蓄電池維護(hù)保養(yǎng)課件

1、 閥控試鉛酸蓄電池相關(guān)知識(shí) 及維護(hù)保養(yǎng) 國瀚文2015年1月主要內(nèi)容o 供電車間蓄電池概況o 閥控式鉛酸蓄電池的定義、原理、結(jié)構(gòu)o 閥控式鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o 閥控式鉛酸蓄電池常見問題o 閥控式鉛酸蓄電池的巡檢內(nèi)容o 閥控式鉛酸蓄電池的日常維護(hù)保養(yǎng)o 蓄電池放電注意事項(xiàng)供電車間蓄電池概況o 供電車間現(xiàn)共有蓄電池74組，共1822節(jié)。全部為密封式免維護(hù)閥控鉛酸蓄電池。目前有單節(jié)2V、12V兩個(gè)電壓等級(jí)。電池品牌有：美國海志、美國EXIDE、德國松樹、哈爾濱光宇。o 電池容量有18Ah、33Ah、44Ah、55Ah、65Ah、70Ah、100Ah、110Ah、160Ah、200Ah、

2、230Ah、300Ah。閥控式鉛酸蓄電池的定義 閥控式鉛酸蓄電池的英文名稱為Valve Regulated Lead Battery(簡稱VRLA電池)，其基本特點(diǎn)是使用期間不用加酸加水維護(hù)，電池為密封結(jié)構(gòu)，不會(huì)漏酸，也不會(huì)排酸霧，電池蓋子上設(shè)有單向排氣閥(也叫安全閥)，該閥的作用是 當(dāng)電池內(nèi)部氣體量超過一定值 (通常用氣壓值表示)，即當(dāng)電 池內(nèi)部氣壓升高到一定值時(shí)， 排氣閥自動(dòng)打開，排出氣體， 然后自動(dòng)關(guān)閥，防止空氣進(jìn)入 電池內(nèi)部。閥控式鉛酸蓄電池的基本原理o閥控式鉛酸蓄電池的電化學(xué)反應(yīng)原理。閥控式鉛酸蓄電池的電化學(xué)反應(yīng)原理就是充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能在電池內(nèi)儲(chǔ)存起來，放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電

3、能供給外系統(tǒng)。o電化學(xué)反應(yīng)式如下：免維護(hù)鉛酸蓄電池為什么還需要每月進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)？p免維護(hù)只是指使用期間不用加酸加水維護(hù)。仍需要其他項(xiàng)目的日常維護(hù)保養(yǎng)。p從上面反應(yīng)式可看出，充電過程中存在水分解反應(yīng)，當(dāng)正極充電到70時(shí)，開始析出氧氣，負(fù)極充電到90時(shí)開始析出氫氣，由于氫氧氣的析出，如果反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不能重新復(fù)合，電池就會(huì)失水干涸。p對(duì)于早期的傳統(tǒng)式鉛酸蓄電池，由于氫氧氣的析出及從電池內(nèi)部逸出，不能進(jìn)行氣體的再復(fù)合，是需經(jīng)常加酸加水維護(hù)的重要原因。p閥控式鉛酸蓄電池能在電池內(nèi)部對(duì)氧氣再復(fù)合利用，同時(shí)抑制氫氣的析出，克服了傳統(tǒng)式鉛酸蓄電池的主要缺點(diǎn)。閥控式鉛酸蓄電池的分類 閥控式鉛酸蓄電池分為AGM

4、（貧液）和GEL（膠體）電池兩種nAGM采用吸附式玻璃纖維棉(Absorbed Glass Mat)作隔板，電解液吸附在隔板中，貧電液設(shè)計(jì)，電池內(nèi)無流動(dòng)的電解液,電池可以立放工作，也可以臥放工作。n膠體（GEL）SiO2 作凝固劑，電解液吸附在極板和膠體內(nèi)，一般立放工作。膠體電池膠體電池 AGM電池電池海志閥控式鉛酸蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（AGM）海志閥控式鉛酸蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（AGM）p正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2）p負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀的純鉛（Pb）p隔板是由超細(xì)玻璃纖維制成，能充當(dāng)海綿一樣的吸酸能力，完全吸附電解液（H2SO4），使電解液在電池內(nèi)不具有流動(dòng)性海志閥控式鉛酸蓄電池

5、的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（AGM）p自動(dòng)開關(guān)的安全閥： 安全閥一般由閥體、橡膠閥和防爆濾酸片組成，防爆濾酸片的作用有兩個(gè)：一是當(dāng)電源外部有明火或火星時(shí)，不會(huì)引爆蓄電池內(nèi)部;二是橡膠閥開啟，氣體排出時(shí)，酸霧水霧在防爆濾酸片上會(huì)凝結(jié)為液滴，不會(huì)排到電池外部。蓄電池在內(nèi)部壓力下工作，以促進(jìn)氧氣的再化合；蓄電池內(nèi)部壓力增加到一定程度時(shí)，安全閥自動(dòng)打開排氣；而當(dāng)氣壓將低到規(guī)定限度以下時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉。 海志閥控式鉛酸蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（AGM）p 較堅(jiān)硬的外殼：由于閥控蓄電池的外殼要承受一定的內(nèi)部壓力，故外殼采用高強(qiáng)度耐壓防爆的材料制成，使得外殼更加堅(jiān)固耐用。各電壓等級(jí)的鉛酸蓄電池都是由各電壓等級(jí)的鉛酸蓄電池都是由2

6、V單體電池組成的？單體電池組成的？蓄電池在放電過程中的化學(xué)反應(yīng)PbO2 2H2SO4 Pb PbSO42H2OPbSO4（正極）（硫酸）（負(fù)極） （正極） （水） （負(fù)極）放電是氧化過程，充電是還原過程基于上述化學(xué)反應(yīng)，可得到兩個(gè)電極的電位之差，即正負(fù)極間電動(dòng)勢(shì)： E=+0-0+RT/F*In(H2SO4/H2O)。其中：E電動(dòng)勢(shì)+0正極標(biāo)準(zhǔn)電極電位，其值為1.690 -0負(fù)極標(biāo)準(zhǔn)電極電位，其值為-0.356R通用氣體常數(shù)，其值為8.314T溫度，與電池所處溫度有關(guān)F法拉第常數(shù)，其值為96500H2SO4硫酸的活度，與硫酸濃度有關(guān)H2O水的活度，與硫酸濃度有關(guān)從上式中可看出，鉛酸蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電

7、動(dòng)勢(shì)為1.690-（-0.0.356）=2.046V，因此蓄電池的標(biāo)稱電壓為2V。放電充電o 結(jié)論：單節(jié)鉛酸電池的電壓是由于鉛材料本身的化學(xué)性質(zhì)所決定的。o 同樣原理 單節(jié)鎳鎘充電池電壓為1.2V單節(jié)鎳氫充電池電壓為1.2V單節(jié)聚合物鋰電池電壓為3.7V單節(jié)磷酸鐵鋰充電池3.2V 各種電壓等級(jí)的鉛酸蓄電池都是由各種電壓等級(jí)的鉛酸蓄電池都是由2V單體電池構(gòu)成的單體電池構(gòu)成的各種電壓等級(jí)的鉛酸蓄電池都是由各種電壓等級(jí)的鉛酸蓄電池都是由2V單體電池構(gòu)成單體電池構(gòu)成的的閥控式鉛酸蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)o 單節(jié)12V的閥控式鉛酸蓄電池蓄電池的命名方法、型號(hào)組成及其代表意義蓄電池的命名方法、型號(hào)組成及其代表意義

8、代號(hào)代號(hào)漢字漢字全稱全稱G固固固定型固定型F閥閥閥控式閥控式M密密密封密封J膠膠膠體膠體D動(dòng)動(dòng)動(dòng)力型動(dòng)力型N內(nèi)內(nèi)內(nèi)燃機(jī)車用內(nèi)燃機(jī)車用T鐵鐵鐵路客車用鐵路客車用D電電電力機(jī)車用電力機(jī)車用6 G F M 65固固定定型型閥閥控控式式密密 封封65A.h六個(gè)六個(gè)單體單體12V6 G F M J 100固固定定型型閥閥控控式式密密 封封100A.h六個(gè)六個(gè)單體單體12V膠膠體體閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o 浮充電浮充電：正常運(yùn)行時(shí)，充電裝置承擔(dān)經(jīng)常負(fù)荷電流，同時(shí)向蓄電池組補(bǔ)充電，以補(bǔ)充蓄電池的自放電自放電，使蓄電池處于備用狀態(tài)。單體閥控式密封鉛酸蓄電池的浮充電壓通常取2.25V（25）

9、。浮充電流一般為13mA/Ah。o 自放電自放電：蓄電池在無使用情況下，電量自動(dòng)減少或消失現(xiàn)象稱為自放電。自放電的主要原因是由于極板含有雜質(zhì)，形成局部的小電池，而小電池的兩極又形成短路回路，引起蓄電池自放電。另外，由于蓄電池電解液上下的密度不同，致使極板上下的電動(dòng)勢(shì)不均等，這也會(huì)引起蓄電池的自放電。 閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o 均衡充電：為補(bǔ)償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的不均勻現(xiàn)象，使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電，稱為均衡充電。單體閥控式密封鉛酸蓄電池的均衡充電電壓通常取2.35V（25）。均衡充電電流不大于11.25I10 A。（2

10、.35*6=14.1V）o 恒流充電：蓄電池的充電電流在充電電壓范圍內(nèi)，維持在恒定值的充電。o 恒流限壓充電：先以恒流方式進(jìn)行充電，當(dāng)蓄電池組電壓上升到限壓值時(shí)，充電裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)換為恒壓方式充電，直至充電完畢。20 蓄電池組浮充電壓溫度補(bǔ)償 p 在浮充狀態(tài)下，為了保證電池既不欠充，又不過充，除了正確設(shè)置浮充電壓外，還必須根據(jù)蓄電池組工作的環(huán)境溫度適當(dāng)調(diào)整浮充電壓。 以25 為基準(zhǔn)溫度，溫度變化 1 ，單體浮充電壓調(diào)整 3 3mVmV 。閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技

11、術(shù)指標(biāo)24 蓄電池開路電壓蓄電池開路電壓：蓄電池外電路斷開時(shí)，其正、負(fù)極：蓄電池外電路斷開時(shí)，其正、負(fù)極間的電位差，稱蓄電池的開路電壓。間的電位差，稱蓄電池的開路電壓。 閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)p 蓄電池端電壓蓄電池端電壓：蓄電池外電路閉合時(shí)，其正、：蓄電池外電路閉合時(shí)，其正、負(fù)極間的電位差，稱蓄電池的端電壓。負(fù)極間的電位差，稱蓄電池的端電壓。p 均充后，在放電過程中每只電池端電壓之間的最大差值應(yīng)0.1V。 放出容量30后，端電壓不低于1.92V； 放出容量40后，端電壓不低于1.9V。閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o 蓄

12、電池容量符號(hào): C=If *t (Ah) 式中 C蓄電池組容量，Ah； If恒定放電電流，A； t放電時(shí)間，h。 C55h率額定容量，Ah； C1010h率額定容量，Ah。o 放電電流符號(hào) I55h率放電電流，數(shù)值C5/5，A； I1010h率放電電流，數(shù)值C10/10，A。閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o放電率：放電率是以規(guī)定的放電電流、時(shí)間放出規(guī)定的容量而又不低于所規(guī)定的電壓。對(duì)于同一種蓄電池可以用不同的放電率表示其容量，例如10h率、 5h率、 1h率等。o放電率電流和容量 在25的環(huán)境下，蓄電池的容量為： 10h率放電容量為C10 3h放電容量為C3， C3=0.75C10

13、 1h放電容量為C1， C1=0.55C10 放電電流為： 10h放電電流為I10，數(shù)值0.1C10A 3h放電電流為I3，數(shù)值為2.5 I10 1h放電電流為I1，數(shù)值為5.5I10I10=16410=16.4AI3=1253=41.7AI3I10=41.716.4=2.54為什么大電流放電會(huì)導(dǎo)致放電容量變?。縪 放電電流對(duì)鉛酸蓄電池電力容量的影響o 放電電流小，可得到較大的容量；放電電流大，可得到較小的容量。原因是由于鉛酸蓄電池放電電流大，極板表層與周圍的硫酸迅速作用，生成顆粒較大的硫酸鉛，而極板附近的硫酸濃度也變小，電解液的內(nèi)阻增大，顆粒較大的硫酸鉛又阻礙硫酸進(jìn)入極板內(nèi)層與活性物質(zhì)起電化

14、作用，所以電壓下降很快，放出的容量就小。反之放電電流小，可以獲得較大的放出容量，其原因是電解液可以從容的滲透，電化學(xué)作用可以深入到極板內(nèi)層。閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o 終止電壓終止電壓電池放電時(shí)電壓下降到不宜再放電時(shí)電池放電時(shí)電壓下降到不宜再放電時(shí)(至少能再反至少能再反復(fù)充電使用復(fù)充電使用)的最低工作電壓。的最低工作電壓。一般的終止電壓為一般的終止電壓為1.80V單體。單體。o 放電深度（放電深度（DOD）指蓄電池放出的容量占該電池額定容量的比值。指蓄電池放出的容量占該電池額定容量的比值。17%25%淺循環(huán)淺循環(huán) 30%50%中等循環(huán)中等循環(huán) 60%80%深循環(huán)深循環(huán)閥控式密

15、封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o 核對(duì)性放電：在正常運(yùn)行中的蓄電池組，為了檢驗(yàn)其實(shí)際容量，將蓄電池組脫離運(yùn)行，以規(guī)定的放電電流進(jìn)行恒流放電，只要其中一個(gè)單體蓄電池放到了規(guī)定的終止電壓，應(yīng)停止放電。 閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)I20=18.420=0.92A核對(duì)性放電核對(duì)性放電I10=15.910=1.59A以1.59A的電流放電10小時(shí)，實(shí)際放電容量為15.9Ah活化性放電活化性放電 I6=14.76=2.45A以2.45A的電流放電3小時(shí)，實(shí)際放電容量為7.35Ah南罐區(qū)南罐區(qū)UPS蓄電池蓄電池p循環(huán)壽命循環(huán)壽命蓄電池經(jīng)歷一次充電和放電，稱為一次循環(huán)蓄電池經(jīng)歷一次充電和放

16、電，稱為一次循環(huán)(一個(gè)周期一個(gè)周期)。在一定放電條件下，電池使用至某一容量規(guī)定值之前，電池所能承受在一定放電條件下，電池使用至某一容量規(guī)定值之前，電池所能承受的循環(huán)次數(shù)，稱為循環(huán)壽命。的循環(huán)次數(shù)，稱為循環(huán)壽命。 閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o 蓄電池的內(nèi)阻 閥控式密封鉛酸蓄電池的內(nèi)阻由歐姆內(nèi)阻歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻極化內(nèi)阻組成。 歐姆內(nèi)阻歐姆內(nèi)阻:包括蓄電池的內(nèi)部的電極、隔膜、電解液、連接條和極柱等全部零部件的電阻。 極化電阻極化電阻：由化學(xué)反應(yīng)離子變化引起的，只要有電子化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行，反應(yīng)離子的濃度就總是在變化著的，因而它的數(shù)值處于變化狀態(tài)

17、，測(cè)量方法不同或測(cè)量持續(xù)時(shí)間不同，其測(cè)得的結(jié)果也會(huì)不同。18Ah閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o落后電池的危害： o 蓄電池組供電能力不足時(shí)，一般都是蓄電池組中的落后單節(jié)造成的，如果不能查找失效單節(jié)，就會(huì)整組報(bào)廢電池。落后電池的電壓和電解液比重在放電時(shí)降低很快，而充電時(shí)則上開很慢。往往因有一、二個(gè)落后電池而影響全組電池放電。 o造成落后電池的原因不外以下幾種: A.充電不足或長期以小電流放電而尚未發(fā)現(xiàn)； B.蓄電池內(nèi)部有短路現(xiàn)象而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理； C. 極板硫酸化。閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o 蓄電池室的技術(shù)要求蓄電池室的技術(shù)要求 閥控式密封蓄電池宜放置在有空調(diào)的

18、機(jī)房（房間有定期通風(fēng)裝置），機(jī)房溫度不宜超過30，可不專設(shè)電池室。以下關(guān)于電池室的要求針對(duì)防酸隔爆鉛酸蓄電池室而提出的。1）室內(nèi)通風(fēng)良好，具有通風(fēng)換氣通風(fēng)換氣裝置。2） 室內(nèi)應(yīng)有足夠的照明。照明應(yīng)采用密封防爆燈具應(yīng)采用密封防爆燈具，開關(guān)設(shè)在室外。室內(nèi)地面、墻壁、天花板、門窗、通風(fēng)設(shè)備等均應(yīng)做防酸處理。 3）臨街窗戶應(yīng)有安全保護(hù)設(shè)施。4）室內(nèi)應(yīng)有上、下水設(shè)施和貯酸間。5）電池的室內(nèi)溫度保持在535。6）電池應(yīng)避免受到陽光直射。閥控式密封鉛酸蓄電池主要名詞術(shù)語和技術(shù)指標(biāo)o 關(guān)于 通風(fēng)換氣通風(fēng)換氣 。對(duì)于 VRLA電池，IEEE 484標(biāo)準(zhǔn)“VRLA電池用于固定用途時(shí)的設(shè)計(jì)及安裝”中這樣表述：“電池

19、區(qū)域應(yīng)該通風(fēng)換氣，防止氫氣聚集以及維持設(shè)計(jì)的操作溫度。換氣條件必須使得氫氣含量小于2%（體積百分比）”。雖然VRLA電池有95%以上的氣體復(fù)合效率，但在設(shè)計(jì)蓄電池室時(shí)，還是應(yīng)該考慮通風(fēng)換氣要求。閥控式鉛酸蓄電池常見問題o 1.環(huán)境溫度過高 環(huán)境溫度過高時(shí)，蓄電池由于增加了內(nèi)部的水分損耗，使極板的腐蝕加劇，縮短了蓄電池壽命。 若蓄電池長期運(yùn)行在超過標(biāo)準(zhǔn)溫度下，則溫度升高10蓄電池的壽命約降低一半。 最佳的環(huán)境溫度是控制到25 ，在25 時(shí)，蓄電池的放電容量和使用壽命能達(dá)到最佳。閥控式鉛酸蓄電池常見問題o 2 、過量放電 當(dāng)蓄電池過量放電時(shí)，由于內(nèi)部產(chǎn)生過量的硫酸鉛，使極板物質(zhì)體積增大，引起極板彎

20、曲、膨脹，嚴(yán)重時(shí)還將導(dǎo)致蓄電池槽脹裂。閥控式鉛酸蓄電池常見問題o 3 、浮充電壓設(shè)置過低o 當(dāng)浮充電壓設(shè)置過低時(shí)，蓄 電池由于長期處于欠充電狀態(tài)，使極板深處的活性物質(zhì)無法參與化學(xué)反應(yīng)，繼而在活性物質(zhì)與隔板膜之間形成高電阻層，加大了蓄電池內(nèi)阻，造成蓄電池的容量下降。閥控式鉛酸蓄電池常見問題o 4 、浮充電壓設(shè)置過高o 當(dāng)浮充電壓設(shè)置過高時(shí)，蓄電池由于長期處于過充電狀態(tài)，使內(nèi)部產(chǎn)生的氣體量增加，同時(shí)因?yàn)榘踩y經(jīng)常處于開閥狀態(tài)，從而引發(fā)蓄電池嚴(yán)重失水，電解液濃度增大，蓄電池內(nèi)部腐蝕加快、容量失效等一系列后果。 單體2.25V 單節(jié)12V的蓄電池浮充電壓是2.25*6=13.5V 13.5*18=24

21、3V46 p 5、電池殼體、極柱上爬酸、漏液。 原因：密封不良、溫度過高、充電電壓電流過大，過充，質(zhì)量問題等。 閥控式鉛酸蓄電池常見問題47 p 6、部分單體電池在充電、放電過程中溫度過高。 原因：環(huán)境溫度過高，負(fù)極板氧化，極板硫酸化，充電電流過大，過充，電池內(nèi)部局部短路，電池入柜擺放通風(fēng)不良。 閥控式鉛酸蓄電池常見問題48 p 7、安全閥經(jīng)常開啟。 安全閥通常在1049Kpa才開啟，在110Kpa時(shí)關(guān)閉，安全閥在浮充、放電過程中經(jīng)常開啟，表明內(nèi)部釋氣嚴(yán)重。 原因：浮充電壓過高，環(huán)境溫度過高，電池內(nèi)部局部短路，充電電流過大，過充，安全閥故障等原因都會(huì)引起安全閥經(jīng)常開啟。 閥控式鉛酸蓄電池常見問題49 p 8、電池殼鼓脹。 電池殼鼓脹會(huì)引起極板變形，正、