一、柴油發電機啟動系統的蓄電池常見故障檢修
VRLA蓄電池的設計壽命長達15~20年,但其實際的使用壽命往往遠低于其設計壽命,有的只能使用2~3年甚至更短。VRLA蓄電池的使用壽命也比不上傳統的防酸隔爆式鉛酸蓄電池,后者通常能使用10年以上。導致VRLA蓄電池的壽命如此之短的原因有以下幾個方面:一是產品的質量問題;二是電池的特殊結構所決定;三是使用維護方法不當。特別是閥控電池的特殊結構,導致它的失效模式比普通鉛酸蓄電池的失效模式要多,除了硫化、短路等失效模式外,還有失水、熱失控、早期容量損失和負極匯流排腐蝕等。
1.極板硫化
① 極板硫化的原因 鉛酸蓄電池的正負極板上部分活性物質逐漸變成顆粒粗大的硫酸鉛結品,在充電時不能轉變成二氧化鉛和海綿狀鉛的現象,叫做極板的硫酸鹽化,簡稱(極板)硫化。
鉛酸蓄電池在正常使用的情況下,極板上的活性物質放電后,大部分都變成松軟細小的硫酸鉛結品,這小品體均勻地分布在多孔性的活性物質中,充電時很容易與電解液接觸起作用,并恢復成原來的活性物質二氧化鉛和海綿狀的鉛。
如果使鉛酸蓄電池長期處于放電狀態,極板上松軟細小的硫酸鉛品體逐漸變成堅硬粗大的硫酸鉛品體,這樣的品體由于體積大且導電性差,因而會堵塞極板活性物質的微孔,使電解液的滲透與擴散作用受阻,并使電池的內阻增加。在充電時,這種粗而硬的硫酸鉛不易轉變成二氧化鉛和海綿狀鉛,結果使極板上的活性物質減少,容量降低,嚴重時使極板失去可逆作用而損壞,使電池的使用壽命縮短。
通常認為是硫酸鉛的重結晶造成了品體顆粒的長大。因為小品體的溶解度大于大品體的溶解度,所以,當硫酸濃度和溫度發生波動時,小品體發生溶解,溶解的PbS04又在大品體的表面生長,引起較大的品體進一步長大。
引起蓄電池極板硫化的原因很名,但都直接或間接地與電池長期處于放電或欠充電狀態有關,歸納起來有以下幾種。
① 長期處于放電狀態 這是直接導致電池硫化的原因。其他許多原因間接引起電池硫化,也是通過使電池放電,并使其得不到及時充電而長期處于放電狀態。
② 長期充電不足 如浮充電壓過低、未充電至終止標志即停止充電等,都會造成電池長期充電不足,未得到充電的那部分活性物質,因長期處于放電狀態而硫化。
③ 經常過量放電或小電流深放電 這會使極板深處的活性物質轉變成硫酸鉛,它們必須經過過量充電才能得到恢復,否則因得不到及時恢復而發生硫化。
④ 放電后未及時充電 鉛酸蓄電池要求在放電后24h內及時進行充電,否則會發生硫化而不能在規定的時間內充足電。
⑤ 未及時進行均衡充電 鉛酸蓄電池組在使用過程中,會出現不均衡的現象,其原因就是電池已出現了輕微硫化,必須進行均衡充電以消除硫化,否則硫化會越來越嚴重。
⑥ 儲存期間未定期進行充電維護 鉛酸蓄電池在儲存期間會因自放電而失去容量,要求要定期進行充電維護,否則會使電池長時間處于虧電狀態。
⑦ 電解液量減少 電解液液面降低,使極板上部暴露在空氣中,不能有效地與電解液接觸,活性物質因不能參與反應而發生硫化。
⑧ 內部短路 短路部分的活性物質因不能發生充電反應而長期處于放電狀態。
⑨ 自放電嚴重 自放電會使恢復的鉛或二氧化鉛很快又變成放電態的硫酸鉛,如果自放電嚴重,就容易使電池處于放電狀態。
⑩ 電解液密度過高 密度過高使電池自放電速度加快,且容易在極板內層形成顆粒粗大的品體。另外,密度過高還會造成放電時誤以為電量充足而過量放電,而充電時誤以為電池已到了充電終期而實際充電不足,最終引起硫化。
? 溫度過高 高溫會使蓄電池自放電的速度加快,且容易在其極板內層形成顆粒粗大
的晶體。
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