电动车蓄电池修复提纲1.doc

电动车蓄电池修复提纲一、 基础知识1 蓄电池定义：铅酸蓄电池是一种能将电能转变为化学能储存起来，又能将化学能转变为电能的电气化学设备。阀控式铅酸蓄电池是铅酸蓄电池的一个种类，阀控式铅酸蓄电池较之富液电瓶（也称水电瓶）有三大特性：a.电解液处于不流动贫液状态；b.具有自动开启、关闭的安全阀；c.蓄电池内氧气的再化合，解决了气体析出问题。2 工作原理a.充电：是将电能转变为化学能，正极过氧化铅电解液海绵状铅硫酸铅水硫酸铅；b.放电：是将化学能转变为电能，硫酸铅水硫酸铅正极过氧化铅电解液海绵状铅。3 名词解释a 容量：就是蓄电池储存电量的能力。一般用Ah（C）表示，计算单位用Ah。计算方法：电池容量放电衡流（安培 A）放电时间（小时 H）。b 放电率：是指在标准状况下，充满电的电池完全放电时所需要的时间。计量单位HR。例如20HR表示的含义是：完全放电是20小时。计算公式：容量放电率放电电流。比如14AH（20HR）电池放电电流是：14/200.7A（700mA）;如2HR放电则为：14/27A。同一块电池容量因放电电流的大小而得出的AH数不同，放电电流越大，得出的容量越小；反之放电电流越小计算出得容量越大。c 自放电：充足电的蓄电池虽未经使用，但经过一定时期后也失去电量，此现象称为蓄电池的自放电。 蓄电池的自放电会使极板硫化。通常铅酸蓄电池在一昼之内，由于自放电而使蓄电池容量减少051。产生自放电的主要原因首先是由于电解液及极板含有杂质，形成局部小电池，小电池两极双形成短路回路，短路回路内的电流引起自放电。其次，由于电解液上下密度不同，极板上下电动势的大小不等，因而在正负极板上下之间的均压电流也引起蓄电池的自放电。它随电池的老化程度而加剧。d 短路：充电时，产生气泡的时间比正常情况晚，电压低，电解液密度低，并且在充电后无变化，但电解液的温度却比正常情况高。 放电时电压很快降到极限放电电压值，容量也有显著降低。 e 放电最终电压：f 4 蓄电池结构二、 电动车蓄电池常见失效模式1 失水a 现象：赵铁良老师经长期调查研究得出结论：失水是中国电动车电池失效的主要模式。b 原因：产生电池失水的一些原因主要如下： 1、 为了满足电池在8小时以内充满电，所以在三段式恒压限流充电中，不得不通过恒压值，达到折合单格电池电压为2.47V2.49V。这样，大大超过电池正极板析氧电压的2.35V和负极板析氢电压的2.42V。一些充电器制造商的产品为了降低充电时间的指示，提高了恒压转浮充的电流，而使得充电指示充满电以后，还没有充满电，就靠提高浮充电压来弥补。这样，很多充电器的浮充电压超过单格电压2.35V，这样在浮充阶段还在大量析氧。而电池的氧循环又不好，这样在浮充阶段也在不断的排气。 2、 一些电池制造商没有找到好的板栅合金，仍然采用低锑合金，这样，比铅钙系列的板栅合金析气电位低，电池出气量大，失水相对严重。 3、 增加极板和增加正极板活性物质用量以后，负极过渡不足，氧循环下降，充电过程中正极板的氧气来不及被负极板吸收，而产生失水。 4、 一些电池的开阀压偏低，容易排气，同时电池内部的氧分压低，降低了氧循环能力，增加了析气量。 5、 由于电池的硫酸比重相对高了很多，所以，电池的硫化也相对严重。电池放电以后到第二天充电以前，硫酸比重高的电池的硫化明显。这样，更加降低了负极板氧循环的能力。而失水以后的电池，失去的主要是水，留下了硫酸的成分，相当于进一步提高了硫酸的比重，这样就使电池更加容易硫化。所以，电池的硫化加重了失水，失水又加重了硫化。 2 硫酸铅盐化a 现象： 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。B。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 正极版软化a 现象b 原因： 电池过放电，一些PbO2参与放电，就会出现正极板软化； 放电的时候，如果连续放电电流比较大，深层的PbO2来不及参与放电反应，外层的PbO2就要参与放电反应，这样，也会形成正极板软化；电摩的放电电流相对比较大，差不多在1C左右放电，加上放电深度相对比较深，所以非常容易产生正极板软化。4 热失控a 现象：充电时电池发热；充电器不转绿灯，电流回升较高；电池鼓胀，电池漏酸和漏气，电池会出现急性失效。b 原因：充电电压高，析气量大，会产生热失控。如果某一组电池或者某一个单格电池发生严重落后，而充电的恒压值不变，其他的单格电池也会出现充电电压相对过高，也会产生热失控问题。 电池严重失水，硫酸比重过高，结果蓄电池出现如下情况： （1） 氧气“通道”变得畅通，正极产生的氧气很容易通过“通道”到达负极。 （2） 热容减小，在蓄电池中热容最大的是水。水损失后，蓄电池热容大大减小，产生的热量使蓄电池温度升高很快。 （3） 由于失水后蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象，使之与正负板的附着力变差，内阻变大，充放电过程 发热量增大。5 短路a 现象：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。b 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。d) 为了增加电池的容量，目前电动自行车电池的隔板相对比其他电池的隔板薄一些，负极板的硫酸铅结晶长大，充电以后出现少量硫酸铅遗留在隔板中，遗留在隔板中的硫酸铅一旦被还原称为铅，积累多了，电池就会出现微短路。这种现象叫做“铅枝搭桥”。产生这种微短路，轻的产生该单格电压落后，严重的时候会出现单格短路。6 开路a现象：测量端电压有电压，但是放电时无电可放，并且充不进去电将正负极短路打火没有火花。b原因： 极群组装虚焊，导致极群与汇流条脱落； 连接两隔汇流条的连接桥断裂；7 电池不均衡a 现象：电池不均衡主要有2中表现形式，其一是某单只电池容量低，其二是电池荷电容量低。第一种情况是该电池放电的时候，提前反应电压下降的快，充电的时候电压上升也快。第二种情况是说该电池的容量并不抵，但是该电池没有充满电。第二种情况是充电和放电电池的电压都低。b 原因：1、 对串连电池组的组配不好，存在着容量差和开路电压差，这是原始 就有误差的问题； 2、 电池开阀压有差别，失水不同，形成后天电池的容量差； 3、 电池的自放电不同，逐步形成荷电容量的差异； 4、 失水不同，形成电池实际的硫酸比重不同，形成开路电压差； 5、 电池寿命差，在后期反应一只电池容量下降，影响其他电池的正常状态。8其他失效模式a漏酸： b极耳折断c其它三、 电动车电池修复常用工具名称、用途：1数字万用表最好配三套表笔：一套是原配表笔；一套用鱼夹自制表笔；一套用自行车辐条磨尖镀铅或直接用粗一些的铅丝自制表笔，用来量电池单格电压2电烙铁及焊丝、焊膏（松香）50W内热式斜头一只，用来焊接电池；100w一只，用来焊接极耳较大的电池；50w内热式尖头一只，用来焊补修复单格时电池壳体留下的洞眼3平板锉用来清理电池盖板和电池上面凸起用4橡皮榔头1盖盖板时，用来敲实盖板；2翘开电池盖子时用5毛刷清洗电池，特别是电池修复完毕后，清洗电池表面遗留的电解液用，防止电池自放电6塑料水盆最好使用周转箱，用来清洗电池时用；另外在给电池换液及电池降温时使用7小螺丝刀（修钟表用的）宽2mm以下“一”字起子，用来翘开电池盖时用，可以用质量好一些的自行车辐条在砂轮上磨制8大螺丝刀，宽5mm“一”字起子，用来翘开电池盖时用，9注射器及点滴管电池加水时用，最好用30mm10手枪钻及1.5mm、8mm钻头修单格时打孔及查找电池开路点用11PVC胶水（粘上下水塑料管道用胶）电池修复完毕，用来粘合盖板用12台灯观察加水情况13放电灯泡24V300W卤钨灯泡或12V100W汽车灯泡，用来给电池进行深放电用14鱼夹连线用来对电池进行串或并连时及其它用途时使用，长度一般在2530mm15纯净水蒸馏水或去离子水16比重测试器测量电解液中硫酸比重17老虎钳、尖嘴钳、斜口钳18充电变换插头插座19钢锯条修复开路电池时，破解电池时使用20AB胶修补电池壳体及极耳时使用21玻璃吸管补水时用22硅油对胶帽进行擦涂，使之减少排气时阻力23电池标准液酸比重1.28以上24快速容量测试仪用来检测一组电池内阻是否基本一致25镊子26探针（也可直接使用粗的铅保险丝）用来探查单格电压27镀铅34cm自攻螺丝四、 得康牌修复仪特点五、 失效电动车蓄电池失效模式的检查判断1初检： 外观检查：变形，破损，渗漏，污染;品牌、标称、出厂日期。 询问用户 判断用户类型：载重型、代步型、休闲型 使用情况：每天骑多远、是否经常带人，停用时间。 充电情况：是每天充电还是隔天，或者是电用光才充； 在线检查： 用数字万用表测量单只蓄电池空载端电压，一般在12V以上；如果在10.5V上下，有短路的可能； 用12V100W汽车灯泡或24V300W卤钨灯泡作放电负载，对单只电池放电，同时测量电池端电压，如有电压陡然下降2V以上的，有可能短路或单格落后；在线检查 将放电灯泡串连，对电池组放电，电池组端电压35V以下时，测量单只电池电压，找出电压落后的电池；或用容量测试仪测试，找出落后的一只，进行先行修复； 对相关电器设备的检查： 充电器测试仪，测试三段式充电器拐点电压、电流和浮充电压、电流； 用电流表测量电机空载电流：常用电机电流值表电机空转电流骑行电流36v /180w0.30.4A3-4A36V /250W0.4-0.7A4-7A48V /350W0.8 1A8-10A48V /500W以上11.5A10-15A2电池内部检查： 加上放电负载，用探针测量单格，找到落后隔，找到后撤掉放电负载，如该单格电压能较迅速回升至1.6V以上，判断能够修复 用放电灯泡，找到开路电池短路的最小范围，在两隔连接桥上打孔露铅，用万用表测量找到短路具体位置 在台灯或手电下，察看电池是否干涸缺水3修复中检查： 充电中，端电压上升快，峰值高，单体电池在2.9V左右（17.4V），这是硫化； 放电时，端电压下降快，充电终了，电解液密度低于正常值，而且长时间表现落后，硫化 放电过程中，发现单格出现负电压，这是极性颠倒反极； 放电过程中，发现某单格发热，这是该格落后落后格； 放电过程中，发热格点局部发高热极有可能是短路； 充电时，出现电流先降后升，达到2A左右，并且伴有高热，这是热失控； 充电时电池开始析气，抽取电解液呈黑色泥浆状，这是正极板严重软化或是正极板栅架腐蚀，极板呈腐烂状态； 充电时，如果关掉充电器电源，某电池电压陡然下降2V以上说明有单格短路或单格反极；六、 失效电动车蓄电池的维修维护1 一般性的维护维修a 补水：原则是宁少勿多，方法：5mLXb 适度过放电：这是个有效的去硫化维修手段。用放电仪放电到10.5V后，可用灯泡继续放电至7.5V左右，然后瞬间加上810A大电流，持续35分钟。原因是利用电位差，用大电流对极板进行激活。c 普通充电：至14.7V，d 补水充电：如转灯进行补水充电至16.2Ve 除硫：2 特殊性的维修维护a 小电流修复：主要针对长期存放，未按要求充电，端电压很低，甚至是0V，根本充不进电。维修方法是首先采用高电压小电流给以激活，激活后在进行正常的充电修复。 b 活化修复c 单格修复d 过放修复e 过充修复f 脉冲修复g 富液修复h 短路电池激活修复i 容量过早的损失(PCL)的修复：当低锑或铅钙为板栅合金时，在蓄电池使用初期（大约20个循环）出现容量突然下降的现象，使电池失效。 差不多每一个循环电池容量会下降5，容量下降的速度比较快和早。 前几年，铅钙合金系列的电池经常莫名其妙的出现几只电池容量下降。分析正极板没有软化，但是就是正极板容量极低。首先是要起始充电电流增加到0.3C0.5C，然后采用小电流补足充电； 其次充满电的电池最好搁置在4060条件下贮存； 以小于0.05C的小电流 放电到0V。电池电压达到标称电压一半以后的放电会很慢。 这样反复几次，电 池的容量还可以恢复。 注意事项： 一定要鉴别电池是否是在前20个循环发生。如果对于中后期发生容量下降的电池，采用这个方法只能够破坏电池的正极板，而导致正极板软化。 j 极度硫化的修复k 开路电池的修复七、 得康修复仪修复案例：1数字万用表最好配三套表笔：一套是原配表笔；一套用鱼夹自制表笔；一套用自行车辐条磨尖镀铅或直接用粗一些的铅丝自制表笔，用来量电池单格电压2电烙铁及焊丝、焊膏（松香）50W内热式斜头一只，用来焊接电池；100w一只，用来焊接极耳较大的电池；50w内热式尖头一只，用来焊补修复单格时电池壳体留下的洞眼3平板锉用来清理电池盖板和电池上面凸起用4橡皮榔头1盖盖板时，用来敲实盖板；2翘开电池盖子时用5毛刷清洗电池，特别是电池修复完毕后，清洗电池表面遗留的电解液用，防止电池自放电6塑料水盆最好使用周转箱，用来清洗电池时用；另外在给电池换液及电池降温时使用7小起子宽2mm以下“一”字起子，用来翘开电池盖时用，可以用质量好一些的自行车辐条在砂轮上磨制8大起子宽5mm“一”字起子，用来翘开电池盖时用，9注射器及点滴管电池加水时用，最好用3