針管代替),透明聚乙烯管,直徑要適合吸管(針管)吸口,ABS膠。


(2)順著排氣孔撬開電池上方的蓋板。一些電池的蓋板是ABS膠粘接的,一些電池是搭扣連接的。注意撬開蓋板的時候,不要損壞蓋板。這是可以看到6個排氣閥的橡膠帽。


(3)打開橡膠帽,露出排氣孔,通過排氣孔可以看到電池內部。一些電池的排氣閥是可以旋開的,一些電池的橡膠帽周圍還有一些填充物,注意保管填充物。


(4)用滴管吸入配置好的電解液由排氣孔注入電解液。電解液要恰好覆蓋極板1mm.


(5)把注好電解液的電池用偷情的遮擋物覆蓋排氣孔,以防止灰塵落入排氣孔,靜置12-24小時,以便電解液充分滲透。再次觀察排氣孔內部的電解液,應該有流動的電解液(游離酸),否則要補充電解液。


(6)在排氣孔沒有覆蓋的條件下,進行16.2伏恒壓限流充電。充電時最好把電池放在耐酸的容器內,防止溢出的電解液污染環境。在電池充電電流降到400~300毫安,或者電壓達到16.2V三小時以上,認為電池初次充電充滿。


(7)初次充電結束以后,檢查電池極板表面是否還有電解液,假如沒有電解液,應該補充電解液后,再次進行恒壓限流充電;假如6個格里邊還有電解液,用吸管吸出多余的電解液。


(8)采用14.8V恒壓限流充電,一直到充電電流下降至300mA。


(9)蓋上排氣閥以后,注意恢復填充物。蓋上電池蓋板,假如是膠接的,應該涂膠粘接。在電池蓋板上壓上重物,待膠完全凝固,再次進行4.8V恒壓限流充電,一直到充電電流下降至300mA。


(10)再次測試電池容量,判斷電池容量是否恢復。


電池維修后效果不理想的原因(容量上升不大,或者沒有達到標稱容量的70%以上)如下:


1、電池正極板軟化,其顯著表現是:在上述第(7)步驟時,會發現吸出的多余電解液中有黑色雜質,假如黑色雜質比較多的時候,就是正極板軟化排出的,這樣的電池基本上無法修好,只能夠報廢。


2、電池硫化,可充電后對電池進行電子脈沖修復24小時,再次測試。


3、充電以后30min,測試電池電壓,還低于12V,可能是電池內部斷路,電池應該報廢。


如何解決電動汽車電池的硫化問題


定期保養:每三個月定期到專業維修點檢修電池,及時補水。這些方法簡單易行,經濟成本很低,但要嚴格遵守卻有一定難度。所以,大多使用專門的設備進行除硫維護,方法有:


1、使用臺式快速除硫設備


臺式快速除硫設備的工作原理是高電壓大電流脈沖充電,通過負阻擊穿消除硫化。這種方法速度快,見效快,可以獲得暫時的消除硫化的效果,但是,高電壓大電流能擊除硫也能除活性物質,在消除硫化中帶來嚴重失水和正極板軟化的問題,對電池出現致命的損傷,經過這類設備除硫兩次后的電池基本都會報廢。目前,市場上的專業電池維護店主都已經明白了這種方法的危害.于是,又出現了脈沖放電除硫的設備,其實,根本原理并沒有變,只是從恒高壓恒大電流變成了瞬時峰值高壓,還是會損傷極板活性物質。


2、選擇可除硫充電器


目前可除硫充電器有三種工作原理,一種是類同于臺式快速除硫設備的工作原理,采用高電壓大電流脈沖充電,通過負阻擊穿除硫,上面已經說明了這種方法對電池壽命會構成致命傷害,已被市場否定。第二種是采用快速的脈沖前沿的充放電脈沖,利用瞬間峰值,在充電過程中干擾電池的硫化。另一種是周期性的采用10%~20%的過充電的方法,還原電池的硫酸鉛結晶。


3、使用在線式鉛酸蓄電池延生器


在線式鉛酸蓄電池延生器與電池并聯,可二十四小時阻止及消除硫化。這種方法修復比較慢,修復時間比較長,往往在120小時以上,但無論是充電還放電過程都能阻止和消除硫化,修復效果很好。因為采用低電壓低電流,延生器不會對電池極板出現強大沖擊而導致失水和軟化,這是一種用戶一次投入就可以持之以恒的維護方式,特別是關于質量較好的新電池,可延長電池壽命2~5倍,而且一次投入,可一直伴隨著電動自動車,下一次更換電池,延生器還可以繼續使用,能為用戶節約大量的經濟成本。


采取這個方法的意義很大。首先是給用戶帶來了實實在在的經濟效益,減少了用戶的麻煩。其次是提高了車廠的聲譽,為拓展生產供應了條件。第三,為電動汽車經銷商解決了電池質保的難題,減少投訴,提高信譽度,新增了利潤,同時,在店面銷售上也新增了促成交易的銷售方法。第四,可以大大減少電池制造商的理索賠費用。第五,改善電動自行車的形象,拓展電動自行車整體市場的發展。第六,提高電池的利用率,有利于環保。


上面說的那么多優點,其實只是一句話,那就是電池延長壽命之后的好處。其實實際使用中并沒有以上那段話吹捧的那么好,我認識的一些人使用過都表示沒什么效果,而現在他們都不使用了,還說什么能延長2~5倍的壽命!一般電池,稍微注意一下使用方法和注意事項,一般可以用到一年半,好一點的可以到兩年或以上,假如照它那么說,接上去之后不是可以使用3~10年了。這是在電動汽車上使用,不是拿來做后備電源點燈,電動汽車用三年的電池是有聽說過,10年的從來沒有。除非,你天天充電,每天只要跑一兩公里。


說白了,很多的延升器里面只是一個短時大電流放電電路。它是對解決電池的硫化是有一定的用途,但是在它看來只要裝上延升器,電池的硫化就能得到完全解決,那是不可能的。因為影起電池硫化的根本原因是使用和充電的問題,所以解決電池的硫化最根本的辦法是防止硫化,另外加上定期的養護。如單單對個人來說,我們只要注意使用的方法和注意事項就可以了,等發現問題了再用相應的方法來解決。


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