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文档简介

1、直流设备检修直流设备检修级单元一级单元一 蓄电池组的故障及处理蓄电池组的故障及处理 主要内容蓄电池容量下降的原因与处理蓄电池容量下降的原因与处理 2阀控式蓄电池常见故障阀控式蓄电池常见故障 3蓄电池其他故障原因与处理蓄电池其他故障原因与处理 4蓄电池极板故障的判断与处理蓄电池极板故障的判断与处理 1蓄电池的内部结构负极柱负极柱正极柱正极柱安全阀安全阀汇流排汇流排栅板栅板隔板隔板外壳外壳蓄电池的内部结构一、蓄电池极板故障的判断与处理一、蓄电池极板故障的判断与处理(一)极板弯曲(一)极板弯曲n1.极板弯曲的现象n蓄电池在经过长时期充放电后,极板的活性物质会蓄电池在经过长时期充放电后,极板的活性物质

2、会变得松软和膨大。当充电或放电电流过大,或温度变得松软和膨大。当充电或放电电流过大,或温度过高时,极板将因膨胀不均匀而发生弯曲。特别是过高时,极板将因膨胀不均匀而发生弯曲。特别是条多式的正极板,由于在制造厂没能把氧化层全部条多式的正极板,由于在制造厂没能把氧化层全部除掉,它的活性物质在充放电过程中将继续生长,除掉,它的活性物质在充放电过程中将继续生长,体积也将继续膨大,从而加速极板弯曲或裂开。极体积也将继续膨大,从而加速极板弯曲或裂开。极板的弯曲,会对隔板产生很大的压力,一旦把隔板板的弯曲,会对隔板产生很大的压力,一旦把隔板压碎,将使正、负极板互相接触而造成短路。压碎,将使正、负极板互相接触而

3、造成短路。(一)极板弯曲(一)极板弯曲n2.极板弯曲的原因n充放电电流过大,使极板上产生的应力变化过大或充放电电流过大,使极板上产生的应力变化过大或过于剧烈。过于剧烈。n过量放电,硫酸铅产生过多,引起极板过度膨胀。过量放电,硫酸铅产生过多,引起极板过度膨胀。n蓄电池中的电解液温度过高,使蓄电池的容量增大,蓄电池中的电解液温度过高,使蓄电池的容量增大,而造成过量放电。而造成过量放电。n充电过多,主要是正常时的充电电流大,不能进行充电过多,主要是正常时的充电电流大,不能进行定期放电,致使极板经常处于充电状态。定期放电,致使极板经常处于充电状态。n电解液中含有能溶解铝的酸类(如硝酸、盐酸、醋电解液中

4、含有能溶解铝的酸类(如硝酸、盐酸、醋酸),或含有镁、锰、铜、砷等估值,它们会对极酸),或含有镁、锰、铜、砷等估值,它们会对极板产生腐蚀和硬化作用。板产生腐蚀和硬化作用。(一)极板弯曲(一)极板弯曲n3.措施及处理方法n可将定期充放电或定期浮充电方式运行的可将定期充放电或定期浮充电方式运行的蓄电池改为连续浮充电方式运行;在充电蓄电池改为连续浮充电方式运行;在充电和放电时,要防止用过大的工作电流,放和放电时,要防止用过大的工作电流,放电后必须及时进行充电;不要使蓄电池过电后必须及时进行充电;不要使蓄电池过量放电;浮充电电流应合适;当电解液温量放电;浮充电电流应合适;当电解液温度超过规定范围时,应设

5、法降温改善运行度超过规定范围时,应设法降温改善运行条件。条件。n对于损坏严重的蓄电池要进行更换。对于损坏严重的蓄电池要进行更换。(二)极板硫化(二)极板硫化n1.极板硫化的现象n在正常充电或放电时,活性物质(无论是二氧化在正常充电或放电时,活性物质(无论是二氧化铅或是绒状铅)都是多孔而松软的。这种活性物铅或是绒状铅)都是多孔而松软的。这种活性物质与电解液接触面较大。在放电情况下,极板表质与电解液接触面较大。在放电情况下,极板表面生成一层白色的硫酸铅结晶体,把活性物质盖面生成一层白色的硫酸铅结晶体,把活性物质盖住并堵塞小孔,从而使极板变硬,这种现象称为住并堵塞小孔,从而使极板变硬,这种现象称为硫

6、化。极板硫化后内阻将增大,蓄电池的容量降硫化。极板硫化后内阻将增大,蓄电池的容量降低,导致充电时温度升高,冒气泡过早。硫化严低,导致充电时温度升高,冒气泡过早。硫化严重时,硫酸与极板上活性物质不能完全起化学反重时,硫酸与极板上活性物质不能完全起化学反应,因而使电解液的密度显著地降低。应,因而使电解液的密度显著地降低。(二)极板硫化(二)极板硫化n2.极板硫化的原因n经常充电不足。经常充电不足。n经常过放电。经常过放电。n蓄电池长期处于已放电或半放电状态。蓄电池长期处于已放电或半放电状态。n没有定期过充电。没有定期过充电。n蓄电池内部短路。蓄电池内部短路。n电解液面低于标准线,极板外露。电解液面

7、低于标准线,极板外露。(二)极板硫化(二)极板硫化n3.措施及处理方法n(1)均衡充电方法:)均衡充电方法:通过直流电源装置可对蓄电池自动或手动通过直流电源装置可对蓄电池自动或手动进行均衡充电,其程序:先用进行均衡充电,其程序:先用I10电流对蓄电池组进行恒流充电,蓄电电流对蓄电池组进行恒流充电,蓄电池端电压上升到均充电压(池端电压上升到均充电压(2.302.33VxN),将自动或手动转为恒压将自动或手动转为恒压充电,当充电电流减小到充电,当充电电流减小到0.1 I10时可认为蓄电池组已被充满容量,恒时可认为蓄电池组已被充满容量,恒压充电保持一定时间(如压充电保持一定时间(如3h)自动或手动转

8、为浮充电方式运行。)自动或手动转为浮充电方式运行。 n(2)小电流充电法。以小电流()小电流充电法。以小电流(1/2、1/4 I10 )反复充电。)反复充电。n(3)水疗法。)水疗法。n(4)放电勿过量)放电勿过量n(5)硫化严重应及时更换极板或电池)硫化严重应及时更换极板或电池(二)极板硫化(二)极板硫化n4.注意事项n防止极板硫化应注意一下事项:防止极板硫化应注意一下事项:n(1)应根据运行规程规定,按时对蓄电池进行充电或放电,特别是)应根据运行规程规定,按时对蓄电池进行充电或放电,特别是均衡充电,以使生成的少量硫酸铅及时被消除,并能使活性物质得到均衡充电,以使生成的少量硫酸铅及时被消除,

9、并能使活性物质得到恢复。恢复。n(2)蓄电池在放电后,应立即以额定电流充电。当发生气泡后,充)蓄电池在放电后,应立即以额定电流充电。当发生气泡后,充电电流应减少电电流应减少1/2,然后继续充电,直到完成为止。,然后继续充电,直到完成为止。n(3)在运行过程中不可随意往蓄电池中加酸,电解液密度也不得超)在运行过程中不可随意往蓄电池中加酸,电解液密度也不得超过规定值。过规定值。n(4)酸水经化验分析必须合格。)酸水经化验分析必须合格。(三)极板短路(三)极板短路n1.极板短路的现象n极板发生短路时,一般会出现如下一些现象:n(1)充电时发生气泡的时间比正常情况晚。n(2)电压低,电解液密度低,并且

10、在充电后无变化,但电解液的温度却比正常情况高。n(3)放电时,电压很快降到极限放电电压值,容量也有显著降低。(三)极板短路(三)极板短路n2.产生短路的原因n(1)沉淀物堆积过多,达到与极板下边缘接触状态。)沉淀物堆积过多,达到与极板下边缘接触状态。n(2)活性物质脱落的粉末随着发生的气泡冲浮极板上端。)活性物质脱落的粉末随着发生的气泡冲浮极板上端。n(3)正极极板上部端耳脱落成片状物质与相邻的负极板)正极极板上部端耳脱落成片状物质与相邻的负极板接触。接触。n(4)由于正极板弯曲变形而挤碎隔离物,从而使正、负)由于正极板弯曲变形而挤碎隔离物,从而使正、负极板接触。极板接触。n(5)其他导电物质

11、落入蓄电池内,或板栅边缘生出枝状)其他导电物质落入蓄电池内,或板栅边缘生出枝状物,致使正、负极板的接触。物,致使正、负极板的接触。n(6)电解液温度过高,密度过大,使隔离物受腐蚀而损)电解液温度过高,密度过大,使隔离物受腐蚀而损坏,从而造成正、负极板的接触。坏,从而造成正、负极板的接触。(三)极板短路(三)极板短路n3.处理方法n衬铅木槽的蓄电池,内部短路在外面是看不到的,可行的衬铅木槽的蓄电池,内部短路在外面是看不到的,可行的办法是在充电过程中,根据电压、密度、温度、冒气等不办法是在充电过程中,根据电压、密度、温度、冒气等不正常现象,来判断蓄电池是否有短路故障,然后用温度计正常现象,来判断蓄

12、电池是否有短路故障,然后用温度计在正、负极板之间逐片测量,如测出两片正、负极极板之在正、负极板之间逐片测量,如测出两片正、负极极板之间的温度稍高,断定这就是短路的位置。间的温度稍高,断定这就是短路的位置。n此外,在充电时,沿着蓄电池的连接板移动指南针,指南此外,在充电时,沿着蓄电池的连接板移动指南针,指南针指向突然发生明显变动的地方,也就是有短路的地方。针指向突然发生明显变动的地方,也就是有短路的地方。n如果短路是由于极板弯曲而挤碎隔离板造成的,则应重新如果短路是由于极板弯曲而挤碎隔离板造成的,则应重新更换隔离板;如极板弯曲严重的,则应取出整平;如沉淀更换隔离板;如极板弯曲严重的,则应取出整平

13、;如沉淀物堆积过多时,则应吸出沉淀物。物堆积过多时,则应吸出沉淀物。二、蓄电池容量下降的原因与处理二、蓄电池容量下降的原因与处理 1内部自然放电3极性颠倒2正、负极板的故障(一)内部自然放电内部自然放电原因原因处理方法处理方法现象现象内部自然放电的蓄电内部自然放电的蓄电池具有容量小、电解池具有容量小、电解液密度低、负极板在液密度低、负极板在不充电时也产生气泡不充电时也产生气泡的特点。此外,在电的特点。此外,在电解液中含有害的金属解液中含有害的金属杂质时,在充电过程杂质时,在充电过程中将出现紫红色;如中将出现紫红色;如含有铁杂质时,将出含有铁杂质时,将出现浅红色。现浅红色。由于电解液中含有害由于

14、电解液中含有害的金属杂质沉积的金属杂质沉积过多,或附着于过多,或附着于极板上与活性物极板上与活性物质构成小电流而质构成小电流而引起的放电;也引起的放电;也有的是由于正极有的是由于正极板中所含有的金板中所含有的金属杂质溶解于电属杂质溶解于电解液中或经过电解液中或经过电解液集附于负极解液集附于负极板上,从而形成板上,从而形成小电池而引起放小电池而引起放电电。对自然放电蓄电池的对自然放电蓄电池的电解液应进行化验分电解液应进行化验分析,不符合电解液技析,不符合电解液技术条件时,则应更换术条件时,则应更换电解液,并给予足够电解液,并给予足够的充电;若符合技术的充电;若符合技术条件时,则应将蓄电条件时,则

15、应将蓄电池拆开检查有无短路池拆开检查有无短路情况,如果因短路引情况,如果因短路引起的自然放电,则应起的自然放电,则应立即将短路原因消除立即将短路原因消除。(二)正、负极板的故障(二)正、负极板的故障n1.正、负极板故障的现象n良好的正极板形状是一致的,在充电后呈深褐色,并有柔软感。当电解液内混入硝酸、盐酸、醋酸等不纯物质时,它与活性物质发生强烈的化学反应,会使极板弯曲、伸长和裂开。n负极板应呈纯灰色,活性物质紧紧地涂填在板栅的小格中,看起来有柔软感。当充电不足、极板硫化或长时间没有进行放电时,活性物质失去活动性能,此时活性物质(绒状铅)凝结硬化,体积增大,并出现白色颗粒状结晶体。(二)正、负极

16、板的故障(二)正、负极板的故障n2.正、负极板故障的原因n(1)当蓄电池内混入盐酸时,在充电过程中析出氯气,除此之外,极板颜色变浅,隔离物变得暗淡无光或呈微黄色。n(2)当电解液中含有铁质时,极板变硬,颜色变为浅红色,含有锰质时则呈现紫色。n(3)此外,长期充电不足,极板硫化发生的气泡不够强烈,容器下部的电解液未能趁气泡沸腾的时机和全部电解液混合均匀,下部密度过高,电流易于集中,使极板下部边缘受到侵蚀以致损坏。n(4)负极板当充电电流过大或过负荷时,极板上部活性物质膨胀成苔形浮渣,下部活性物质脱落露出板栅。(二)正、负极板的故障(二)正、负极板的故障n3.处理方法n发生上述故障时,应对电解液进

17、行化验分析,如混有不纯物质,则须更换电解液。由于极板弯曲、变形或开裂,造成的短路或失去的容量又无法恢复时,则须更换极板。负极板上有轻微的前述现象时,可进行全容量的充电、半容量的放电,然后再进行充电和均衡充电;严重时,应更换极板。(三)(三) 极性颠倒极性颠倒n1.极性颠倒的现象n蓄电池在放电后应立即充电,充电电流应从正极流入,从蓄电池在放电后应立即充电,充电电流应从正极流入,从负极流出,否则蓄电池将继续放电,并被反方向充电,从负极流出,否则蓄电池将继续放电,并被反方向充电,从而导致负极板上生成二氧化铅,正极板上生成少量的绒状而导致负极板上生成二氧化铅,正极板上生成少量的绒状铅,这种现象称为极性

18、颠倒,也叫转极。铅,这种现象称为极性颠倒,也叫转极。n用较精密的直流电压表(刻度为用较精密的直流电压表(刻度为-30+3V)测量发生极)测量发生极转的单电池时,当电压表的转的单电池时,当电压表的“+”接到正极上的时候,则指接到正极上的时候,则指针将指向反方向或不指示;当电压表的针将指向反方向或不指示;当电压表的“”接到正极上接到正极上的时候,则指针将有微小的正向指示;当电压表的的时候,则指针将有微小的正向指示;当电压表的“+”接接到负极上的时候,则指针将有微小的正向指示。到负极上的时候,则指针将有微小的正向指示。(三)(三) 极性颠倒极性颠倒n2.极性颠倒的原因n(1)充电时把正、负极接错,即

19、反向充电。)充电时把正、负极接错,即反向充电。n(2)由于极板硫化、短路及降低了容量的单电池在放电)由于极板硫化、短路及降低了容量的单电池在放电时,过早地放完电。在蓄电池整组放电过程中,良好的电时,过早地放完电。在蓄电池整组放电过程中,良好的电池对过早放完电的单电池进行反向充电。池对过早放完电的单电池进行反向充电。n(3)在蓄电池组中,抽出部分单电池负担额外的负荷。)在蓄电池组中,抽出部分单电池负担额外的负荷。这些被抽出的电池容量降低到一定程度时,在蓄电池组放这些被抽出的电池容量降低到一定程度时,在蓄电池组放电过程中,其余放电较少的电池将对这些减少容量的单电电过程中,其余放电较少的电池将对这些

20、减少容量的单电池进行反向充电。池进行反向充电。n(4)在大容量的蓄电池组中,有几个小容量的单电池,)在大容量的蓄电池组中,有几个小容量的单电池,在连续充电运行时共同承担一定的负荷。但充电停止时,在连续充电运行时共同承担一定的负荷。但充电停止时,小容量的单电池将提前放完电,此时,大容量蓄电池继续小容量的单电池将提前放完电,此时,大容量蓄电池继续向小容量单电池反向充电。向小容量单电池反向充电。(三)(三) 极性颠倒极性颠倒n3.极性颠倒的处理方法n当发现蓄电池的电压和容量急剧降低时,应停止当发现蓄电池的电压和容量急剧降低时,应停止放电,并检查个别电池内部是否发生短路、接线放电,并检查个别电池内部是

21、否发生短路、接线是否错误。当确认是某只电池发生极转时,可将是否错误。当确认是某只电池发生极转时,可将转极的单电池由蓄电池组中撤出,并对它进行充转极的单电池由蓄电池组中撤出,并对它进行充电,使活性物质恢复原状。此外,要改善运行方电,使活性物质恢复原状。此外,要改善运行方式,在蓄电池组中不可有部分电池承担额外负荷式,在蓄电池组中不可有部分电池承担额外负荷的现象。的现象。三、阀控式(三、阀控式(VRLA)蓄电池常见故障)蓄电池常见故障干涸失效干涸失效 壳体鼓胀壳体鼓胀 极板硫化极板硫化 发生爆炸发生爆炸 浮充电时浮充电时单体电压偏低单体电压偏低 蓄电池漏液蓄电池漏液 VRLAVRLA蓄电池蓄电池常见

22、故障处理方法汇总常见故障处理方法汇总 (一)(一)VRLA蓄电池干涸失效蓄电池干涸失效 n VRLA蓄电池内部的电解液全部吸附在蓄电池内部的电解液全部吸附在VRLA蓄电池的隔膜中,没有游离的电解液,是一种典蓄电池的隔膜中,没有游离的电解液,是一种典型的贫液式型的贫液式VRLA蓄电池。很多蓄电池。很多VRLA蓄电池是由蓄电池是由于使用不当,或使用环境温度过高,造成于使用不当,或使用环境温度过高,造成VRLA蓄电池失水过多过快,使蓄电池失水过多过快,使VRLA蓄电池的化学反蓄电池的化学反应无法进行,致使应无法进行,致使VRLA蓄电池的寿命提前终止。蓄电池的寿命提前终止。电解液干涸是电解液干涸是VR

23、LA蓄电池失效的一个重要原因,蓄电池失效的一个重要原因,用户在使用过程中,长期进行过充,致使大量的用户在使用过程中,长期进行过充,致使大量的水分电解,产生气体,从安全阀处散失;同时由水分电解,产生气体,从安全阀处散失;同时由于于VRLA蓄电池壳体致密度的原因,蓄电池壳体致密度的原因,VRLA蓄电池蓄电池长时间处于高温、干燥的环境中也容易通过壳体长时间处于高温、干燥的环境中也容易通过壳体损失水分。损失水分。(一)(一)VRLA蓄电池干涸失效蓄电池干涸失效 nVRLA蓄电池的水分损失是影响其寿命的重要原因之一,蓄电池的水分损失是影响其寿命的重要原因之一,过量的水分损失称为干枯,过量的水分损失称为干

24、枯,“干枯干枯”会导致电解液的减少会导致电解液的减少和和VRLA蓄电池容量的损失。蓄电池容量的损失。n1.VRLA蓄电池失水的原因。n(1)气体复合不完全。)气体复合不完全。n标准中规定了气体复合效率大于标准中规定了气体复合效率大于95%,实际上正常状态下,实际上正常状态下可以使复合效率达到可以使复合效率达到97%-98%,也就是说总会有,也就是说总会有2%-3%的氧从的氧从VRLA蓄电池内部析出来。这部分氧来源于电解水蓄电池内部析出来。这部分氧来源于电解水反应,其量虽小,但数年累积起来其量就是可观的了。反应,其量虽小,但数年累积起来其量就是可观的了。n(2)VRLA蓄电池密封不好或安全阀开阀

25、压力设置过低;蓄电池密封不好或安全阀开阀压力设置过低;这是造成充电产生的氧逸出这是造成充电产生的氧逸出VRLA蓄电池的重要原因。尤蓄电池的重要原因。尤其是在均衡充电或补充充电时,由于充电电压提高了,析其是在均衡充电或补充充电时,由于充电电压提高了,析氧量就增大,氧量就增大,VRLA蓄电池内部压力增大,一部分氧来不蓄电池内部压力增大,一部分氧来不及复合就冲出安全阀外逸。及复合就冲出安全阀外逸。(一)(一)VRLA蓄电池干涸失效蓄电池干涸失效 n1.VRLA蓄电池失水的原因。n(3)浮充电压控制不严。)浮充电压控制不严。VRLA蓄电池若一直都蓄电池若一直都是处于浮充状态下工作的,浮充电压选择是否妥

26、是处于浮充状态下工作的,浮充电压选择是否妥当对当对VRLA蓄电池寿命影响极大。蓄电池寿命影响极大。n(4)正极板栅腐蚀的结果是正极板栅的铅转变成)正极板栅腐蚀的结果是正极板栅的铅转变成二氧化铅,所需要的氧原子来自电解液中的水,二氧化铅,所需要的氧原子来自电解液中的水,因此要消耗一定的水分。因此要消耗一定的水分。n(5)温度偏高、安全阀开启压力过低和外壳采用)温度偏高、安全阀开启压力过低和外壳采用水蒸气及氧气保持性能差的材料(如水蒸气及氧气保持性能差的材料(如ABS)等也会等也会加快加快VRLA蓄电池失水速度。蓄电池失水速度。(一)(一)VRLA蓄电池干涸失效蓄电池干涸失效 n2.减少VRLA蓄

27、电池失水的措施:n1)正确选择及时调整浮充电压。正确选择及时调整浮充电压。n2)尽可能使环境温度保持在尽可能使环境温度保持在(205),这样方可,这样方可保持保持VRLA蓄电池内部温度不超过蓄电池内部温度不超过30,短时间,短时间内也不超过内也不超过35。n3)定期检测定期检测VRLA蓄电池内阻(或电导)。蓄电池内阻(或电导)。 (二)(二)VRLA蓄电池极板硫化现象蓄电池极板硫化现象nVRLA蓄电池硫化的两个重要因素一是极化电压,蓄电池硫化的两个重要因素一是极化电压,二是记忆效应。其中极化电压是在充电过程中,二是记忆效应。其中极化电压是在充电过程中,电荷堆积于电荷堆积于VRLA蓄电池电极上而

28、产生的反向电蓄电池电极上而产生的反向电压,实际上表现为压,实际上表现为VRLA蓄电池的内阻增加。消蓄电池的内阻增加。消除极化电压的有效方法是,采用负极性脉冲在除极化电压的有效方法是,采用负极性脉冲在VRLA蓄电池两端瞬间放掉电极上堆积的反极性蓄电池两端瞬间放掉电极上堆积的反极性电荷;记忆效应则可通过多次充放电来消除。电荷;记忆效应则可通过多次充放电来消除。 (二)(二)VRLA蓄电池极板硫化现象蓄电池极板硫化现象nVRLA蓄电池的极板被硫化以后,则分别有以下现象发生:蓄电池的极板被硫化以后,则分别有以下现象发生:n(l)正常正常放电时,比其他正常正常放电时,比其他VRLA蓄电池的容量显著下降;

29、蓄电池的容量显著下降;它的容量要比极板未被硫化时的它的容量要比极板未被硫化时的VRLA蓄电池下降得快。蓄电池下降得快。n(2)充电时,电压上升较快,充电时,电压上升较快,VRLA蓄电池的单格电压很快蓄电池的单格电压很快达到达到2.93.IV(相对于(相对于2V VRLA蓄电池),冒气泡过早。蓄电池),冒气泡过早。n(3)放电时,电压迅速下降,很快就降至放电时,电压迅速下降,很快就降至1.8V(相对于(相对于2V VRLA蓄电池),甚至更低。蓄电池),甚至更低。n(4)极板颜色和状态不正常,极板表面呈现一层白色结晶极板颜色和状态不正常,极板表面呈现一层白色结晶(硫酸铅)。物理特征为:充放电时,(

30、硫酸铅)。物理特征为:充放电时,VRIA蓄电池壳体蓄电池壳体体温度升高。体温度升高。 (二)(二)VRLA蓄电池极板硫化现象蓄电池极板硫化现象n1.正极板硫化n(1)正极板栅的腐蚀。正极板栅的腐蚀。VRLA蓄电池正极板栅合金一般是采用铝一钙一蓄电池正极板栅合金一般是采用铝一钙一锡、铅一锡、铅一锑一铜、铅一锯一锡等合金。这些合金都会被腐蚀。锡、铅一锡、铅一锑一铜、铅一锯一锡等合金。这些合金都会被腐蚀。在腐蚀过程中,铅被转变为二氧化铅,会引起正极板栅变形和伸长,在腐蚀过程中,铅被转变为二氧化铅,会引起正极板栅变形和伸长,这种变形称为正极板栅增长。正极板栅增长会使板栅与有效物质的接这种变形称为正极板

31、栅增长。正极板栅增长会使板栅与有效物质的接触面积减少,因而导致容量的下降。触面积减少,因而导致容量的下降。n(2)正极活性物软化。在正极活性物质软化的原因有:充放电电流过大、正极活性物软化。在正极活性物质软化的原因有:充放电电流过大、低温放电及电液密度过高等。低温放电及电液密度过高等。n(3)短路。引起短路的主要原因是正极板栅腐蚀、变形以及短路。引起短路的主要原因是正极板栅腐蚀、变形以及Pb02晶体晶体呈树枝状生长刺穿隔板。呈树枝状生长刺穿隔板。n2.负极板连接条的腐蚀n负极板极耳和连接条(汇流条)表面的化学腐蚀是由于氧气再化合反负极板极耳和连接条(汇流条)表面的化学腐蚀是由于氧气再化合反应和

32、电解液中的硫酸盐杂质引起的。负极板连接条的腐蚀速度与负极应和电解液中的硫酸盐杂质引起的。负极板连接条的腐蚀速度与负极板连接条的耐腐蚀力有关,负极板连接条合金有不良杂质或硫酸盐结板连接条的耐腐蚀力有关,负极板连接条合金有不良杂质或硫酸盐结晶颗粒粗大,腐蚀速度会显著加快,形成灾难性腐蚀。晶颗粒粗大,腐蚀速度会显著加快,形成灾难性腐蚀。 (二)(二)VRLA蓄电池极板硫化现象蓄电池极板硫化现象n3.VRLA蓄电池极板硫化原因分析n发现造成发现造成VRLA蓄电极板硫化的主要原因是:蓄电极板硫化的主要原因是:n(1)放电过程中)放电过程中VRLA蓄电池的保护电压和截至电压控制蓄电池的保护电压和截至电压控

33、制不严,长期造成放电过度所至。不严,长期造成放电过度所至。n(2)充电过程中长期充电不足,一直处于均流充电状态;)充电过程中长期充电不足,一直处于均流充电状态;或长期处于放电状态。或长期处于放电状态。n(3)电解液的液面高度低于正常值,极板上部经常露出)电解液的液面高度低于正常值,极板上部经常露出液面。液面。n(4)电解液密度偏离严重,电解液密度过高,内部温度)电解液密度偏离严重,电解液密度过高,内部温度过高。过高。n(5)新)新VRLA蓄电池或停用的蓄电池或停用的VRLA蓄电池在贮存期内没蓄电池在贮存期内没有及时进行补充充电。有及时进行补充充电。n(6) VRLA蓄电池使用环境恶劣、内部微细

34、孔堵塞或者蓄电池使用环境恶劣、内部微细孔堵塞或者有杂质短路,有杂质短路,VRLA蓄电池使用不当,内部短路。蓄电池使用不当,内部短路。 (二)(二)VRLA蓄电池极板硫化现象蓄电池极板硫化现象n4.VRLA蓄电池去极化n通过电化学的方法去激发硫化的通过电化学的方法去激发硫化的VRLA蓄电池。对蓄电池。对VRLA蓄电池的人工活化处理是一种常见的方法,但它有它的局蓄电池的人工活化处理是一种常见的方法,但它有它的局限性。激发效果的好坏与操作人员的工作经技术水平有很限性。激发效果的好坏与操作人员的工作经技术水平有很大的关系。经过对大的关系。经过对VRLA蓄电池充放电机理和电化学特性蓄电池充放电机理和电化

35、学特性的实验与研究表命,经过对的实验与研究表命,经过对VRLA蓄电池充放电机理和电蓄电池充放电机理和电化学特性的实验与研究表明,采化学特性的实验与研究表明,采VRLA蓄电池去极化的方蓄电池去极化的方法较为合理。法较为合理。n初充电时,在前半周期内以低压大电流对初充电时,在前半周期内以低压大电流对VRLA蓄电池充蓄电池充电,在后半周期的电,在后半周期的3/4时间内,以高速的时间内,以高速的dv/d充电。当充充电。当充电到某一定值后,调整充电的电压和电流,不间歇地充电。电到某一定值后,调整充电的电压和电流,不间歇地充电。待到待到VRLA蓄电池的容量恢复到其容量的蓄电池的容量恢复到其容量的80%左右

36、时,再左右时,再改变充电的数学算法。用这种方法可以使普通充电方式无改变充电的数学算法。用这种方法可以使普通充电方式无法再充电的法再充电的VRLA蓄电池,经过一轮的活化后恢复到其容蓄电池,经过一轮的活化后恢复到其容量的量的80%左右。左右。(三)(三)VRLA蓄电池发生爆炸的原蓄电池发生爆炸的原因分析及抑制措施因分析及抑制措施n1、VRLA蓄电池发生爆炸的原因分析nVRLA蓄电池在由浮充转为放电瞬间下述两种情况可能会发生爆炸。n(1) 引爆。VRLA蓄电池内部氢气的含量超过4%,且有明火时会发生引爆。其主要原因是;浮充电压偏高,电解水较多,使负极板析出的氢气存留在VRLA蓄池上部,含量逐渐增加。

37、在转为放电的瞬间,放电电流很大,有的将达到上千安培,这时触点不良的点就容易产生明火,使VRLA蓄电池发生爆炸。n(2)压爆。用ABS塑料做壳体的VRLA蓄电池,当内部压强大于40kPa、内部应力发生大的变化时就会发生压爆。主要原因是:浮充电压偏高,电解水较多,正极板析出的氧气和负板未能完全复合而存在于VRLA蓄电池内部,使VRLA蓄电池壳体承受的压力越来越大,当安全阀未能及时自动开启,壳体的压力在达到一定值时,就会发生压爆;当壳体压强达到 40kPa时,接近危险状态,在浮充电时,因充电电流小,VRLA蓄电池内部应力处于临界稳定状态,尚未产生压爆,但在转为大电流放电的瞬间,对VRLA蓄电池内部应

38、力急剧变化,从而引起压爆。(三)(三)VRLA蓄电池发生爆炸的原蓄电池发生爆炸的原因分析及抑制措施因分析及抑制措施n2、抑制VRLA蓄电池爆炸的的措施n(1)生产厂商格外重视安全阀的质量,以确保安全阀能被可靠地开启和关闭;n(2)要选择质量保证体系比较完善的公司生产的VRLA蓄电池。n(3)运行维护部门要严格按照规程进行维护操作,以保证VRLA蓄电池组处于完好状态、浮充电压或充电电压稳定在规定值内。n(4)要使安全阀的开启和关闭的压力设定在规定值内,保证内部产生的气体及时排放出去;VRLA蓄电池内部连接和电桩上的连接要牢固,以免产生电火花;尽量避免在VRLA蓄电池电尽量避免在VRLA蓄电池电桩

39、上刮火,以免引爆。(四)(四)VRLA蓄电池漏液的原因及蓄电池漏液的原因及处理方法处理方法n1VRLA蓄电池漏液的现象n在极柱周围有酸雾溢出(爬酸),环境潮湿。蓄电池漏液会造成绝缘下降,严重的造成电池报废。n2.VRLA蓄电池漏液的原因nVRLA蓄电池发生漏液事故,除了运输、搬运造成的机械损伤外,主要是由于制造缺陷引起的,如电如电解液注入量过多、密封不严、密封材料不合格和密封材料老化等。n(1)蓄电池密封不好。n(2)气阀质量问题引起气阀处漏酸。n(3)焊接工艺问题引起极柱处漏酸。n(4)人为造成电池的开裂引起漏酸。(四)(四)VRLA蓄电池漏液的原因及蓄电池漏液的原因及处理方法处理方法n3.

40、漏液分析及常见漏液部位n (1) VRLA(1) VRLA蓄电池漏液与电解液量的关系。如果电解液量过多会蓄电池漏液与电解液量的关系。如果电解液量过多会使内部气体再化合通道受阻,使内部气体再化合通道受阻,VRLAVRLA蓄电池内部气体增多,压力增蓄电池内部气体增多,压力增加,容易在加,容易在VRLAVRLA蓄电池密封处的缺陷部位产生漏液。蓄电池密封处的缺陷部位产生漏液。n(2) VRLA(2) VRLA蓄电池易漏部位。通过长期使用观察,发现蓄电池易漏部位。通过长期使用观察,发现VRLAVRLA蓄电池蓄电池易漏部位主要在易漏部位主要在VRLAVRLA蓄电池壳盖之间密封处、安全阀处、极柱端蓄电池壳盖

41、之间密封处、安全阀处、极柱端子密封处。子密封处。n(3) VRLA(3) VRLA蓄电池壳盖漏液的密封方法。蓄电池壳盖漏液的密封方法。nVRLAVRLA蓄电池壳盖密封一般采用环氧树脂胶粘密封和热熔密封两种蓄电池壳盖密封一般采用环氧树脂胶粘密封和热熔密封两种方法。对热熔密封漏液方法。对热熔密封漏液VRLAVRLA蓄电池解剖观察,密封处存在热熔层,蓄电池解剖观察,密封处存在热熔层,有蜂窝状砂眼,不是很致密,由于有蜂窝状砂眼,不是很致密,由于VRLAVRLA蓄电池内部存在蓄电池内部存在0202,在一,在一定气压下,定气压下,0202带着酸雾沿砂眼通道产生漏液。环氧树脂胶粘接密带着酸雾沿砂眼通道产生漏

42、液。环氧树脂胶粘接密封漏液较多,特别是卧放封漏液较多,特别是卧放VltLAVltLA蓄电池。,密封胶蓄电池。,密封胶l l与壳体粘接是与壳体粘接是界面粘接,结合力不大,容易脱落,漏液处有缺胶孔或龟裂造成界面粘接,结合力不大,容易脱落,漏液处有缺胶孔或龟裂造成漏液。漏液。(四)(四)VRLA蓄电池漏液的原因及蓄电池漏液的原因及处理方法处理方法n3.漏液分析及常见漏液部位n(4)(4)安全阀漏液原因分析。造成安全阀漏液主要原因如安全阀漏液原因分析。造成安全阀漏液主要原因如下。下。n加酸量过多,加酸量过多,VRLAVRLA蓄电池处于富液状态,致使蓄电池处于富液状态,致使0202再再化的气体通道受阻,

43、化的气体通道受阻,0202增多,内部压力增大,超过开增多,内部压力增大,超过开启压力,安全阀开启,启压力,安全阀开启,0202带着酸雾放出,多次开启,带着酸雾放出,多次开启,酸雾在安全阀周围结成酸液。酸雾在安全阀周围结成酸液。n安全阀耐老化性差,使用一段时间后,安全阀的橡安全阀耐老化性差,使用一段时间后,安全阀的橡胶受胶受0202和和H2S04H2S04腐蚀而老化,安全阀弹启压力下降,甚腐蚀而老化,安全阀弹启压力下降,甚至长期处于开启状态,造成酸雾,产生漏液。至长期处于开启状态,造成酸雾,产生漏液。n(5)(5)极柱端子漏液原因分析极柱端子漏液原因分析n原因是极柱端子已被腐蚀,原因是极柱端子已

44、被腐蚀,H2S04H2S04沿着腐蚀通道在内部沿着腐蚀通道在内部气压作用下,流到端子表面产生漏液,也叫爬酸或渗气压作用下,流到端子表面产生漏液,也叫爬酸或渗漏,端子腐蚀原因是在酸性条件下漏,端子腐蚀原因是在酸性条件下0202腐蚀所致。腐蚀所致。(四)(四)VRLA蓄电池漏液的原因及蓄电池漏液的原因及处理方法处理方法n4.VRLA4.VRLA蓄电池漏液解决措施蓄电池漏液解决措施n(1) VRLA(1) VRLA蓄电池壳盖漏液解决措施:蓄电池壳盖漏液解决措施:n1)1)对于热熔密封对于热熔密封VRLAVRLA蓄电池要严格控制热熔温度蓄电池要严格控制热熔温度和时间,并保持热熔表面干净整洁。和时间,并

45、保持热熔表面干净整洁。n2)2)将热熔和胶粘剂密封相结合,先采用热熔密封,将热熔和胶粘剂密封相结合,先采用热熔密封,再用密封胶密封。再用密封胶密封。n3)3)对于环氧树脂胶密封,应建立高温固化室,使对于环氧树脂胶密封,应建立高温固化室,使环氧树脂胶更好地固化。环氧树脂胶更好地固化。n4)4)选用溶解类的密封胶进行密封,如采用选用溶解类的密封胶进行密封,如采用ABSABS塑料塑料的的VRLAVRLA蓄电池,其壳盖采用丙烯脂类密封胶,使蓄电池,其壳盖采用丙烯脂类密封胶,使VRLAVRLA蓄电池壳盖溶为一体,密封更加可靠。蓄电池壳盖溶为一体,密封更加可靠。(四)(四)VRLA蓄电池漏液的原因及蓄电池

46、漏液的原因及处理方法处理方法n(2)(2)安全阀漏液解决措施:安全阀漏液解决措施:n1)1)采用耐老化橡胶(如氟橡胶)制作安全阀,延长耐老化时间。采用耐老化橡胶(如氟橡胶)制作安全阀,延长耐老化时间。n2)2)定期更换安全阀(年更换一次),保证其可靠性。定期更换安全阀(年更换一次),保证其可靠性。n3)3)改变安全阀结构,使其开启压力可调。改变安全阀结构,使其开启压力可调。n(3)(3)极柱端子漏液解决措施:极柱端子漏液解决措施:n1)1)采用惰性气体保护性焊接(如氩弧焊)使焊接面不被氧化,采用惰性气体保护性焊接(如氩弧焊)使焊接面不被氧化,延缓腐蚀速度。延缓腐蚀速度。n2)2)加高极柱端子,

47、延长密封胶层高度,延长腐蚀漏液时间。加高极柱端子,延长密封胶层高度,延长腐蚀漏液时间。n3)3)取消焊接密封方式,采用橡胶压紧密封,阻断取消焊接密封方式,采用橡胶压紧密封,阻断0 02 2通道,延缓通道,延缓腐蚀速度。腐蚀速度。n蓄电池于干燥的环境中使用,有酸雾溢出时,将其擦拭干净并蓄电池于干燥的环境中使用,有酸雾溢出时,将其擦拭干净并涂以凡士林进行处理,观察一段时间仍有问题则应予以更换。涂以凡士林进行处理,观察一段时间仍有问题则应予以更换。电池开裂的予以更换。电池开裂的予以更换。(五)蓄电池浮充电时单体电压偏低(五)蓄电池浮充电时单体电压偏低n在浮充电过程中,产生单体电压偏低即单体相对来说有

48、较大的电压偏差,对于密封式铅酸蓄电池来说是典型的。这种情况是由系统所决定的,不说明电池失效。n1.1.蓄电池浮充电时电压偏低的原因蓄电池浮充电时电压偏低的原因n蓄电池浮充电时电压偏低的原因主要有3个方面:1)内阻变化;2)负载变化;3)极板质量。n2.2.处理方法处理方法n对单只电池进行充放电或整组电池进行均衡充电。(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原因和处理方法因和处理方法n1 1热失控现象热失控现象n阀控式密封铅酸蓄电池如果使用维护不当,在阀控式密封铅酸蓄电池如果使用维护不当,在恒压充电期间会出现一种临界状态,此时蓄电恒压充电期间会出现一种临界状态,此时蓄电池的电流

49、及温度发生一种积累性的相互增强作池的电流及温度发生一种积累性的相互增强作用,轻者会使电池槽变形用,轻者会使电池槽变形“鼓肚子鼓肚子”(在允许(在允许范围内除外),缩短电池寿命,并逐渐导致电范围内除外),缩短电池寿命,并逐渐导致电池失效,重者还会涉及整个通信电源系统,使池失效,重者还会涉及整个通信电源系统,使电路和设备蒙受损失。胶体蓄电池的导热性好,电路和设备蒙受损失。胶体蓄电池的导热性好,一般不会出现热失控现象。一般不会出现热失控现象。(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原因和处理方法因和处理方法n2 2热失控的原因热失控的原因n1 1)充电末期由正极产生的)充电末期由正

50、极产生的O2O2跟负极起反应跟负极起反应n上述反应为放热反应,总放热量高达上述反应为放热反应,总放热量高达392kJ/mol392kJ/mol。)/2 .219(112molkJQQPbOOPb)/8 .172(222442molkJQQOHPbSOSOHPbO(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原因和处理方法因和处理方法n2 2热失控的原因热失控的原因22)O O2 2再化合室浮充电增加再化合室浮充电增加n(1 1)由于放热反应引起蓄电池温度升高,如不及时调整浮充)由于放热反应引起蓄电池温度升高,如不及时调整浮充电电压,则浮充电电流就会增大,浮充电电流增大又能引起电电压

51、,则浮充电电流就会增大,浮充电电流增大又能引起蓄电池温度继续升高。如此反复积累的结果,将会导致蓄电蓄电池温度继续升高。如此反复积累的结果,将会导致蓄电池出现热失控。池出现热失控。n(2 2)蓄电池充电末期,电压会快速上升,此时充电电能绝大)蓄电池充电末期,电压会快速上升,此时充电电能绝大部分转化为热能,从而引起蓄电池温升加剧。部分转化为热能,从而引起蓄电池温升加剧。n(3 3)AGMAGM式密封铅酸蓄电池是紧装配,内部散热困难,不像式密封铅酸蓄电池是紧装配,内部散热困难,不像开口式自由电解液铅酸蓄电池,可以在充电析气时搅拌电解开口式自由电解液铅酸蓄电池,可以在充电析气时搅拌电解液有利于散热。液

52、有利于散热。n(4 4)电池局部短路,这是电池寿命后期常会出现的现象,它)电池局部短路,这是电池寿命后期常会出现的现象,它会导致电池温度升高。会导致电池温度升高。n(5 5)电池周围环境温度升高,在夏天或野外气温会超过)电池周围环境温度升高,在夏天或野外气温会超过3535以上。温度每升高以上。温度每升高11,电池电压下降近,电池电压下降近3mV/3mV/只,浮充电电流只,浮充电电流相应增大,这会促进电池温度进一步升高。相应增大,这会促进电池温度进一步升高。(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原因和处理方法因和处理方法n3.VRLA3.VRLA蓄电池鼓胀变形蓄电池鼓胀变形n

53、VRLA蓄电池鼓胀是由于VRLA蓄电池内部气体压力过高造成的。标准规定开阀压为10 49kPa,闭阀压在110kPa。n4. VRLA4. VRLA蓄电池发生涨裂的原因蓄电池发生涨裂的原因n(1) VRLA蓄电池安全阀开启压力过高或损坏。n(2) VRLA蓄电池极板发生硫化。n(3) VRLA蓄电池极板的焊耳和电桩与横铅板焊接不牢固。n(4)电解液黏度过大。(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原因和处理方法因和处理方法n5.5.处理方法及预防措施处理方法及预防措施n(1)要保证在)要保证在VRLA蓄电池的使用过程中安全蓄电池的使用过程中安全阀动作的可靠性,将阀动作的可靠性

54、,将VRLA蓄电池安装牢固,蓄电池安装牢固,导线接头与电桩的连接要紧固。导线接头与电桩的连接要紧固。n(2)对)对VRLA蓄电池进行充电时,一定要避免蓄电池进行充电时,一定要避免电流过大或发生过充电现象。正确选择浮充电电流过大或发生过充电现象。正确选择浮充电电压,使最大浮充电电流不大于电压,使最大浮充电电流不大于2mA/Ah。浮。浮充电电压取充电电压取2.232.27V。各个电池厂也规定了。各个电池厂也规定了不同的浮充电电值,其范围也基本上处于不同的浮充电电值,其范围也基本上处于2.232.27V之间。之间。(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原因(六)阀控式蓄电池壳体鼓胀的原因和处理方法和处理方法n

55、实际操作时,浮充电电压值应随温度而变化,见表实际操作时,浮充电电压值应随温度而变化,见表1 1。胶体电。胶体电池浮充电电压值要比表池浮充电电压值要比表1 1相应低相应低0.030.05V0.030.05V。另外,上述数值。另外,上述数值也要随电池的新旧程度不同作适当调整,新电池可以搞一些,也要随电池的新旧程度不同作适当调整,新电池可以搞一些,旧电池则要低一些。如负荷变化频繁且幅度较大,则可适当提旧电池则要低一些。如负荷变化频繁且幅度较大,则可适当提高浮充电电压高浮充电电压0.02V0.02V。n(4 4)尽可能使环境温度保持在()尽可能使环境温度保持在(25255 5),这样既可以减小,这样既

56、可以减小电池出现热失控的可能性,又有利于延长电池寿命。如果电池电池出现热失控的可能性,又有利于延长电池寿命。如果电池室有空调设施当然更好,如果没有,则必须保持通风良好,尤室有空调设施当然更好,如果没有,则必须保持通风良好,尤其是夏天,千万不要紧闭门窗。其是夏天,千万不要紧闭门窗。(七)(七)VRLA蓄电池常见故障处理方法蓄电池常见故障处理方法四、蓄电池其他故障原因与处理四、蓄电池其他故障原因与处理(一)连接柄腐蚀与隔离物损坏(一)连接柄腐蚀与隔离物损坏(二)充电容量不足与容量减少(二)充电容量不足与容量减少(三)放电时电压下降过早(三)放电时电压下降过早(四)电解液密度低于或高于正常值(四)电解液密度低于或高于正常值(五)单只蓄电池的更换(五)单只蓄电池的更换(一)(一) 连接柄腐蚀与隔离物损坏连接柄腐蚀与隔离物损坏原因原因处理方法处理方法现象现象连接柄受酸腐蚀后,连接柄受酸腐蚀后,将生成导电不良的氧将生成导电不良的氧化层,它使接触电阻化层,它使接触电阻增大。故在充电放电增大。故在充电放电时连接柄会发热,有时连接柄会发热,有火花甚至熔化。火花甚至熔化。隔

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