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电池容量测试仪在铅酸蓄电池维修保养实践中性价比突出,实际使用作用较好。因此,我们将总结使用中的经验和技巧,这篇文章仅供您参考。
维护铅酸电池,需要了解铅酸电池的结构和原理。密封铅酸蓄电池由正负极板、隔板和电解液、电池单体和连接杆(或铅部件)、端子和排气阀组成。
首先是电池的主要部件。
1.极板是电池的核心部件,是电池的“心脏”,分为正极板和负极板。
2.隔板的作用是隔离正负极板,防止短路,可以称之为“第三电极”。作为电解质的载体,它可以吸收大量的电解质,起到很好的离子扩散(离子传导)作用。对于密封免维护电池来说,隔板还作为正极板产生的氧气到达负极板的“通道”,使其能够顺利建立氧气循环,减少水分流失。使用超细玻璃纤维是实现免维护隔膜电池的关键。
3.电解液主要由纯水和硫酸组成,并混有一些添加剂。
主要功能:一是参与电化学反应,是蓄电池的活性物质之一;二是起传导作用。电池在使用时,通过电解液中离子的转移起到导电作用,使化学反应能够顺利进行。
4.安全阀是电池的关键部件之一,位于电池顶部,有四个功能:
(1)安全功能,即当电池内部产生的气体压力在使用过程中达到安全阀的压力时,会通过打开阀门释放压力,防止电池变形破裂。
(2)密封功能:当电池内部压力低于安全阀关闭压力时,关闭安全阀,防止内部气体酸雾外泄,同时防止空气进入电池造成不良影响。
(3)保证电池内部压力正常,促进电池内部氧复合,减少水分流失。
(4)防爆功能。有些安全阀配有抗酸防暴片。比如松下电池。
安全阀有多种类型,包括帽式、伞式和片状。其中常见的是帽筏,由弹性好的橡胶制成。由于结构简单,故障率低,应用广泛,如松下、海宝、超微、天能、聚恒电池等。
二、维修经验和原则。
(一)、还原原则:
还原方法有电子法、化学法和物理法。化学法是将含有“活性剂”的特殊电解液(一般为半透明液体)注入铅酸电池中,通过化学反应除硫酸铅晶体,从而促进电池内电流平稳,使老化电池再生,有效延长其使用寿命。
可有效除电池硫酸盐化的4-12V/10-24AH电池容量测试仪,是针对铅酸电池快速维护和日常保养的新一代高科技产品。它用物理和电子的方法解决了过去化学方法无法解决的问题,使铅酸蓄电池的维护技术发生了质的飞跃,从根本上解决了铅酸蓄电池寿命短、污染重、能耗高的问题。电池容量测试仪集电池容量测试和维修功能于一体,无需人工值守,实现自动化和程序化。专门用于除铅酸蓄电池极板因硫化物结晶、盐化而产生的问题和故障。其原理是利用经过多年研究和实践证明的实用有效的正负脉冲参数相结合的电流,对极板上硫酸铅晶体的盐进行“轰击”,去除硫化物晶体,电池的降解极板,从而恢复废旧铅酸电池的容量。在充电和还原过程中,充电电压也严格限制在正常充电范围(14.8V)内,避免了因高压过充而损坏和还原电池的缺陷,使其能够去除电池极板上的结晶硫化物,从根本上提高了铅酸电池的工作性能,使电池极板处于全新效率的工作状态,恢复和保证了电池稳定的容量输出,提高了铅酸电池的工作效率。大大延长了电池的使用寿命,对于减少废弃电池数量、保护生态环境具有较显著的社会、经济和环境效益。是典型的铅酸蓄电池维修的环保节能新产品。电池容量还原测试仪价格适中,性价比高,是电动汽车售后服务必不可少的工具,也是电动汽车电池还原业务的必备设备。
铅酸电池已经诞生了150多年。虽然在工艺和结构上做了很多改进,但有一个导致电池失效的共同因素,那就是硫酸盐在电极板上堆积,导致电池失效。我认为失水和硫化在一定程度上是孪生兄弟,加速了电池的失效。
因为硫酸盐化和失水是电池常见的故障,所以许多电池故障也是由这种故障引起的。主要表现为:充电时电压迅速升高,气体过早析出。温度迅速上升;放电时电压迅速下降,电池容量小。平板硫化的原因如下:
(1)、存放时间过长,自放电率高,不保养不充电。
(2)放电后未及时充电。
(3)长期充电不足。
(4)过放电。
(5)、干涸或加入的电解液浓度过高。
电动汽车一般采用免维护铅酸电池,电解液为胶体,分为24V、36V、48V和60V。市面上36V和48V较多,24V和60V较少。两个24V的12V电池,三个36V电池,四个48V电池,五个60V电池串联。每个单体电池为12V,由6个串联电池组成,每2V有正负极板和胶体电解质。电池损坏有七个主要原因:
1.“过度充电”导致电池不良。
“过充”是指由于过充导致电池的化学和物理性能受损的现象。
过充是充电器的一个原因。目前所有的电动车充电器都有安全的充电电压设置,比如48V电池,充电电压设置在59v以内,在电池放电的过程中,电压会逐渐下降,当电池再次充电时,充电器的红灯会亮起,表示充电时电能不断输入电池,电压会不断升高,充电器的绿灯会亮起,直到接近或等于充电电压。此时,充电将停止或涓流充电。如果由于使用劣质充电器或长期随车振动导致充电器参数发生变化或失效,充电电压和电流偏高,电压升高的结果会加剧电池内部的热反应,可能导致电池外壳变形(膨胀),或者电池被充电而爆炸。
其次,“过充”是电池之间电压不平衡造成的。如上所述,电池组由2-5节12V电池组成。当电池出厂时,每个电池的电压在组装前较接近。但是,使用一段时间后,电池之间的电压会有所不同,这就是所谓的“落后电池”。充电时,电动车充电器同时给系列电池充电。电压较高的电池会先充满电,而电压较低的电池会“充电不足”。因为充电器是根据整体电压设置充电或停止充电的,所以先充满电的电池将处于“过充”状态。这样,串联电池组中就会出现过充和欠充的恶性循环,过充的电池由于电池中反复的热反应而失水(电解液变干),而欠充的电池则加速硫酸盐化,直至电池过早老化。
2.电池因“电量不足”而损坏。
如上所述,过充和欠充是串联电池组不平衡现象造成的,过放(往往是深度放电)造成“电量不足”或不能及时充电。很多用户在使用电动汽车时,往往隔几天就要充电一次,有些用户每天行驶的里程超过新电池标称里程的70%。要知道电池容量的降会导致电池电压不足,无法有效满足车载电器的基本电压供给。当电压下降时,用户仍然使用电动汽车,但电池无法提供正常电压,因此电池会因车载电器的负载而遭受“电量不足”。
3.启动、加速和过载引起的大电流放电导致电池损坏。
电动汽车启动和加速的瞬时电流较大。根据电动汽车的电机功率,好控制在10年以内的正常放电电流。由于瞬时电流过高,电解反应迅速增加,必然会对电极板涂层造成一定程度的影响。久而久之,电极板的铅层粉会因瞬间大电流而逐渐脱落,电解液会变黑(铅粉引起),电池报废。超载是指电动车行驶时负载过重,如超载、载人等。过载会增加电池的放电负荷。长期大电流放电会直接影响电极板的涂层,加速电极板的软化过程。另外,恶劣的路况会使电动汽车频繁刹车和启动。比如坑洼、红灯、路障等。这些都是造成大电流放电的因素。另外值得一提的是,电动车的速度越快,电动车的电机功率越大,其电池的使用寿命也越短,因为放电电流越大,对电池的损伤也越大。
4.电池因极板硫化而损坏。
什么是电池硫化?电极板上产生白色硬硫酸铅晶体,充电时很难转化为活性硫酸铅。这就是硫酸化,简称“硫化”。形成这种硫酸铅的原因是硫酸铅颗粒溶解在电解液中,过放电或放电后长时间放置时处于饱和状态。这些硫酸铅在低温下重结晶,而结晶硫酸铅沉淀。通过这种方式,曾经沉淀的颗粒由于温度变化而一次又一次地生长和发展,这增加了晶粒。这种硫酸铅导电性差,电阻高,溶解度和溶解速度低,充电时难以回收。所以是产能降,寿命缩短的原因。是硫化电池容量降的主要症结,但大电流对电池极板的损伤是电动汽车电池更大容量降的症结。
5.“失水”会损坏电池。
“失水”是电池容量降的基本原因之一。绝大多数电动汽车使用免维护铅酸电池。很多用户会说,这个电池是密封的,免维护。为什么还会有“失水”的现象?原因很简单。水是电池电解反应的重要成分。一旦电池过充、大电流放电、内阻增大、短路等。,很容易产生热量并形成水蒸气。大部分水蒸气会保留在密封的电池盒中,但也有少部分会流失(由电池外壳材料的密度决定)。久而久之,电池就会处于“失水”状态。通常,电动车的电池使用8个月以上就会处于“失水”状态,电机功率越大,“失水”状态越严重。
6.冬季低温充电导致电池硫化。
-鸡蛋和温度补偿。
这几年我曾经向一些厂商和用户夸大充电器的温度补偿功能,形容它神奇、灵丹妙药,吹嘘冬天不欠电,夏天不过电,甚至说冬天零下30-40度,保证电池不欠电,有效延长电池寿命。一直想聊这个话题,但是好久没说了。原因是我在一些论坛有很深的感触,可能是怕反驳一些人的期待。但今天我说这个话题是出于善意,希望能有所借鉴。
大家都知道鸡蛋能孵出小鸡。但前提是鸡蛋的内在因素必须与环境因素一致,否则不可能孵化出小鸡。首先,鸡蛋必须是受精卵,其次,鸡可以在21天内孵化,在37.5℃左右的恒温下孵化三周。所以有句话说:21天不出鸡,就是“坏人”。
常见的例子告诉我们,以外因改变内因是有条件的,否则就会违背事物的规律。不可能认为只要是蛋,就能通过外界物理条件达到复杂的生化和遗传环境。
通过这次事件,我想到了我们大家都很熟悉的铅酸电池。大家都期待铅酸电池冬天不会充电不足,夏天不会充满电。甚至有网友把带温度补偿功能的充电器当成多功能药,期待冬天寒冷的环境充满,夏天却不补失水,延长电池寿命。愿望是好的,但是忽略了电池的内部因素,电池的低温放电能力下降,低温下的充电能力远远差于放电能力。
记得有网友甚至希望用带温度补偿的充电器,冬天甚至在零下30度给电池充电。希望和现实有时会适得其反。有朋友觉得充电器有温度补偿的功能,所以冬天不怕不满,所以冬天在户外甚至在寒冷的仓库充电,还看到充电器变绿,以为真的是满了,但是结果是什么呢?事实表明,电池寿命不长,但第二年春天就坏了,甚至不到2-3年就换了两套电池。这是什么意思?带温度补偿的充电器和牌子电池没有达到预期值。
我举的鸡蛋和温度补偿的例子可能会引起朋友们的思考。当内部因素没有合适的联系时,外部因素很难改变内部因素。这是法律,违法的人不会成功。电动车充电器的温度补偿功能也是如此。铅酸电池已经诞生了150多年,但是还没有科学家解决电池在零下10度以下就能充满电的问题(充电器的绿灯只是表面现象)。如果真的有人能通过充电器的温度补偿功能,解决铅酸电池在零下10度以下可以充满电的问题,我想他真的配得上诺贝尔奖。铅酸电池的电化学特性是内在因素,温度补偿是通过温度传感器检测环境温度,适当增加充电器的电压或电流,从而达到强制充电的目的。想要改变内在因素是违背事物规律的,如果内在因素达不到要求,只依赖外在因素,就会受到法律的制裁。
也通过参考国外的一些数据进行了验证。低温充电不仅影响充电效率,还会导致硫酸盐化加速,直接后果就是加速电池寿命的过早死亡。在座的各位都是电动车爱好者,甚至是超级玩家。大家都知道硫化和失水是影响电动车铅酸电池寿命的重要因素。或许在座的一些朋友对电池为什么用带温度补偿的充电器充电,却没有达到理想寿命,深有感触。
目前,日本科学家在超导体方面取得了发现和研究。超导体的电阻在零度时为零。因此,我们错误地认为导体在零度时具有超导性,这全背离了事物的规律。超导体首先应该有具有固有特性的导体。目前对铅酸蓄电池电化学特性的研究结果不具备在过低温度下接受充电的能力。相反,温度过低充电会带来加速硫酸化的负面影响。你要用温度补偿充电器在零下温度下强行给电池充电,结果是你吃亏!
但我不否认温度补偿的作用,但我不能离开事物的规律,而过分夸大温度补偿,即在离开事物规律的无限制条件下,冬天不欠电,夏天不超电,这是不明智的提法。因此,大多数充电器厂商拒绝将温度补偿充电器的工作参数设置在零以下,这不是电路设计的难点,而是尊重化学电池的固有特性。甚至有些胶体电池厂商建议充电温度在10-30度,锂电池厂商也要求充电温度在0-40度以内。温度补偿作用和电池本身的特性在10-35摄氏度范围内佳,是佳选择。
从尊重事物的规律出发,照顾和延长电池的寿命,我们要做出理性的选择。
后,很抱歉,可能会让过度期待温度补偿充电器的朋友失望,让电池冬天保持欠充,夏天保持过充,从而延长电池寿命。
我不否认温度补偿有用,我同意带温度补偿的充电器可以辅助和维护电池。然而,超出温度补偿和电化学特性的范围会适得其反。就像未受精卵被用来补偿37的温度一样。5摄氏度,只能孵化出坏蛋或者臭蛋,如果超出了事物的规律,就会走向反面。无论是普通人、专家教授,还是大领导,做事不尊重事物内部固有的、特定的联系,只能适得其反,甚至自欺欺人。法律面前人人平等。因此,好不要在寒冷的低温下充电,这是在室内或10-30℃充电时延长电池寿命的重要因素。
在这篇文章中,我真诚地请求我的朋友们对温度补偿充电器和铅酸电池有一个清晰的了解,并爱护他们的电池。
7.电池因其他原因损坏。
除了上述电池损坏的主要原因外,电池质量差、电极板脱落、电解液泄漏、外壳破损、电池端子破损也是电池损坏的原因。
电池损坏是可以还原的,就像人们生病需要看医生一样。如果只是一般的损伤,比如硫化,可以采用适当的方法还原。如果是致命伤害,如铅粉脱落、穿孔、弯曲等。短路和开路是物理性能的损失,无法还原。这就要求在修理电池时,首先要确认电池的损坏程度和原因,并根据症状进行修理。
(2)维修经验和技巧:
1.充电方式:一般轻度硫化电池可以通过正常充电恢复。通常,放电电流越大,电池寿命越短。放电深度越深,电池寿命越短。理论上,电池应避免深度放电,应轻度放电并频繁充电,但过度充电一些硫化电池或采用脉冲充电器(如科林充电器)可以恢复一定的容量。
2.水疗:通过“水疗”对硫化重的电池进行充放电,然后才能恢复正常。
(1)将0.5毫升分析纯浓硫酸加入到医院静脉滴注用滴瓶中的500毫升蒸馏水中,制成密度约为1.050的稀硫酸电解液,可作为补充水使用。
(2)撬开电池上盖(必须小心避免损坏),拧开单体控制阀(或取下橡胶盖),给电池补充5 ml -15 ml自配1.050电解液。注入电解液后,好将电池放置10个小时以上,让补充液浸泡在隔板中,直到出现流动的电解液(用手电筒可以更清楚地看到孔),或者将电池翻转90度,使小孔面向侧面。
(3)将电池连接到测试仪上,按下测试仪的“电池还原”功能按钮进行还原。测试仪自动进入三六小时脱硫还原,三小时脱硫后自动转入工作模式“3”,即充放电充电,充电电流为3A,放电电流为5A。
测试仪自动显示放电容量和时间,较直观。每次记录容量,重复三四次,直到容量不再上升。
3.电池分流法:如果在维修过程中电池温度迅速升高,应降充放电电流。此时,两个电池可以并联并连接到一个测试仪电路。充放电电流是原来的1/2(忽略内阻差异),作用也很好。(注意:如果并联电池的电压和容量之间存在较大的差距,请用电流大于6A的二极管隔离电池或单独对其进行预充电,以避免高电压和高容量电池对另一个电池的冲击和影响。)
4.电池串联还原法:单节电池标称电压低于12 V时采用此法..比如市面上充电应急灯常用的是6V4AH和6V7AH电池,测试仪的单通道输出为12V。此时可将两节6V电池串联到测试仪上进行脱硫还原(注:1。应根据电池的标称容量选择合适的充放电电流;2如果只做脱硫而不用测试仪充电,可能不需要串联)。
5.输出耦合充电电流增大法:如果还原后的电池容量较大,如一些汽车用100AH电池,有时需要增大充电电流。此时,测试仪的两个或两个以上的输出端子可以同时并联到还原后的电池上,以增强充电电流。
在实际测试中,我发现根据不同的电池,使用4位半或以上的高精度数字万用表在20A DC档进行测试,测试仪的电流在两个并联到电池后逐渐增加到两个电流的总和。
6.输出组合法:对于老化时间较长的电池或自放电、硫化严重的电池,如果补水、恢复充电作用不可见,可以采用这种方法。方法是使用一种方式正常充电,使用另一种方式的“电池还原”功能,在充电的同时对电池进行脱硫工作,即两个输出同时连接到还原后的电池上(测试仪采用两路并联),但选择的方式是一路充电,一路脱硫。这种方法对严重硫化电池有较好的作用。在实际使用这种方法时,好选择较小的充电电流,如700毫安或3A。由于还原功能的叠加,还原负脉冲的电流大于正脉冲的电流,选择5A来补偿由此产生的充电电流的偏移。
7.输出串联升压法:(注意:必须先启动测试仪的运行模式,并启动相同的功能模式后,才能串联再接电池。)这种方法对电压为24V或36V的电池或整组电池有效,它不仅将测试仪的两个或多个输出串联起来,而且将它们连接到电池上,两个串联电压为24V,三个串联电压为36V。但实际测试表明,并联后电压升高,但电流仍为所选电流。比如串联后得到的电压是24V,但电流不增加。使用该方法时,应注意测试仪各电路的选定电流应相同,且必须同时启动。如果串联的三个电路都是36V,那么充电电流应该是一样大小的,并且启动。
9.加热方式:对于陈方寿命太长的电池,电解液严重干涸,补水后不想静置24小时。当客户急需维修时,使用这种方法。还原后的电池补水后,为加快电解液向电池内渗透(隔膜-采用超细玻璃纤维作为电解液的载体,可吸收大量电解液)及其自身的化学反应,将补充好的电池浸泡在70℃左右的热水中一小时以上(注意:不要浸泡电池以防短路)。之后,从热水中取出电池进行正常维修。
10.输出触发方式:正常情况下,当修理好的电池连接到测试仪时,应听到轻微的“咔哒”声,表明测试仪的内部继电器已接合。如果电池电压过低,虽然连接了维修仪表,但维修等相应功能是通过操作启动的,此时虽然面板上的红色数码管显示正常。比如充放电数字显示交替闪烁,但测试仪的自保护检测功能下没有相应的电流电压输出。在这种情况下,可以触发电压高于6V的(好电池),然后通过还原将正负输出线快速连接到电池上。一种更简单的方法是准备一个9V堆叠电池(常用于万用表,很容易购买)来触发测试仪的输出。使用测试仪输出的正负连接器同时接触9V叠层电池的正负电极。
11.冷却方法:充电和修理时,一定要检查电池外壳的温度。如果整体温度超过40度(用手触摸感觉很热),检查充电电压和电流是否过高。如果正常,必须冷却。(1)风机吹风冷却;(2)将电池的2/3浸入水中冷却,不中断维修工作(如充放电、脱硫等)。);(3)减少充电电流(如并联电池的分流),延长充电时间。
12.ji活充电法:在储存或使用过程中,电池可以定期ji活充电,称为平衡充电。这对于防止电池不可逆的硫酸盐化较有利,对于电池的寿命较有利,值得推广。电池容量测试仪由三个独立的12V电路(36V型)和四个独立的12V电路(48V型)组成。输出电流和电压由微机控制,使输出电流和电压较准确,可作为平衡充电器使用。因为串联电池组的平衡是通用的,所以总会有“落后”的电池在使用。正常情况下,用测试仪进行充放电充电过程可以达到均衡充电的目的。
13.深度放电和过充还原方法:(注:适用于脱硫的压降测试仪版本)。
在还原实践中发现,有些电池是“顽疾”,没有短路、开路,但无论还原多少次、充放电多少次,都没有作用,测试容量很小甚至为零。深度放电和过充可以用来还原这类电池的慢性病。但深度放电并不是简单的深度放电,而是利用测试仪的电位功能,在放电后立即对电池进行去极化和脱硫,使电池在深度脱硫的同时深度放电,使电池电压持续下降(测试仪运行还原功能时,电池电压自然会略有下降)到至少9.5V以下,7.5V以下作用更好..然后充电至16.2伏(注意:超过14.8伏时,必须手动打开或拔掉电池限压橡胶阀,以免电池过充导致外壳变形)。
14.小电流充电还原方法:用测试仪700毫安(功能模式为0)的小电流充电,或者在默认功能模式3下选择L作为充电电流,充电时间长可达18小时,也可以在补水后充电。这种方法对老化时间过长、硫化严重的电池也有很好的作用。
15.使用测试仪判断电池内部是否存在开路。当蓄电池存在断路时(大部分是由于夜间漏电造成蓄电池与接线柱连接部位腐蚀而断路),测试仪中的继电器在用测试仪对蓄电池放电时会发出“吱吱”的响声。在这种情况下,必须立即关闭测试仪,或者必须将电池从测试仪上断开,以避免损坏设备。
16.使用测试仪粗略测量电池和反向电池的自放电。电池用常规方法充满电后,放置半天,再用测试仪重新充电。一般情况下,充电会在一小时内完成。充电时间超过一小时,时间越长,电池自放电越严重,或者电池掉队。
17.一般操作:对于使用时间较长或容量可见降的电池,首先将电池从电池盒中取出,用电烙铁焊接好串联线,分别连接到测试仪上进行一般充放电。比如选择测试仪的工作模式3,在2小时倍率放电过程中,用万用表连续测量每个电池的电压(如果测试仪有电压显示功能,注意降压),选择放电容量不足的“落后”电池进行处理。首先加入1.050稀硫酸,直至出现流动液体(用手电筒垂直观察较方便,或者将电池翻转90度,使小孔面向侧面,使多余的电解液溢出,然后再次翻转)。选择测试仪的维修功能。每次修理后,让电池静置0.5-4小时以上,测量电池电压,然后重复修理功能,直到容量相近或相等。维修后,抽出运行电解液,擦干电池表面,安装筏盖,用PVC胶(PVC胶-装修材料市场有售)或氯仿-也叫氯仿(化学试剂店有售)将电池面板粘合。