影響蓄電池的容量的因素歸納起來可分為兩類:一類是與生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有關(guān)的因素,如活性物質(zhì)的數(shù)量、極板的厚薄、活性物質(zhì)的孔率等;另一類是使用條件,如放電電流、電解液溫度和電解液相對(duì)密度等。
(一)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)因素
1.極板上活性物質(zhì)的數(shù)量
極板面積越大,片數(shù)越多,則同時(shí)和硫酸起化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)就越多,容量就越大。
2.極板的厚度
減小極板厚度可以提高活性物質(zhì)的利用率。
3.活性物質(zhì)的孔率
孔率即活性物質(zhì)的孔隙多少,孔率越大,硫酸溶液擴(kuò)散滲透越容易,則容量可相應(yīng)提高。
但如果孔率過大,則單位面積活性物質(zhì)的數(shù)量要減少,容量卻反而會(huì)下降。
4.活性物質(zhì)的真實(shí)表面積
活性物質(zhì)的真實(shí)表面積包括活性物質(zhì)與電解液直接接觸的表面積和細(xì)孔內(nèi)的表面積。
極板的真實(shí)表面積要比極板的幾何尺寸計(jì)算面積大得多(幾百倍),真實(shí)表面積大,容量可相應(yīng)提高。
5.極板中心距
在保證有足夠的硫酸量的前提下,縮小極板中心距可以提高蓄電池的容量。
(二)使用條件對(duì)蓄電池容量的影響
1.放電電流的影響
放電電流越大,則電壓下降越快,至終止電壓的時(shí)間越短,因而容量越小。
下圖所示是6-Q-135型蓄電池在不同放電電流情況下的放電特性。
因?yàn)榇箅娏鞣烹姇r(shí),極板表面活性物質(zhì)的孔隙會(huì)很快被生成的硫酸鉛所堵塞,使極板內(nèi)層的活性物質(zhì)不能參加化學(xué)反應(yīng),因此,放電電流增大,蓄電池的容量減小。
2.電解液溫度的影響
溫度降低,容量減小。(這是由于溫度降低時(shí),電解液的粘度增加,滲入極板內(nèi)部困難;同時(shí)電解液電阻也增大,使蓄電池內(nèi)阻增加,電動(dòng)勢(shì)消耗在內(nèi)阻上的壓降增大,蓄電池端電壓降低,容量因此減小。)
3.電解液密度的影響
結(jié)論:適當(dāng)增加電解液的相對(duì)密度,可以提高電解液的滲透速度和蓄電池的電動(dòng)勢(shì),并減小內(nèi)阻,使蓄電池的容量增大;但相對(duì)密度超過某一數(shù)值時(shí),由于電解液粘度增大使?jié)B透速度減低,內(nèi)阻和極板硫化增加,又會(huì)使蓄電池的容量減小。
蓄電池活化儀(以下簡(jiǎn)稱活化儀),是一款多功能型蓄電池維護(hù)維修檢測(cè)的設(shè)備,是對(duì)蓄電池進(jìn)行日常維護(hù)不可缺少的好幫手。設(shè)備體積小,方便移動(dòng)操作。在電力、金融、通信、汽車、地鐵、大型工廠等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。 每年電池早期衰退導(dǎo)致的性能下降和劣化,使得大批量的電池報(bào)廢,帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此電池的修復(fù)與活化和電池的再利用一直是一個(gè)熱點(diǎn)話題,尤其近年受到了國(guó)家相關(guān)部門的高度重視。 眾所周知,在各行各業(yè)里,對(duì)于電源安全要求較高的系統(tǒng),都配有后備電源、UPS等,而蓄電池就是其中核心部分。這些蓄電池有很大一部分是成組使用,任何單節(jié)電池的老化落后,都會(huì)嚴(yán)重影響到整組電池的性能,并很快會(huì)使得整組電池中其他單體變壞,進(jìn)而引起整組電池提前退出運(yùn)行。就是作為單體使用的汽車電池,大部分僅僅因?yàn)椴荒苷?dòng)汽車就全部被報(bào)廢。實(shí)際上,對(duì)于落后或者變壞的蓄電池進(jìn)行活化處理后,大部分都可以有效地重新激活電池,延長(zhǎng)使用壽命,在蓄電池日常維護(hù)中有著很好的現(xiàn)實(shí)意義。 不僅有對(duì)蓄電池進(jìn)行的可編程充電/放電循環(huán)激活作用外,還有以下幾種獨(dú)立的使用方式:電池充電、電池放電、電池活化、電池內(nèi)阻測(cè)試、電池性能測(cè)試。所有充放電都是可編程的,同時(shí)帶有電池極性柱溫度監(jiān)測(cè),過熱自動(dòng)停止操作。充電自動(dòng)按照三段式過程充電。這些功能完全滿足了日常對(duì)于蓄電池維護(hù)的主要需求。 工作原理: 電源中廣泛使用的鉛酸蓄電池和免維護(hù)電池的所謂失效和容量衰減,都直接表現(xiàn)為內(nèi)阻增大、端電壓升高、使用性能明顯下降等。 影響蓄電池的內(nèi)在質(zhì)量主要表現(xiàn)在蓄電池硫化,造成硫化的兩個(gè)重要因素: 一是極化電壓,二是記憶效應(yīng),其中極化電壓是在充電過程中,電荷堆積于蓄電池電極上而產(chǎn)生的反向,實(shí)際上表現(xiàn)為蓄電池內(nèi)阻的增大。消除極化電壓的有效方法,是采用負(fù)極性脈沖在蓄電池兩端瞬間放掉電極上堆積的反極性電荷。記憶效應(yīng)則可通過多次充放電來消除。 落后蓄電池的活化是采用模糊數(shù)學(xué)控制理論,完全模擬蓄電池自身的充放電特性導(dǎo)出的多級(jí)充放電算法。模擬的結(jié)果完全再現(xiàn)每塊蓄電池的自身充放電特征,達(dá)到激活落后電池提升其容量的目的,硫酸鹽結(jié)晶被離子化,并作為一種活性材料不斷地溶解在電解液中,降低蓄電池的內(nèi)阻,穩(wěn)定充電電壓。經(jīng)過活化激活后可恢復(fù)和提升電池的實(shí)際容量。 功能 電池充電 可編程對(duì)單體電池進(jìn)行充電,編程內(nèi)容包括:電池編號(hào),電池類型選擇,充電電流,充電時(shí)間,限壓; 充電方式:自動(dòng)對(duì)蓄電池按照編程值進(jìn)行三段式充電:恒流—恒壓—浮充; 當(dāng)滿足充電時(shí)間或是充電完成都會(huì)停止充電,顯示充電完畢。 恒流充電時(shí),電流以0.1C進(jìn)行充電,當(dāng)電壓超過限壓時(shí)轉(zhuǎn)化為恒壓充電,當(dāng)電流小于0.005C時(shí)轉(zhuǎn)化為浮充,曲線圖如下圖所示: 三段式充電全過程 實(shí)時(shí)顯示充電動(dòng)態(tài)過程信息; 溫度監(jiān)測(cè),超出設(shè)定值自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇進(jìn)行散熱; 電池活化 可編程對(duì)單體電池進(jìn)行活化,編程內(nèi)容包括:電池編號(hào),電池類型選擇,充電限壓(上限),放電限壓(下限),充放電循環(huán)次數(shù),每個(gè)循環(huán)的充電電流,充電時(shí)間,放電時(shí)間,放電電流; 活化方式:逐個(gè)循環(huán)按照編程值執(zhí)行,放電完畢以低于限壓或是放電設(shè)定時(shí)間到自動(dòng)停止,充電完畢以充電設(shè)定時(shí)間到或是充電完畢為準(zhǔn),; 實(shí)時(shí)顯示活化動(dòng)態(tài)過程信息; 溫度監(jiān)測(cè),超出設(shè)定值自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇進(jìn)行散熱; 電池放電 可編程對(duì)單體電池放電,編程內(nèi)容包括:電池編號(hào),電池類型選擇,放電電流,放電時(shí)間,限壓; 放電方式:恒流放電,低于限壓或是放電時(shí)間到時(shí)停止放電,顯示放電完畢; 實(shí)時(shí)顯示放電動(dòng)態(tài)過程信息; 溫度檢測(cè),超出設(shè)定值自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇進(jìn)行散熱; 內(nèi)阻測(cè)試 可編程對(duì)單體電池進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)試,編程內(nèi)容包括:電池編號(hào),電池類型選擇,測(cè)試電流。 特點(diǎn) 1)蓄電池日常維護(hù)功能齊全; 2)體積小方便轉(zhuǎn)移; 3)溫度監(jiān)測(cè),超出設(shè)定值自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇進(jìn)行散熱; 4)三段式充電,以確保不會(huì)過充; 5)限壓保護(hù),保證不會(huì)過放或是過充; 6)模塊化設(shè)計(jì),方便維護(hù); 7)用戶界面好,大屏幕LCD,簡(jiǎn)體中文菜單式操作,人機(jī)界面豐富; 主機(jī)有大夾具(紅、黑)兩個(gè),紅(黑)夾具的接線端均固定在面板的前方,空氣開關(guān)安裝在面板的前方以方便開關(guān)的控制。
蓄電池鼓漲原因
1、通氣孔堵塞
如果蓄電池加液蓋上的通氣孔堵塞或不暢通,在充電時(shí)間過長(zhǎng)或充電電壓過高情況下產(chǎn)生的氣體將逐漸積累,從而導(dǎo)致蓄電池殼內(nèi)壓力越來越大,后導(dǎo)致蓄電池鼓漲。
2、充電時(shí)間過長(zhǎng)
上面說過,當(dāng)蓄電池充電電流過大或充電時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氣體。另外,電流過大或充電時(shí)間過長(zhǎng)還會(huì)導(dǎo)致電解液溫度迅速提高,而這也容易導(dǎo)致蓄電池鼓漲。
3、蓄電池極板發(fā)生硫化
如果蓄電池的極板發(fā)生硫化,那么在充電過程中,單格電壓及電解液溫度就會(huì)迅速升高,氣泡的產(chǎn)生較早,并且反應(yīng)劇烈,這時(shí)候就很容易導(dǎo)致蓄電池鼓漲。
4、連續(xù)起動(dòng)啟動(dòng)馬達(dá)時(shí)間過長(zhǎng)
當(dāng)起動(dòng)啟動(dòng)馬達(dá)時(shí),蓄電池要在很短的時(shí)間內(nèi)向馬達(dá)提供很大的電流,而大的起動(dòng)電流必然會(huì)引起蓄電池內(nèi)部劇烈的化學(xué)反應(yīng),并會(huì)伴隨氣體的產(chǎn)生,當(dāng)啟動(dòng)馬達(dá)連續(xù)使用時(shí)間過長(zhǎng),則會(huì)加劇氣體的產(chǎn)生,這就增大了蓄電池漲裂的可能性。
5、蓄電池內(nèi)極板極耳和極柱與匯流排焊接不牢固
當(dāng)蓄電池內(nèi)極板的極耳和極柱與匯流排焊接不牢固,如果大電流放電,焊接處會(huì)因接觸點(diǎn)過細(xì)或接觸不良而引起打火、燒蝕現(xiàn)象,這就會(huì)出現(xiàn)火花,把蓄電池產(chǎn)生的氫氧混合氣體點(diǎn)燃,從而導(dǎo)致蓄電池爆炸。
6、電解液粘度過大
如果電解液粘度較大大,那就容易導(dǎo)致滲入極板孔隙的速度慢,也會(huì)使得內(nèi)阻增大,這樣放電中消耗在內(nèi)阻上的電壓降也就增大。這就會(huì)引起電解液溫度迅速升高,并產(chǎn)生大量的氣體,從而使得蓄電池內(nèi)部的氣體壓力增大,導(dǎo)致蓄電池鼓漲。
7、電解液量過少
相信大家都知道,蓄電池在使用一段時(shí)間后就會(huì)導(dǎo)致電解液減少,此時(shí)就需要添加電解液或蒸餾水。電解液減少后充電過充就會(huì)發(fā)生蓄電池鼓漲現(xiàn)象,甚至還會(huì)引起爆炸。
8、充電機(jī)損壞
當(dāng)充電機(jī)或者是發(fā)動(dòng)機(jī)上的發(fā)電機(jī)損壞時(shí),其電流或電壓有可能忽大忽小,這就容易導(dǎo)致蓄電池中發(fā)生劇烈反應(yīng),從而產(chǎn)生大量的氣體,繼而導(dǎo)致蓄電池鼓漲。
如何預(yù)防蓄電池鼓漲
1、控制好電壓、電流。上面說過,過大電壓或電流容易導(dǎo)致蓄電池鼓漲,所以要控制好電壓、電流。
2、盡量控制好充電時(shí)間,不讓充電時(shí)間過長(zhǎng),防止過充。
3、選用較好的充電機(jī)或者經(jīng)常檢查發(fā)動(dòng)機(jī)上的發(fā)電機(jī),一旦發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)檢修或更換,避免造成蓄電池鼓漲。
4、在充電過程中,要保證各接線點(diǎn)牢固,因?yàn)榻泳€點(diǎn)松動(dòng)的話會(huì)產(chǎn)生火花,這就為蓄電池鼓漲造成了隱患。
5、通氣孔保證及時(shí)暢通。在平常的維護(hù)保養(yǎng)中,及時(shí)清理蓄電池周圍的雜質(zhì)。
6、提前查看蓄電池外殼是否有裂痕、電解液是否滲漏。因?yàn)殡娊庖阂坏B漏,其有可能會(huì)滲透到電纜或電路中,從而造成連電現(xiàn)象,產(chǎn)生火花。
7、及時(shí)排除蓄電池內(nèi)部短路和電極板硫化。蓄電池內(nèi)部短路會(huì)產(chǎn)生火花,從而引爆氫氧混合氣體,而電極板硫化則會(huì)使得蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生大量氣體。所以,平常我們應(yīng)該及時(shí)檢查蓄電池內(nèi)部是否短路,是否有硫化現(xiàn)象。
8、禁止在蓄電池的正負(fù)極柱上用金屬物如電纜等打火,這樣容易引起空氣重的氫氧氣體發(fā)生爆炸,嚴(yán)重者甚至?xí):Φ饺松戆踩?/span>
9、檢修用電設(shè)備時(shí)應(yīng)先將蓄電池內(nèi)部的易燃?xì)怏w排除,因?yàn)樵跈z修用電設(shè)備時(shí),難免會(huì)產(chǎn)生火花或者是導(dǎo)致蓄電池有較大電流產(chǎn)生,而這也是一大安全隱患。
10、及時(shí)檢查電解液量的多少及密度。這樣會(huì)在很大程度上保護(hù)蓄電池,防止蓄電池鼓漲。
11、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),盡量避免長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)起動(dòng)。
引起爆炸的三種原因:
1、蓄電池內(nèi)壓過高引起蓄電池殼爆炸
由鉛酸蓄電池工作原理知道蓄電池充電過程中,尤其是充電末期由于過度充電,水分解為氫氣和氧氣,短路、嚴(yán)重硫化以及充電時(shí)電解液溫度急劇上升,都會(huì)使水分大量蒸發(fā),這時(shí)若加液孔蓋的通氣孔堵塞,由于氣體太多來不及溢出,蓄電池內(nèi)部的壓力將升的很高,先引起蓄電池槽變形,當(dāng)內(nèi)壓達(dá)到一定壓力會(huì)從蓄電池槽蓋結(jié)合處或其他薄弱處爆裂,這是一種物理過程。當(dāng)蓄電池內(nèi)部壓力高于0.25MPa時(shí)蓄電池發(fā)生爆裂,爆裂位置位于槽蓋熱風(fēng)結(jié)合處或應(yīng)力集中的邊角處。
2、氫氣遇明火形成的蓄電池爆炸
H2和O2混合氣體的爆炸極限為H2占混合氣體體積的4%-96%,H2和空氣的混合氣體的爆炸極限為H2占混合氣體體積的4%-74%。如果過充電量的80%用于電解水,蓄電池內(nèi)部的H2含量大于爆炸范圍之內(nèi),當(dāng)蓄電池中或空氣中的含氫量累積至爆炸極限時(shí),遇到明火就會(huì)形成爆炸,這是一種化學(xué)反應(yīng)。
研究發(fā)現(xiàn)蓄電池的爆炸屬于支鏈爆炸反應(yīng)。此類爆炸太多發(fā)生在過充電情況下,如果蓄電池內(nèi)部極柱、穿壁焊等處存在虛焊點(diǎn),蓄電池的爆炸幾率較高。一個(gè)合格的蓄電池在正常的使用條件下不會(huì)發(fā)生自發(fā)熱爆炸反應(yīng)。當(dāng)蓄電池充電電壓汽油車高于14.4v,柴油車高于28.8V,在火種同時(shí)存在的條件下,可能發(fā)生爆炸現(xiàn)象。通過對(duì)蓄電池爆炸的車輛檢查,發(fā)現(xiàn)大部分電壓調(diào)節(jié)器存在缺陷,蓄電池處于嚴(yán)重的過充電狀態(tài)。
3、由于蓄電池排氣孔堵塞,蓄電池先爆裂,爆裂引起蓄電池震動(dòng),極柱接線不牢產(chǎn)生火花,從而形成爆炸。
預(yù)防蓄電池爆炸的方法:
1、控制充電量,不過充電,以減少氣體析出量。充電室內(nèi)嚴(yán)禁明火,保持通風(fēng)。
2、充電中,接線點(diǎn)要牢靠,不因松動(dòng)產(chǎn)生火花。
3、使用中采用低壓恒壓充電,析氣量少。
4、預(yù)防蓄電池外殼裂痕、電解液滲透。
5、停車拆裝卸蓄電池時(shí)應(yīng)在停車后可燃混合氣體自動(dòng)排完再拆,拆時(shí)先拆負(fù)極線,后拆正極線,裝蓄電池時(shí)則相反順序,否則有可能產(chǎn)生蓄電池的爆炸。
6、要保持蓄電池上蓋干燥、清潔。
7、經(jīng)常檢查蓄電池小塞德排氣孔,保持排氣孔暢通。
8、控制好蓄電池的液面,確保液面在規(guī)定范圍內(nèi),電解液不得外溢。
9、蓄電池端子連接線頭應(yīng)有較低的接觸電阻和較大的接觸壓力,并在連接處涂有凡士林使其與外部環(huán)境隔絕,防止產(chǎn)生的火花進(jìn)入電池內(nèi)部,引燃可燃?xì)怏w。
在蓄電池的平常使用中,只要經(jīng)常對(duì)蓄電池進(jìn)行檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)排除問題,蓄電池鼓漲現(xiàn)象就不那么容易出現(xiàn)。所以,我們?cè)谌粘5木S修保養(yǎng)中,一定要記得檢查蓄電池!