电动车蓄电池-结构原理与修复.pptx

电动车蓄电池 结构原理与维修 学习目标 了解蓄电池的分类与功用 掌握铅蓄电池的结构组成及选用 了解蓄电池的容量概念及影响因素 了解铅蓄电池的常见故障 掌握铅蓄电池的正确维护与检测方法 熟练使用DJY 380蓄电池修复系统掌握蓄电池的配组原则 主要内容 蓄电池的基本概念和分类电动车铅酸蓄电池的结构蓄电池常用术语和技术指标影响蓄电池容量的因素蓄电池工作原理失效形式及原因维修中常见蓄电池问题及处理蓄电池失效形式的判定与修复DJY 380蓄电池修复系统电池使用和保养常识蓄电池的经营技巧和方案各种电动车蓄电池的特点 蓄电池的基本概念 蓄电池是一种化学电源 靠其内部的化学反应来储存电能或向用电设备供电 定义 能将所获得的电能以化学能的形式贮存并将化学能转变为电能的一种化学装置 单体蓄电池 由电极和电解质组成 构成蓄电池组的基本单元 免维护蓄电池 在规定的运行条件下 使用期间不需要维护的一种蓄电池 铅酸蓄电池的结构 铅蓄电池一般由3个或6个单格电池串联而成 结构如图所示 1 负极柱2 加液孔盖3 正极柱4 穿壁连接5 汇流条6 外壳7 负极板8 隔板9 正极板 铅酸蓄电池的结构 由活性物质和支撑用的导体 必要时 组成的电极 极板是蓄电池的核心部分 蓄电池充 放电的化学反应主要是依靠极板上的活性物质与电解液进行的 极板分为正极板和负极板 均由栅架和活性物质组成 栅架的作用是固结活性物质 栅架一般由铅合金铸成 具有良好的导电性 耐蚀性和一定的机械强度 1 极板 栅架的结构 铅酸蓄电池的结构 活性物质 当蓄电池放电时通过化学反应产生电能 而在充电时又恢复为原组分的极板物质 正极板上的活性物质是二氧化铅 PbO2 呈深棕色 负极板上的活性物质是海绵状的纯铅 Pb 呈青灰色 将活性物质调成糊状填充在栅架的空隙里并进行干燥即形成极板 如右上图所示 1 极板组总成2 负极板3 隔板4 正极板5 极板联条 铅酸蓄电池的结构 将正 负极板各一片浸入电解液中 可获得2V左右的电动势 为了增大蓄电池的容量 常将多片正 负极板分别并联 组成正 负极板组 如右图所示 在每个单格电池中 正极板的片数要比负极板少一片 这样每片正极板都处于两片负极板之间 可以使正极板两侧放电均匀 避免因放电不均匀造成极板拱曲 1 极板组总成2 负极板3 隔板4 正极板5 极板联条 铅酸蓄电池的结构 隔板 放在蓄电池正负极板之间 允许离子穿过的电绝缘材料 它能完全或部分地阻挡活性物质的混合隔板插放在正 负极板之间 以防止正 负极板互相接触造成短路 隔板应耐酸并具有多孔性 以利于电解液的渗透 常用的隔板材料有木质 微孔橡胶和微孔塑料等 其中 木质隔板耐酸性较差 微孔橡胶隔板性能最好但成本较高 微孔塑料隔板孔径小 孔率高 成本低 因此被广泛采用 2 隔板 正极板 隔板 负极板 铅酸蓄电池的结构 电解液在蓄电池的化学反应中 起到离子间导电的作用 并参与蓄电池的化学反应 铅酸蓄电池电解液由纯硫酸 H2SO4 与蒸馏水按一定比例配制而成 其密度一般为1 24 1 30g cm3 3 电解质 电解液 铅蓄电池的结构 电解液的密度对蓄电池的工作有重要影响 密度大 可减少结冰的危险并提高蓄电池的容量 但密度过大 则粘度增加 反而降低蓄电池的容量 缩短使用寿命 电解液密度应随地区和气候条件而定 下表列出了不同地区和气温下的电解液的密度 另外 电解液的纯度也是影响蓄电池性能和使用寿命的重要因素之一 铅蓄电池的结构 壳体用于盛放电解液和极板组 应该耐酸 耐热 耐震 壳体多采用硬橡胶或聚丙烯塑料制成 为整体式结构 底部有凸起的肋条以搁置极板组 壳内由间壁分成3个或6个互不相通的单格 各单格之间用铅质联条串联起来 如右图所示 壳体上部使用相同材料的电池盖密封 电池盖上设有对应于每个单格电池的加液孔 用于添加电解液和蒸馏水 以及测量电解液密度 温度和液面高度 4 壳体 铅蓄电池的结构 蓄电池与外部导体连接的部件 端子 极柱 蓄电池常用术语和技术指标 容量 在规定条件下 完全充电的蓄电池能够提供的电量 通常用安时 A h 表示 这一电量的国际单位为库仑 1C 1A s 实际使用时 蓄电池容量通常用安时表示容量 蓄电池容量C等于放电电流If与放电时间tf的乘积 C If tf 容量 放电率 有小时率 时间率 和电流率两种不同的表示方法电流率 蓄电池放电时用安培表示的电流 电流率也称倍率 是指电池放电时的放电电流的数值为额定容量值的倍数 小时率 是以一定的电流放完额定容量所需要的时间来表示 容量C与放电条件有关 同一块电池放电率不同 给出的Ah数也不同 启动电池的容量多是20h率 固定型或摩托车蓄电池的容量则是10h率 牵引型蓄电池用5h率容量 电动自行车蓄电池习惯使用2h率容量 蓄电池常用术语和技术指标 如果用5A放电 2小时降到10 5V 容量C 5A 2h 10Ah 安时 还是这块电瓶 如果用1 2A放电 l0小时才能降到10 5V 容量C 1 2A 10h 12Ah 安时 同样是这块电瓶 如果用0 7A放电 20小时才能降到10 5V 容量C 0 7A 20h 14Ah 安时 前面称2小时放电率 用C2表示 后面称10小时放电率 用C10表示 C的后标就是小时率 如放电电流为0 1C20 对于120Ah C20 的电池 即以0 1 120 12A的电流放电 放电电流越大放电时间越小 反之增大 以最常见的12V10Ah电瓶为例 充足后放电到10 5V算放电完毕 蓄电池常用术语和技术指标 1 额定容量在规定条件下 蓄电池完全充电后所能提供的由制造厂标明的安时电量 根据规定 电动车用蓄电池额定容量是将充足电的新蓄电池 在电解液温度为25 5 的条件下 以2小时率的放电电流 即0 5C2安培 连续放电至单体电池平均电压降到1 75V时 输出的电量称为蓄电池的额定容量 用C2表示 例 6 DZM 10型蓄电池以5A 0 5C2 0 5 10 5A 的电流连续放电至单池平均电压降到1 75V时 若放电时间大于等于2h 则其容量C If tf 10A h 达到了额定容量 为合格产品 若放电时间小于2h 则其容量低于额定容量 为不合格产品 蓄电池常用术语和技术指标 充电率 蓄电池充电时用安培表示的电流完全充电状态 当蓄电池内所有可利用的活性物质都已转变成完全充电的状态 过充电 完全充电后仍延续的充电 急充电 通常是以高倍率短时间的一种部分充电 涓流充电 为补偿自放电 使蓄电池保持在近似完全充电状态的连续小电流充电 蓄电池常用术语和技术指标 热失控 在恒压充电期间发生的一种临界状态 此时 蓄电池的电流及温度发生一种累积的互相增强的作用并逐渐增强导致蓄电池的损坏 开路电压 开路时 蓄电池正 负极间的电位差 负载电压 蓄电池输出电流时端子间的电压 终止电压 认为放电终止时的规定电压 影响蓄电池容量的因素 2 使用因素 1 放电电流 2 电解液温度 3 电解液密度 1 结构因素蓄电池极板的表面积越大 极板片数越多 参加反应的活性物质就越多 容量就越大 另外 极板越薄 活性物质的多孔性越好 则电解液向极板内部的渗透越容易 活性物质利用率就越高 输出容量也就越大 影响蓄电池容量的因素 1 放电电流 放电电流越大 蓄电池的容量就越小 如右图所示 当放电电流增大时 化学反应速度加快 PbSO4堵塞孔隙的速度也越快 导致极板内层大量的活性物质不能参与反应 蓄电池的实际输出容量减小 同时 电解液密度迅速下降 导致蓄电池的端电压也迅速下降 因而缩短了放电时间 影响蓄电池容量的因素 2 电解液温度 见右图 一般 10 铅酸蓄电池的容量只有25 时容量的70 3 电解液密度适当提高电解液的密度 可加快电解液的渗透速度 提高蓄电池的电动势和容量 但电解液密度过大 又将导致粘度增加 内阻增大 反而使蓄电池容量降低 铅酸蓄电池的型号 按机械工业部JB2599 1993 铅酸蓄电池产品型号编制方法 标准规定 铅蓄电池的型号包括为三部分 铅酸蓄电池的型号 6 DZM 20 6个单体电池串联 额定电压12V 电动车助力密封铅酸蓄电池 额定容量20A h 如 型号6 DZMJ 10代表额定电压12V 额定容量10A h的电动车助力密封胶体铅酸蓄电池 小结1 蓄电池的结构 和蓄电池相关的一些概念 影响蓄电池容量的因素 蓄电池的工作原理 1 铅蓄电池的静止电动势将铅蓄电池的正 负极板浸入电解液中 正 负极板与电解液相互作用 在正 负极板间就会产生约2 1V的静止电动势 即开路电压 铅蓄电池的静止电动势Ej Ej 0 85 25 2 1 式中 Ej 静止电动势 即开路电压 V 25 基准温度 25 时 电解液的相对密度 g cm3 注意 实测电解液的相对密度 应转换成25 时电解液的相对密度 转换关系式为 25 t 0 00075 t 25 2 2 式中 t 实测电解液相对密度 g cm3 t 实测电解液温度 因为铅蓄电池工作时 电解液密度总是在1 12 1 30g cm3之间变化 所以每个单格电池的电动势也相应地在1 97 2 15V之间变化 蓄电池的工作原理 2 铅蓄电池的放电当铅蓄电池的正 负极板浸入电解液中时 在正 负极板间就会产生约2 1V的静止电动势 此时若接入负载 在电动势的作用下 电流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极 这一过程称为放电 蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程 放电时 正极板上的PbO2和负极板上的Pb 都与电解液中的H2SO4反应生成硫酸铅 PbSO4 沉附在正 负极板上 电解液中H2SO4不断减少 密度下降 理论上 放电过程可以进行到极板上的活性物质被耗尽为止 但由于生成的PbSO4沉附于极板表面 阻碍电解液向活性物质内层渗透 使得内层活性物质因缺少电解液而不能参加反应 因此在使用中被称为放完电蓄电池的活性物质利用率只有20 30 因此 采用薄型极板 增加极板的多孔性 可以提高活性物质的利用率 增大蓄电池的容量 蓄电池的工作原理 3 铅蓄电池的充电充电时 蓄电池的正 负极分别与直流电源的正 负极相连 当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时 在电场的作用下 电流从蓄电池的正极流入 负极流出 这一过程称为充电 蓄电池充电过程是电能转换为化学能的过程 充电时 正 负极板上的PbSO4还原成PbO2和Pb 电解液中的H2SO4增多 密度上升 当充电接近终了时 PbSO4已基本还原成PbO2和Pb 这时 过剩的充电电流将电解水 使正极板附近产生O2从电解液中逸出 负极板附近产生H2从电解液中逸出 电解液液面高度降低 因此 铅蓄电池需要定期补充蒸馏水 蓄电池的失效形式 特征和原因 极板硫化 蓄电池的失效形式 特征和原因 硫化的特点 现象就是容量变小 一充就满 一放就完 内阻增加 自放电严重 严重的充不进去电 充电电池发热等 电池硫化的诊断 开口电瓶可以看到负极板表面有白色大晶体硫酸铅 以12V密封电池用恒流充电为例 好电瓶用恒流充电 充电时端电压是随时间时间逐渐升高 且14 4V 随充电时间增加 端电压逐渐降低 这也是小电流可以修复硫化的重要标志 正常充满电的阳极为深褐色 阴极为浅灰色 阴 阳 阴 阳 阴 最外是阴极 极板交错 在黑暗的环境下用白炽灯观察颜色区别分明 硫化的 落后的则不然 基本是灰白色 硫化的特征 蓄电池的失效形式 特征和原因 阳极软化 活性物质脱落 蓄电池的失效形式 特征和原因 除板栅长大引起活性物质脱落之外 随着充放电反复进行 二氧化铅颗粒之间的结合也松驰 软化 从板栅上脱落下来 板栅的制造 装配的松紧和充放电条件等一系列因素 都对正极板活性物质的软化 脱落有影响 阳极软化 电摩和电动自行车又不同 因大电流放电容易造成正极极板软化 蓄电池的失效形式 特征和原因 正极板活性物质是氧化铅 氧化铅分 PbO2和 PbO2 其中 PbO2物理特性坚硬 荷电容量比较小 以多孔状附着在极板 用于扩大极板面积和支撑极板 相当于树枝 PbO2依附在 PbO2 构成的骨架上面 其荷电能力比 PbO2强很多 相当于树叶 氧化铅放电以后形成硫酸铅 充电时硫酸铅又还原为氧化铅 类似于光合作用 正常情况下 仅 PbO2参加反应 但是 深度过放电时 PbO2也会参加反应 形成硫酸铅 在酸环境中充电 硫酸铅只能够 或者说主要 生成 PbO2 这样 PbO2大量减少 树枝的支持作用变坏 活性物质容易脱落 形成 黑水 这就是所谓的正极板软化 正极板一旦出现软化 起到支持作用的多孔结构也被破坏 降低了参与电化学反应的面积 电池容量就下降 很快寿命终止 电池在生产过程中 PbO2是在碱性环境中生成的 PbO2是在酸性环境中生成的 然后将 PbO2和 PbO2混合形成正极板 所以 新的电池在最初几次充放电时 一部分 PbO2在还原时变成了 PbO2 容量有所上升 蓄电池的失效形式 特征和原因 极板栅架腐蚀 蓄电池的失效形式 特征和原因 目前生产上使用的合金有3类 传统的铅锑合金 锑的含量在4 7 质量分数 低锑或超低锑合金 锑的含量在2 质量分数或者低于1 质量分数 含有锡 铜 镉 硫等变型晶剂 铅钙系列 实际为铅 钙 锡 铝四元合金 钙的含量在0 06 0 10 质量分数 上述合金铸成的正极板栅 在蓄电池充电过程中都会被氧化成硫酸铅和二氧化铅 最后导致丧失支撑活性物质的作用而使电池失效 或者由于二氧化铅腐蚀层的形成 使铅合金产生应力 使板栅长大变形 这种变形超过4 时将使极板整体遭到破坏 活性物质与板栅接触不良而脱落 或在汇流排处短路 正极板栅架的腐蚀变形 蓄电池的失效形式 特征和原因 极板短路 蓄电池的失效形式 特征和原因 自放电 蓄电池的失效形式 特征和原因 单格电池极性颠倒 蓄电池的失效形式 特征和原因 极化极化是一切二次电池所共有的现象 在有电流通过时 极化的外观反映是蓄电池端电压的变化 充电时 端电压由静止状态值升高 放电时 端电压降低 一般把有电流通过时蓄电池端电压偏离其静态电动势的现象 称为蓄电池电极的极化 由欧姆极化 浓差极化和电化学极化三部分组成 失水失水电池容量会下降 极板加速硫化 失水也是直观的 加水加到淹过极板1毫米 静置数小时 加水太多会适得其反 会加大自放电 蓄电池的失效形式 特征和原因 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 原因 控制正极板锡的含量 对于深循环的电池基本上采用1 5 2 的锡的含量 提高装配压力 电解液酸的含量不宜过高 预防 避免起始充电电流连续过低 减少深度放电 避免过充电太多 不要通过过高的活性物质利用率来提高电池容量 2 对产生早期容量损失的电池 可以恢复 容量过早损失 蓄电池的失效形式 特征和原因 正极板栅上的锑随着循环部分转移到负极板活性物质的表面上 由于H 在锑上还原比在铅上还原的超电势约低200mV 于是在锑积累时充电电压降低 大部分电流均用于水分解 电池不能正常充电 因而失效 锑在活性物质上的严重积累 蓄电池的失效形式 特征和原因 对于少维护电池 要求充电电压不超过单格2 4V 在实际使用中 充电电压过高 从而充电电流过大 产生的热将使电池电解液温度升高 导致电池内阻下降 内阻的下降又加强了充电电流 电池的温升和电流过大互相加强 最终不可控制 使电池变形 开裂而失效 使用时应对充电电压过高 电池发热的现象予以注意 热失效 蓄电池的失效形式 特征和原因 一般情况下 负极板栅及汇流排不存在腐蚀问题 但在阀控式密封蓄电池中 当建立氧循环时 电池上部空间基本上充满了氧气 汇流排又多少为隔膜中电解液沿极耳上爬至汇流排 汇流排的合金会被氧化 进一步形成硫酸铅 如果汇流排焊条合金选择不当 汇流排有渣夹杂及缝隙 腐蚀会沿着这些缝隙加深 致使极耳与汇流排脱开 负极板失效 负极汇流排的腐蚀 蓄电池的失效形式 特征和原因 个别品种的隔膜 如PP 聚丙烯 隔膜 孔径较大 而且在使用过程中PP熔丝会发生位移 从而造成大孔 活性物质可在充放电过程中穿过大孔 造成微短路 使电池失效 隔膜穿孔造成短路 维修中常见蓄电池问题及处理 1 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 检查和处理对蓄电池进行清洁 做外观检查 找出渗酸漏液部位 一般建议更换 一 电池漏液 维修中常见蓄电池问题及处理 1 现象长时间充电仍表现为容量较小 2 检查和处理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 充电器不正常的应更换 查看电池内部是否有干涸现象 即电池是否缺液严重 干涸的电池应补加纯水或1 050的硫酸 使用蓄电池修复系统进行修复 恢复电池容量 检查极板是否存在不可逆硫酸盐化 如果发现有不可逆硫酸盐化 使用蓄电池修复系统进行修复 恢复电池容量 二 电池充不进电 维修中常见蓄电池问题及处理 1 原因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 大量气体的增加使蓄电池内压超过开阀压 安全阀打开 气体逸出 最终表现为失水 2H2O 2H2 O2 随着蓄电池循环次数的增加 水分逐渐减少 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 使之与正负极板的附着力变差 内阻增大 充放电过程中发热量加大 经过上述过程 蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热 如散热量小于发热量 即出现温度上升现象 温度上升 使蓄电池析气过电位降低 析气量增大 正极大量的氧气通过 通道 在负极表面反应 发出大量的热量 使温度快速上升 形成恶性循环 即所谓的 热失控 最终温度达到80 C以上 即发生变形 三 电池变形 维修中常见蓄电池问题及处理 2 检查和处理一组电池 3只 同时变形时 先做电压检查 如果电压基本正常 还应测量单格电压判断是否短路 无短路则说明变形是过充电产生 热失控 所致 应着重检查充电器的充电参数 电压偏高 高于44 7V以上 无过充电保护或涓流转换点电流偏低者 不同合金板栅的蓄电池要求转换电流不相同 一般说用铅钙锡铝合金制作的板栅的蓄电池转换电流较小 为0 025 0 03C2A 而铅锑使金制作的板栅的蓄电池转换电流较大为0 03 0 04C2A 要求更换充电器 一组电池 3只 中只有1只或2只变形 有以下故障的可能性 1 是电池荷电不一致 充电时造成某些电池过充电引起变形 荷电不一致的原因 可能有短路单格存在 也可能用户将电池试验放电或自放电等 2 是某些电池出现极板不可逆硫酸盐化 内阻增大 充电发热变形 3 是某些电池连线时反极造成充电发热变形 对未变形的电池检查放电容量以及自放电特性 若无异常则不属电池问题 三 电池变形 维修中常见蓄电池问题及处理 预防蓄电池变形的措施有 保证不漏液的前提下尽可能多加液 以延缓或避免 热失控 的产生 避免产生内部短路或微短路 及带有微短路倾向 使用过程中应防止过放电的发生 做到足电存放 严格检查充电器 不得有严重过充现象 在高温下充电 必须保证蓄电池散热良好 应采取降温措施或减短充电时间的方法 否则应停止充电 三 电池变形 维修中常见蓄电池问题及处理 1 现象新电池装车 起动时电压降得快 2 检查和处理检查仪表显示电压与电池容量是否相符 仪表显示的电压与电池容量关系不符合上表时 应要求厂家调整 检查蓄电池连接线是否可靠 有无短路和连接不可靠等 有则排除之 检查电动车起动和运行电流是否过大 若是过大 起动电流在15A以上 运行时的电流6A以上 应调整控制器限流值或对电机进行检查修理 检查蓄电池容量是否偏低 若是偏低 应对电池进行修复 四 新电池电压降得快 维修中常见蓄电池问题及处理 1 故障现象极板硫酸盐化是蓄电池常见的故障 许多蓄电池失效也是因这一故障而发生的 极板硫酸盐化主要表现为 充电时电压很快上升 过早析出气体 温度上升快 放电时电压下降快 容量小 2 故障的检查和处理产生极板不可逆硫酸盐化原因归结如下 1 存放时间过长 自放电率高 未对其进行维护充电 2 放电后未对其进行及时充电 3 长时间处于欠充电状态 4 过放电 5 干涸或加入的电解液浓度过高 五 电池极板不可逆硫酸盐化 维修中常见蓄电池问题及处理 1 现象电池组中蓄电池之间电压或容量差异较大 电池不匹配 2 检查和处理首先将电池进行一般性的维护充电 然后用修复系统进行放电测量 放电过程中观察电池的电压 将放电容量不足的 落后 电池选出来给予处理 若容量达不到标准或者单格电压到了1 6V 容量与正常单格电池相差较大者 出厂三个月相差3 以上 6个月相差6 以上 9个月相差8 以上 13个月相差12 以上 则还需重复上述充放电程序操作 直到符合要求为止 若是重复充放循环后 电池容量无明显上升或仍为0V左右低压 这种电池一般有短路存在 或活性物质严重脱落软化 严重不可逆硫酸盐化等 无法修复 应作报废处理 对符合要求者可以继续使用的电池 但应在恒压15V 只的充电条件下 抽尽流动的电解液 擦干净电池表面 安上帽阀 用PVC 或氯仿 粘合剂将面板粘合好 六 电池组出现 不均衡 小结2 蓄电池的工作原理 蓄电池的失效形式和特点 维修过程中蓄电池常见问题及处理 反复提到了蓄电池的硫化 蓄电池失效形式的判定与修复 电池修复流程选 判 修 检1 选修电池参考标准 电池修复主要针对的是硫酸盐化的电池 对于物理性损坏 如短路 断路 极板软化 外形破裂 老化报废的电池不能修复1 1外观良好 无鼓胀 变形及漏液现象 1 2电池出厂在两年以内 看批号 1 3用电池检测仪检测 负荷电压在6V以上 用电池容量测试仪测量电池容量 如果电池的容量低于6V 这样的电池属于断格或老化电池 基本不能修复 蓄电池失效形式的判定与修复 1 4容量不低于额定容量的50 1 5电压高于10 5V电池 用万用表测量电池电压 如果电压显示低于10 5V 这样的电池内部已出现断格 不能修复1 6用活性剂修复过的电池 不能修复 因为市面上的电池修复活性剂都含有碳的成份 从而使电池的原液中含有杂质 长期会造成沉淀 所以不能修复 蓄电池失效形式的判定与修复 2 检查判定2 1检查是否缺水 充足电后 由于硫酸浓度比失水前高 开路电压较高 但电解液少了 电化学反应物少了 电池容量变小 失水越多 开路电压越高 容量越小 一般电动车电池电压13 2V以上的 达到13 4V以上考虑是否失水 这个高出的电压数需要积累大量数据 判断时才能得心应手 一个格缺水 就会有零点几伏的电压提升 一般使用6个月以上的电动车电池都存在不同程度的缺水 2 2硫化判断用修复仪以小于0 5A电流对电池进行充电 充电时电压升高较快 迅速达到较高的水平 14 4V 部分电池可听到电解水的咝咝声 电瓶发热 随时间增加 电压降低 向14 4V靠近 可判断电池已经严重硫化 2 3极板软化判断补水后充电 如果电瓶中有黑色物质从电池里浮上来 说明极板软化 抽取电解液 如果电解液不是很浑浊 电池还可继续使用 如果电解液是黑色的 说明极板软化严重 电池难修复 蓄电池失效形式的判定与修复 一个单元 格 铅枝微短路的判断 仍以12V电瓶为例 充电过程中 普通电池 端电压可以大于12 4V 甚至大于13V 但是停止充电后 端电压很快降低到11V左右 电动车电池电压要高于这些值 对开口电池 加大充电电流时 有的可以观察到类似水蒸气的细白色烟雾放出 气体还带着刺激味道 这通常是有短路现象 位置还靠上 接近液面 铅枝短路格还有个特点 充电时温升比正常格高 失水比正常格快 2 4电池单格短路测量端电压电压偏低 小于10 5 对电池进行容量测定 放电时间极短 对电池进行充电 充电时间也很短 可判断为单格短路 2 5断格电池端电压接近0V 没电压 用电池检测仪检测指针不动 可判断为电池断格 蓄电池失效形式的判定与修复 根据放电曲线了解电池的失效模式 放电之前 将电池完全充电 1 极板硫化放电时初始负载端电压明显低于正常值 正常为12 7 12 9V 但在之后的电压降速度和正常没有区别 一直到最后的拐点也正常 几乎是和正常曲线相平行的一条线 2 极板软化放电时初始负载端电压不低于正常值 甚至还要高 放电到12V之前几乎是一切正常 但在12V 11 6V左右 会突然飞速下降 拐点大幅度提前 这我们可以认为是发生了较严重的极板软化 较轻的极板软化在曲线上易和失水相混淆 3 失水失水和极板软化表现一样 只不过拐点通常只能提前到11 4V左右 4 虚焊 断路或短路放电时电压瞬间下来 无论怎么降低放电终止电压也不能shi容量有明显提升 是虚焊或断路 如果降低放电终止电压后 容量明显提升 则为短路 每降低2V说明有一个格短路 蓄电池失效形式的判定与修复 10 5V 12 0V 11 5V 12 5V 软化 失水 硫化 正常 1 极板硫化放电时电压明显低于正常值 正常为12 7 12 9V 但在之后的电压降速度和正常没有区别 基本是每6秒1毫伏 一直到最后的拐点也正常 几乎是和正常曲线相平行的一条线 蓄电池失效形式的判定与修复 10 5V 12 0V 11 5V 12 5V 软化 失水 硫化 正常 失水和极板软化表现一样 只不过拐点通常只能提前到11 4V左右 蓄电池失效形式的判定与修复 10 5V 12 0V 11 5V 12 5V 软化 失水 硫化 正常 2 极板软化放电时电压不低于正常值 甚至还要高 放电到12V之前几乎是一切正常 但在12V左右 会突然飞速下降 拐点大幅度提前 这我们可以认为是发生了较严重的极板软化 较轻的极板软化在曲线上易和失水相混淆 蓄电池失效形式的判定与修复 3 修复流程 三充两放 3 1将电池充足电 再放电 记录修复前电池的容量 安 时 以便于对比修复效果 3 1缺水电池补充蒸馏水 补水时注意 补水后液面以刚刚见到电解液为止 根据电池出厂时间长短 每格补充电解液以约 ml为限 补水后静置30分钟以上 以便于液体吸收 并观察是否需要继续补水 如果电池内有明液 则需吸出明液 再进行修复 3 2将电池接到修复系统上进行修复 直至修复结束 电池电压达到14 7 3 3修复过程中 随时检查电池温度 将温度过高的电池取下重新检查 确定没问题后再修复 检查补水电池的液面 将缺水的再进行补水 3 4将修复的电池充足电接到测量插孔 进行放电测量 记录放电时电池容量 如果容量达到额定容量80 则电池修复完成 否则继续进行修复 直至满意 3 5检查补水电池极板是否软化 将软化的电池去除 将修复两次电池容量没有明显变化 并且容量比较小的电池剔除 蓄电池失效形式的判定与修复 4 注意事项 4 1修复时间可以根据电池的使用时间 实际状况及电池的初始容量确定 一般为2 7天 4 2电池电解液要加蒸馏水 切不能加自来水或含有重金属离子的水 4 3判断修复的有效性 要在修复前做被修复电池的初始状态测试 先不修复 先做一次充放电循环 记录容量 进行充放电 看初始容量是否符合修复的要求 不能盲目的进行修复操作 避免事倍功半 达不到预期的修复效果 4 4为确认修复效果 修复后可再放电测试容量 并进行二次充电修复 这样效果会更好 DJY 380蓄电池修复系统 主要技术指标 最大外形尺寸 高 宽 厚1660 840 360mm输入电压 AC220V 10 最大功耗 1000W电池测量口 8组电池修复口 28组快速充电电池数量 4块充电机充电电流 0 7 5A充电机充电电压 Max60V自动识别 自动适应 防反接 防短接功能 DJY 380蓄电池修复系统 操作说明 电源 本机使用220V 50HZ交流电源 最大功率约1000W 请在使用前确认所用电源是否与要求相符 连接是否能够承受相应负载 将电源总开关搬至上方 总电源接通 电源电压表将显示电源电压 如果显示异常请首先检查线路连接是否正确 电源是否符合要求 电池测量 模块电源开关接通 开关灯亮 模块的12个显示窗点亮 首先显示 日日日 随即全部转换为 000 说明全部显示功能正常 否则说明该路故障 接线 根据需要测量的电池容量大小 选择相应的检测接口 6 14Ah电池测量使用最上层的6 14Ah测量口 17 24Ah电池测量使用第二层的17 24Ah电池测量口 也可以使用最上层的6 14Ah测量口 但需要的测量时间较长 首先用检测线红色鳄鱼夹连接电池正极 黑色鳄鱼夹连接电池负极 然后黑色香蕉插头接入黑色测量插口 红色香蕉插头接入同组的红色测量插口 电池连接完毕1秒钟后 可以听到轻微的继电器吸合声音 电池开始自动放电 对应的显示窗显示电池实际电压 测量转换开关置上位 或电池容量 测量转换开关置下位 如果电池反接电压显示为0 不能放电测量 设备正常工作时 显示窗数字闪动 如果数字不动则说明死机 电池放电至10 5V时 测量结束 相应显示窗的数字开始闪烁 直到断开电池连接 本路显示归零 取下电池的顺序和连线顺序相反 先拔下香蕉插头 然后取下鳄鱼夹 如果中途按下复位键 四路容量值将全部归零 容量重新计算 DJY 380蓄电池修复系统 电池修复 模块电源开关接通 开关灯亮 模块的12个显示窗点亮 首先显示 日日日 随即全部转换为 000 说明各路显示功能正常 否则说明该路故障 接线 根据需要修复的电池容量大小 选择相应的修复接口 6 14Ah电池修复使用最上层的6 14Ah修复口 17 24Ah电池修复使用第二层或第三层的17 24Ah电池修复口 也可以使用最上层的6 14Ah修复口 但需要的测量时间较长 首先用修复线红色鳄鱼夹连接电池正极 黑色鳄鱼夹连接电池负极 然后黑色香蕉插头接入黑色测量插口 红色香蕉插头接入同组的红色测量插口 如果电池反接电压显示为0 不能充电修复 电池连接完毕1秒钟后 对应的显示窗显示电池实际电压 同时开始修复 设备正常工作时 显示窗数字闪动 如果数字不动则说明死机 电池修复至14 7V时 修复结束 电池转入浮充状态 电压值在14 7V附近变化 变化大小与电池质量和浮充时间有关 直到断开电池连接 本路显示归零 取下电池的顺序和连线顺序相反 先拔下香蕉插头 然后取下鳄鱼夹 如果按下复位键 四路电压值将全部归零 短暂停顿后重新显示电池电压 如果用于一般充电目的 可以使用任意一个修复接口对单块电池充电 所需要的时间较长 而且不能充足 DJY 380蓄电池修复系统 充电机使用多功能智能充电机可以做快速充电机使用 对电池或电池组进行快速充电 一般情况下 建议快速充电电流不大于单体电池额定容量 3 多功能智能充电机做普通充电器使用时 可以自动检测电池电压 自动设定充电电压和充电电流 并根据实际情况自动调节 DJY 380蓄电池修复系统 注意事项 机内高压危险 非专业人员请勿打开 设备安放在通风良好之处 后面离墙在10cm以上 6 14Ah电池不可用17 24Ah测量口测量 否则将可能损伤电池 充电机输出和电池连接注意极性 严禁反接 测量修复接口虽然具有防反接 防短接功能 经常反接仍然可能损坏设备 请注意避免反接和短路 本机装有漏电保护开关 每月对漏电保护功能检测一次 保持设备干净 电解液和脏污及时擦净 服务电话 0311 86813968 小结3 蓄电池的甄别和挑选 常见失效形式的判定 具体修复流程 三充两放 DJY380蓄电池修复系统的作用 DJY380蓄电池修复系统的技术特点及使用 硫化修复的方法比较 具体做法就是倒出电解液 换为纯水 用0 05C左右的电流充电 充电十小时以上 再倒掉电解液 换为纯水 反复充 放 充一放几次 经数十小时甚至十几天 一般恢复到容量的70 后 调整为标准比重的硫酸溶液 就可以了 加水降低了溶液的硫酸铅的饱和度 小电流充电使部分硫酸铅转换为铅和二氧化铅 同时促使附着在极板的大晶体的硫酸铅逐渐重新溶解于电解液之中 按照这一理论 如果用大电流充电 将电池温度控制在45 左右 并加以振荡可以加大硫酸铅溶解度 加快电化学反应速度 除硫效果更明显 这对于开口富液电池是方便的 对电动车常用的密封电池不容易实现 水疗法 适用开口电池 不适合电动车常用的密封电池 硫化修复的方法比较 用高电流密度充电 达100mA cm2 在这样的电流密度下 负极可以达到很负的电势值 这时远离零电荷点 使 0 0 改变了电极表面带电的符号 表面活性物质会发生脱附 特别是对阴离子型的表面活性物质 这种有害的表面活性物质从电极表面上脱附以后 就可以使充电顺利进行 目前国内几乎没有人使用这种方法处理不可逆硫酸盐化 可能出于以下考虑 高电流密度下极化和欧姆压降增加 这部分能量转化为热 使蓄电池内部温度升高 同时又有大量的气体析出 尤其是正极大量气析出气体 其冲刷作用易使活性物质脱落 大电流 高电压 副作用大 目前国内几乎没有人使用这种方法 硫化修复的方法比较 按照原子物理学和固体物理学的原理 硫离子具有5个不同的能级状态 通常处于亚稳定能级状态的离子趋向与迁落到最稳定的共价键能级而存在 在最低能级 即共价键能级状态 硫以包含8个原子的环形分子形式存在 这8个原子的环形分子模式是一种稳定的组合 难以被打碎 形成电池的不可拟硫酸盐化 硫化 多次发生这样的情况 就形成了一层类似与绝缘层一样的硫酸铅结晶 要打碎这些硫酸盐层的束缚 就要提升原子的能级到一定的程度 这时候在外层原子加带的电子被激活到下一个更高的能带 使原子之间解除束缚 每一个特定的能级都有唯一的谐振频率 必须提供给一些能量 才能够使得被激活得分子迁移到更高得能级状态 太低的能量无法达到跃迁所需要的能量要求 但是 过高的能量会使已经脱离了束缚而跃迁的原子处于不稳定状态 又回落到原来的能级 这样 必须通过多次谐振 使得其中一次脱离了束缚 达到最活跃的能级状态而又没有回落的原来的能级 这样 就转化为溶解于电解液的自由离子 而参与电化学反应 脉冲修复 无损修复 效果好 成本低 电池使用和保养常识 不是所有电池均能修复 目前只有极板硫化 失水等原因造成的失效电池能够修复 物理损坏 如变形 漏液 电池内部短路 开路则不能修复 极板软化也不易修复 使用时间过长的电池修复价值不大 大功率电动摩托车电池以极板软化失效为主 修复效果不理想 电池修复效果取决于电池本身质量和使用保养状况 优质电池用料讲究 工艺稳定 修复相对容易 长时间不保养的电池修复困难 频繁大电流放电的电池难以修复 采用大电流修复有效果 但对电池有损伤 除非其它方法修复无效不推荐使用 一 电池修复常识 电池使用和保养常识 使用电池活性剂有助于取得明显的修复效果 但电池内部电解液成分变化会影响使用效果 不推荐使用 一组电池中总有一块电池失效严重 俗称落后电池 简单修复不能解决电池匹配不良问题 会影响使用时间 对落后电池应反复修复几次 对差异特别明显 初始容量较小的电池组建议同时更换或另行配组 电池失效机理比较复杂 修复效果相差很大 有的电池可以修复后可以超过标称容量 有的则不明显 修复所需时间与电池的使用时间 实际状况及电池的初始容量有关系 一般为2 7天 电池经常保养比修复更重要 建议定期保养电池 延长电池使用寿命 一 电池修复常识 电池使用和保养常识 1 外露电池要经常清除电瓶盖上的灰尘 污物 注意保持电瓶干燥 清洁 以减少电瓶自行放电 2 充电时要使用匹配的充电器 电池配方与工艺不同 对充电参数要求不同 使不合适充电器可能造成不能充满或过充 3 新电池在第一次充电时 时间一定要足够长 保证将电充足 4 充电指示灯显示满电时应再浮充2 3小时 但要防止过充电 5 勤充电 避免过放电 要养成及时充电的习惯 不要等用光了再充电 二 电池维护小常识 电池使用和保养常识 6 夏季行驶后电池温度较高 不宜马上充电 冬季充电应在温度较高的地方进行 7 使用过程中每月进行一次深度放电 长期不用时 每月要充一次电 将电池充满后存放 切忌不能在亏电的状态下存放 8 电池没电时 应关闭电源骑行 不可使用回升电压行驶 亏电使用会损坏电池 9 不要直接启动车子 最好用脚踩进行启动 上桥 上坡 逆风行驶时用脚踩助力 避免大电池电流放电 减少对电池冲击性伤害 10 电池使用到3 4个月最好进行一次专业性维护保养 以延长电池寿命 二 电池维护小常识 电池使用和保养常识 三 蓄电池充电1 充电电流应小于或等于蓄电池可接收充电电流 否则 过剩的电流会使电解水液过快地消耗掉 产生以下危害 加大蓄电池的失水率 增加维护工作量 对于免维护电池 会造成蓄电池的早期失效 产生酸雾 造成环境污染 危害工人身体健康 使充电效率降低 造成能源的严重浪费 严重的析气会损害蓄电池 大量气体的产生对极板活性物有冲刷作用 使活性物质容易松软和脱落 在较高的极化电压下 正极板的板栅会产生严重腐蚀 生成Pb02 这种腐蚀物与电化学生存的Pb02是完全不同的 是一种不可逆的氧化物 导电较差 并使板栅变形 脆裂 失去骨架和导电作用 因此在充电时应尽可能防止过充电 长期充电不足 未反应的活性物质会产生不可逆的大颗粒PbS04晶粒 使蓄电池容量下降 内阻加大 充电难度加大 造成蓄电池早期损坏 因此 蓄电池要尽量保证充足电 防止不可逆硫酸盐化 电池使用和保养常识 蓄电池充电深度对循环寿命影响很大 基本呈指数变化 这是由于正极活性物为Pb02 其结合牢度不高 放电时转化成PbS04 充电时又转化成Pb02 而体积之比约为2 1 因此 对正极板而言 活性物将会膨胀收缩反复进行 使其粒子之间的连接逐渐脱落 使蓄电池活性物失去放电特性成为 阳极泥 使蓄电池性能下降 直至寿命终止 放电深度越深 膨胀收缩量越大 对活性物结合力破坏越大 寿命越短 反之则循环寿命越长 2 充电频次的选择 电池使用和保养常识 2 充电频次的选择 电池使用和保养常识 从理论上讲蓄电池使用时应尽量避免深放电 应做到浅放勤充 前提是有特别匹配的充电器与之匹配 但是实际使用中 由于蓄电池充电受充电器性能和蓄电池本身的离散及充电习惯及充电速度影响 充电器的电压均比较高 或多或少都存在过充电 特别是充电多数在夜间进行 时间一般在6 10小时 平均8小时左右 若是浅放电 其充电很快就会到达末期 这时充电效率变低 会产生过充电 过充电时间比较长 加上频繁充电 就会使蓄电池寿命因充电受到较大影响 最理想的充电要求根据实际情况而定 要参考平时运行频率 里程情况 蓄电池厂提供的说明 以及配套的充电器性能等参数制定充电频次 按绝大多数用户的情况 蓄电池以放电深度为50 70 时充一次电最佳 这样可使蓄电池寿命达到最佳效果 实际使用时可折算成骑行里程 在需要时充一次 2 充电频次的选择 电池使用和保养常识 蓄电池在高温季节运行 主要存在过充电的问题 蓄电池温度增高时 各活性物质的活度增加 正极析氧电位一下降 负极析氧电位也下降 负值下降 因此 充电时充电反应速度快 充电电流大 充电时需要的充电电压较低 为防止过高的充电电压 应尽量降低蓄电池温度 保证良好散热 防止在烈日暴晒后即充电 并应远离热源 蓄电池在低温情况下 各活性物质活度降低 其电极上的溶解变得困难 充电时消耗后很难得到补充 所充电电流大幅度下降 正极板在 20 时充电接受电流仅为常温的70 而负极充电受膨胀剂的影响 低温充电接受能力更低 20 的充电接受电流仅为常温下的40 因此 低温条件下充电主要存在充电接受能力差 充电不足的问题 要求提高充电电压和延长充电时间 改善低温性能主要应从负极着手 低温使用时应采取保温防冻措施 特别是充电时应放在温暖的环境中 有利于保证充足电 防止不可逆硫酸的产生 延长蓄电池的使用寿命 3 温度对充电的影响 电池使用和保养常识 1 防止过放电蓄电池放电到终止电压后 继续放电称为过放电 过放电会严重损害蓄电池 对蓄电池的电气性能及循环寿命极为不利 蓄电池放电到终止电压时内阻较大 电解液浓度非常稀薄 特别是极板孔内及表面几乎处于中性 过放电时内阻有发热倾向 体积膨胀 放电电流较大时 明显发热 甚至出现发热变形 这时硫酸铅浓度特别大 生存晶枝短路的可能性增大 况且此时硫酸铅会结晶成较大颗粒 即形成不可逆硫酸盐化 将进一步增大内阻 充电恢复能力很差 甚至无法修复 蓄电池使用时应防止过放电 采取 欠压保护 是很有效的措施 另外 由于电动车 欠压保护 是由控制器控制的 但控制器以外的其他一些设备如电压表 指示灯等耗电电器是由蓄电池直接供电的 其电源的供给一般不受控制器控制 电动车锁 开关 一旦合上就开始用电 虽然电流小 但若长时间放电 1 2周 就会出现过放电 因此 不得长时间开锁 不用时应立即关掉 四 蓄电池的使用注意事项 蓄电池的使用注意事项 2 防止过充电前面已经对过充电进行了阐述 过充电会加大蓄电池的水损失 会加速板栅腐蚀 活性物质软化 会增加蓄电池变形的几率 应尽量避免过充电的发生 选择充电器参数要与蓄电池良好匹配 要充分了解蓄电池在高温季节的运行状况 以及整个使用寿命期间的变化情况 使用时不要将蓄电池置于过热环境中 特别是充电时应远离热源 蓄电池受热后要采取降温措施 待蓄电池温度恢复正常时方可进行充电 蓄电池的安装位置应尽可能保证良好散热 发现过热时应停止充电 应对充电器和蓄电池进行检查 蓄电池放电深度较浅时或环境温度偏高时应缩短充电时间 四 蓄电池的使用注意事项 蓄电池的使用注意事项 3 防止短路蓄电池在短路状态时 其短路电流可达数百安培 短路接触越牢 短路电流越大 因此所有连接部分都会产生大量热量 在薄弱环节发热量更大 会将连接处熔断 产生短路现象 蓄电池局部可能产生可爆气体 或充电时集存的可爆气体 在连接处熔断时产生火花 会引起蓄电池爆炸 若蓄电池短路时间较短或电流不是特别大时 可能不会引起连接处熔断现象 但短路仍会有过热现象 会损坏连接条周围的粘结剂 使其留下漏液等隐患 因此 蓄电池绝对不能有短路产生 在安装或使用时应特别小心 所用工具应采取绝缘措施 连线时应先将电池以外的电器连好 经检查无短路 最后连上蓄电池 布线规范应良好绝缘 防止重叠受压产生破裂 四 蓄电池的使用注意事项 蓄电池的使用注意事项 4 防止连接松动和不牢若接触不牢 程度较轻 会发生导电不良 使其线路接触部位发热 线路损耗较大 输出电压偏低 影响电机功率 使行驶里程减少或不能正常骑行 若在接线端子部件接触不牢 绝大多数故障是在接线端与连线接头部位 端子会大量发热 影响端子与密封胶的结合 时间一长就会发生漏液 爬酸 现象 若在行驶过程或充电过程中出现接触不牢 可能产生断路 断路时会产生强烈的火花 可能点爆蓄电池内部的可爆气体 特别是刚充好电的蓄电池 因电