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铅酸蓄电池基础与修复技术 目录 封面.....................................1目录.....................................2第一章 铅酸蓄电池基本知识................3
　　一、常用技术术语
　　二、铅酸蓄电池分类构造
　　三、蓄电池的初次充电第二章 电池常见故障的判断与检修...........8
　　一、电池硫化的现象
　　二、电池硫化的原因
　　三、电池故障检修第三章 蓄电池典型故障现象和检查处理方法...12
　　一、电池漏液
　　二、电池充不进电
　　三、电池变形
　　四、新电池电压降得快
　　五、电池极板不可逆硫酸盐化
　　六、电池组出现“不均衡”
　　七、可修复铅酸蓄电池的检测与筛选第四章 蓄电池修复.........................18
　　一、脉冲修复硫化的原理
　　二、铅酸蓄电池的修复方法
　　三、铅酸蓄电池的修复程序
　　四、电动车蓄电池修复知识
　　五、自制高效电动车电瓶修复器第五章 正确认识铅酸蓄电池的修复和几大骗局..39 2 铅酸蓄电池基础与修复技术 第一章 铅酸蓄电池基本知识 电能可由多种形式的能量变化得来，其中把化学能转换成电能的装 置叫化学电池，一般简称为电池，电池有原电池和蓄电池之分，放电后 不能用充电的方式使内部活性物质再生的叫原电池，也称一次性电池， 放电后可以用充电的方式使内部活性物质再生，把电能储存为化学能， 需要放电时再次把化学能转换为电能的电池，叫蓄电池，也称二次电池 。 一、常用技术术语 充电：蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电； 放电：蓄电池对外电路输出电能时叫做放电； 浮充放电：蓄电池和其他直流电源并联，对外电路输出电能叫做浮 充放电。有不间断供电要求的设备，起备用电源作用的蓄电池都处于该 种放电状态； 电动势：外电路断开，即没有电流通过电池时在正负极间量得的电 位差，叫电池的电动式； 端电压：电路闭合后电池正负极间的电位差叫做电池的电压或端电 压； 安时容量：电池的容量单位为安时，即： 电池容量Q（安时）=It I放为放电电流（安） t放为放电时间（小时） 电量效率（安时效率）：输出电量与输入电量之间的比叫做电池的 电量效率，也叫作安时效率。 Q放和Q充分别是放电和充电容量（安时） 3 自由放电：由于电池的局部作用造成的电池容量的消耗。容量损失 搁置之前的容量之比，叫做蓄电池的自由放电率 Q1为搁置前放电容量（安时） Q2为搁置后放电容量（安时） 使用寿命：蓄电池每充电、放电一次，叫做一次充放电循环，蓄电 池在保持输出一定容量的情况下所能进行的充放电循环次数，叫做蓄电 池的使用寿命。 二、铅酸蓄电池分类构造 1、定义 铅酸蓄电池是蓄电池的一种，主要特点是采用稀硫酸做电解液，用 二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。 2、分类 按蓄电池极板结构分类：有形成式、涂膏式和管式蓄电池。 按蓄电池盖和结构分类：有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀 控式蓄电池。 按蓄电池维护方式分类：有普通式、少维护式、免维护式蓄电池。 按我国有关标准规定主要蓄电池系列产品有： 起动型蓄电池：主要用于汽车、拖拉机、柴油机船舶等起动和照明。 固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自 动控制的备用电源。 牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源。 铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照 明之动力。 摩托车蓄电池：主要用于各种规格摩托车起动和照明。 煤矿用蓄电池：主要用于电力机车牵引动力电源。 储能用蓄电池：主要用于风力、水力发电电能储存。 4 3、基本构造：铅酸蓄电池主要由以下部分构成： 1、硬橡胶槽 
　　2、负极板 
　　3、正极板 
　　4、隔 板 
　　5、鞍 子 
　　6、汇流排 7、 封口胶 
　　8、电池槽盖 
　　9、连接条 
　　10、极柱 
　　11、排气栓 正负极板 铅酸蓄电池的极板，依构造和活性物质化成方法，可分为四类：涂 膏式极板，管式极板，化成式极板，半化成式极板。涂膏式极板由板栅 和活性物质构成的。板栅的作用为支撑活性物质和传导电流、使电流均 匀分布。板栅的材料一般铅锑合金，免维护电池采用铅钙合金。正极活 性物质主要成分为二氧化铅，负极活性物质主要成份为绒状铅。 隔板 电池用隔板是由微孔橡胶、玻璃纤维等材料制成的，它的主要作用 是：防止正负极板短路；使电解液中正负离子顺利通过。阻缓正负极板 活性物质的脱落，防止正负极板因震动而损伤。 电解液 电解液是蓄电池的重要组成部份，它的作用是传导电流和参加电化 学反应，电解液是由浓硫酸和净化水（去离子水）配制而成的，电解液 的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。 电池壳、盖 电池壳、盖是装正负极板和电解液的容器，一般由塑料和橡胶材料 制成。 排气栓 排气栓一般由塑料材料制成，对电池起密封作用，阻止空气进入， 防止极板氧化。同时可以将充电时电池内产生的气体排出电池，避免电 池产生危险，使用前必须将排气栓上的盲孔用铁丝刺穿、以保证气体溢 出通畅。 5 三、蓄电池的初次充电 蓄电池的初次充电是蓄电池运行情况好坏和运行时间长短的关键 之一，新使用的蓄电池的初充电可按以下步骤进行。 1、蓄电池静置两小时至八小时后，其液温接近室温或 35 摄氏度以 下，即可开始初充电。若液温仍高于室温或高于 35 摄氏度，一般情况 下不要再继续静置，可按厂家规定的充电电流一半的小电流开始初充 电，这样做的目的是为了防止较长时间的搁放造成电池极板硫酸化。 2、移动式蓄电池的初充电电流及充电时间，可按出厂说明来规定 。 在使用上，一般采用定电流充电法分两个阶段进行。第一阶段选用 10 小时率或 16 小时率进行充电，连续充电 50 小时至 70 小时，每格电池 的端电压均上升至 
　　2．5 伏左右。接着再进行第二阶段充电，充电电流 均为第一阶段充电电流的一半，充电时间为 40 小时至 50 小时，整个充 电过程为 90 小时至 120 小时。 3、蓄电池的放电试验为了检验初充电电池的质量情况，可进行一 次放电试验，放电试验一般可在初充电结束后两小时进行，采用 10 小 时率电流放电，在放电试验中，随时注意测量每格电池的电压、比重和 温度，并做好记录，一般在放电 
　　7．5 小时后，即放出额定容量的 75％ 。 此时要停止放电试验，切勿过度放电。 放电试验停止后，要立即采用 10 小时率电流充电，直到充电终了 为止，即整个初充电工作结束，最后将胶塞拧上，清洁全组电池外壳， 擦拭干净后即可投入使用。 4、意事项 （1）充电电流最好不要间断，当在充电中发现个别单格电池液温 超过 40 摄氏度时，应将充电电流略减小，待温度下降后再恢复原来的 充电电流值，若电解液温度仍不能降到规定值，可暂时停止充电，但暂 6 时停止充电时间不宜超过四小时。无论是采取降低充电电流值还是暂停 充电降温，均应相应延长充电时间。 （2）在初充电过程中，要勤观察，勤测量，一般要求每隔两小时 至三小时测量一次电压、温度和比重，并做好详细记录。到充电末期， 可适当缩短测量的间隔时间，但应保证每隔一小时测量一次电压、比重 和温度。 （3）充电时注意观察蓄电池内的保护网，若出现保护网罩露出液 面，要及时增添电解液。 （4）由于蓄电池在充电过程中所产生的硫酸雾气对人体有害，因 此在充、放电时，要戴上防护口罩，穿耐酸工作服和防酸围裙。测量电 液比重、温度、电压等指标，要戴上防护眼镜。 7 第二章 电池常见故障的判断与检修 一、电池硫化的现象： 1、 硫化电池在正常放电时，比其它正常电池的容量明显降低。 2、 电解液密度下降低于正常值，而且是长时期落后。 3、充电过程中电压上升很快，高达2.9伏/单格左右（正常值在2.7 伏单格左右），而在放电过程中电压降低很快，1~2小时内就降低到1.8 伏左右（10小时率放电）。 4、 充电过程中冒气泡过早。 5、 极板颜色和状态不正常。正极板呈浅褐色（正常为深褐色），极板 表面有白色硫酸铅斑点，负极板呈灰白色（正常为灰色），用手指触摸 极板表面时感觉到有粗大颗粒的硫酸铅结晶，并且极板发硬。 二、电池硫化的原因 正常蓄电池在放电后，正负极板上的活性物质，大都变为松软硫酸 铅的小结晶，均匀地分布在极板中，在充电时容易恢复成原来的二氧化 铅和海绵状铅，这是一种正常地硫酸化作用。 由于电池使用不当，长期充电不足，或半放电状态，过量放电或放 电后不及时充电，内部短路，电解液密度过高，温度高，液面低使极板 外露等问题，导致电池内化学反应不正常发生，在极板上形成了粗大的 硫酸铅结晶，这种结晶导电性差，体积大，还会堵塞极板的微孔，妨碍 电解液的渗透作用，增大了电池内阻，在充电时很难恢复，成为不可逆 硫酸铅，使极板中参加电化学反应的活性物质减少，因此电池容量大大 降低，这就是常说的电池硫化现象。 三、电池故障检修 电池产生故障的原因很多，除制造质量和运输保管影响以外，多数 8 还是由于维护不当所造成的。发现故障及时分析原因，尽快采取有效措 施进行排除。电池常见故障的特性、发生的原因和检修的方法如下： 1、极板不可逆硫酸盐化 （1） 特征： a）电池容量降低； b）电解液密度低于正常值 c）开始充电和充电完毕时电池端电压过高； d）充电时过早发生气泡或开始充电就发生气泡； e）充电时电解液温度上升较快。 （2）产生原因 a）产生原因 b）初充电不足； c）已放电或半放电状态放置时间过久； d）长期充电不足； e）经常过量放电； f）电解液密度超过规定值； g）电解液液面过低，致使极板上部露出液面； h）未能及时进行均衡充电； i）放电电流过大或过小； j）电解液不纯； k）内部短路，局部作用或漏电。 （3）补救和预防措施 a）轻者采用均衡充电的方法处理；或用电池修复仪修复。 b）重者采用“水疗法”； c）不能过放电； 9 d）电解液密度不能超过规定数值； e）电解液液面高度和杂质含量应在规定范围内。 2、电池内部短路 (1) 特征 a)充电时，电池端电压很低，甚至接近于零； b)充电末期冒气泡少或无气泡； c)充电时电解液温度上升快，密度上升慢，甚至不上升； d)电池开路电压低，放电时过早降至终止电压； e)自放电严重。 （2）产生原因 a)极板弯曲、活性物质膨胀或脱落、致使隔板损坏、造成短路； b)沉淀物过多，致使短路； c)电池内落入导电物，造成短路。 （3） 处理方法 更换隔板、清除沉淀物和导电物，严重者报废。这种情况用电池修 复仪，效果不佳。 3、极板活性物质过早、过量脱落 （1） 特征 a)电池容量减小 b)电解液浑浊； c)沉淀物过多。 （2）产生原因 a)电解液不符合质量标准； b)充放电过于频繁或过充过放； c)充电时电解液温度过高； 10 d)放电时，外电路发生短路。 （3）处理方法 轻者可用活化仪做活化处理，一般可使用3个月至1年不等的使用寿命, 重者修复后使用周期过短，应宣布报废. 11 第三章 蓄电池典型故障现象和检查处理方法 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）。最后在充电过 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 12 到1.6-2.5A/只；最高充电电压达到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，应控制最大电流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 换整组电池或激活电池。◆ 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。