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    電動車用蓄電池典型故障及對策

    2021-06-09 ryder

    電動車用蓄電池典型故障及對策

    一電池漏液


    1、故障現象


    常見的漏液現象:一是上蓋與底槽之間密封不好或因碰撞,封口膠開裂造成漏液;二是帽閥滲酸漏液;三是接線端處滲酸漏液;四是其他部位出現滲酸漏液。


    2、故障的檢查和解決


    先做外觀檢查,找出滲酸漏液部位。取開蓋片看帽閥周圍有無滲酸漏液痕跡,再打開帽閥觀察電池內部有無流動的電解液。完成了上述工作之后,若仍未發現異常,應做氣密性探測(放入水中充氣加壓,觀察電池有無氣泡萌生并冒出,有氣泡則說明有滲酸漏液)。最后在充電過程中,觀察有無流動的電解液萌生,如果有則說明是加工的原由。在充電過程中如有流動的電解液應將其抽盡。


    二電池充不進電


    1、故障現象


    首先檢查充電回路的連接是不是可靠,檢查連線與插頭接觸是不是完好,認真檢查插座和插頭是不是有“打火”燒弧現象,有無線路損傷斷線等。


    檢查充電器有無損壞,充電參數是不是符合要求:即初期充電電流達到1.6-2.5A/只;最高充電電壓達到14.8-14.9V/只,充電浮充電轉換電流達0.3-0.4A/只,浮充電壓達到14.0-14.4V/只。


    查看電池內部是不是有干涸現象,即電池是不是缺液嚴重。


    還應檢查極板是不是存在不可逆硫酸鹽化。極板的不可逆硫酸鹽化,可通過充放電測量其端電壓的變化來判定。在充電時,電池的電壓上升特別快,某些單格電壓特別高,超出正常值很多;放電時電壓下降特別快,電池不存電或存電很少。出現上述情況,可判斷電池出現不可逆硫酸鹽化。


    2、故障的檢查和解決


    先將充電回路連接牢固,充電器不正常的應更換。干涸的電池應補加純水或1.050的硫酸,進行維護充電、放電恢復電池容量。如果發現有不可逆硫酸鹽化,應進行均衡充電恢復容量。干涸的電池加液后的維護充電,應控制最大電流1.8A,充電10-15小時,三只電池的電壓均在13.4V/只以上為好。如果電池之間電壓差別超過0.3V,說明電池已經出現不同步的不可逆硫酸鹽化。對于發生不可逆硫酸鹽化的電池,需要更換整組電池或激活電池。


    三電池變形


    1、故障現象


    蓄電池變形不是突發的,往往是有一個過程的。蓄電池在充電到容量的80%左右進入高電壓充電區,這時,在正極板上先析出氧氣,氧氣通過隔板中的孔,到達負極,在負極板上進行氧復活反應:


    2pb+O2=2pbO+熱量


    pbO+H2SO4=pbSO4+H2O+熱量


    反應時萌生熱量,當充電容量達到90%時,氧氣發生速度增大,負極開始萌生氫氣。大量氣體的增加使蓄電池內壓超過開閥壓,安全閥打開,氣體逸出,最終表現為失水。


    2H2O=2H2↑+O2↑


    隨著蓄電池循環次數的增加,水分逐漸減少,結果蓄電池出現如下情況:


    (1)氧氣“通道”變得暢通,正極萌生的氧氣很容易通過“通道”到達負極。


    (2)熱容減小,在蓄電池中熱容最大的是水,水損失后,蓄電池熱容大大減小,萌生的熱量使蓄電池溫度升高很快。


    (3)由于失水后蓄電池中超細玻璃纖維隔板發生收縮現象,使之與正負極板的附著力變差,內阻增大,充放電過程中發熱量加大。經過上述過程,蓄電池內部萌生的熱量只能經過電池槽散熱,如散熱量小于發熱量,即出現溫度上升現象。溫度上升,使蓄電池析氣過電位降低,析氣量增大,正極大量的氧氣通過“通道”,在負極表面反應,發出大量的熱量,使溫度快速上升,形成惡性循環,即所謂的“熱失控”,最終溫度達到80℃以上,即發生變形。


    2、故障的檢查和解決


    一組電池(3只)同時變形時,先做電壓檢查。如果電壓基本正常,還應測量單格電壓判斷是不是短路,無短路則說明變形是過充電萌生“熱失控”所致。應著重檢查充電器的充電參數。電壓偏高(高于44.7v以上)無過充電保護或涓流轉換點電流偏低者(不同合金板柵的蓄電池要求轉換電流不相同,一般說用鉛鈣錫鋁合金制作的板柵的蓄電池轉換電流較小,為0.025-0.03C2A;而鉛銻使金制作的板柵的蓄電池轉換電流較大為0.03-0.04C2A,要求更換充電器。


    一組電池(3只)中惟有1只或2只變形,有以下故障的可能性:(1)是電池荷電不一致,充電時造成某些電池過充電引起變形。荷電不一致的原由,可能有短路單格存在,也可能用戶將電池實驗放電或自放電等;(2)是某些電池出現極板不可逆硫酸鹽化,內阻增大,充電發熱變形;(3)是某些電池連線時反極造成充電發熱變形。對未變形的電池檢查放電容量以及自放電特性,若無異常則不屬電池問題。


    處理蓄電池變形的措施有:


    保證不漏液的前提下盡可能多加液,以延長或避免“熱失控”的萌生;


    避免萌生內部短路或微短路,及帶有微短路傾向;


    使用過程中應戒備過放電的發生,做到足電存放;


    嚴格檢查充電器,不得有嚴重過充現象;


    在高溫下充電,非得保證蓄電池散熱良好。應采取降溫措施或減短充電時間的辦法,否則應停止充電。


    四新電池電壓降得快


    1、故障現象


    新電池裝車、起動時電壓降得快。


    2、故障的檢查和解決


    檢查儀表顯示電壓與電池容量是不是相符。


    儀表顯示的電壓與電池容量關系不符合上表時,應要求廠家調整。


    檢查蓄電池連接線是不是可靠,有無短路和連接不可靠等。有則排除之。


    檢查電動車起動和運行電流是不是過大,若是過大(起動電流在15A以上,運行時的電流6A以上)應調整控制器限流值或對電機進行檢查修理。


    檢查蓄電池容量是不是偏低,若是偏低,應對電池進行充放電。


    五電池極板不可逆硫酸鹽化


    1、故障現象


    極板硫酸鹽化是蓄電池常見的故障,許多蓄電池失效也是因這一故障而發生的。極板硫酸鹽化主要表現為:充電時電壓很快上升,過早析出氣體,溫度上升快;放電時電壓下降快,容量小。


    2、故障的檢查和解決


    萌生極板不可逆硫酸鹽化原由歸結如下:


    (1)存放時間過長,自放電率高,未對其進行維護充電。


    (2)放電后未對其進行及時充電。


    (3)長時間處于欠充電狀態。


    (4)過放電。


    (5)干涸或加入的電解液濃度過高。


    蓄電池萌生不可逆硫酸鹽化時,應依據其程度的輕重進行修復。


    鹽化較輕者,對其進行一般的活化充電(即均衡充電),就可以恢復正常。詳盡辦法如下:


    恒壓限流充電:第一階段0.18C2A充電到2.7V/單格充電12-24小時。


    恒流電第一階段:0.18C2A充電到2.4V/單格,第二階段:0.05C2A充電5-12小時。


    鹽化較重者,需要對其進行“水療法”充放電,才能恢復正常。詳盡辦法為:先對蓄電池補加入純水或密度為1.05g/cm3稀硫酸到富液狀態,再以0.05-0.018C2A的電流充電20小時左右,抽盡流動液,再作容量實驗。反復上述操作,直到電池容量恢復。


    六電池包出現“不均衡”


    1、故障現象


    串聯蓄電池包的均衡性是一個世界性的難題,使用過程中總會有“落后”蓄電池存在。其原由是多種多樣的,有加工原由,也有原材料的原由和使用的原由等。


    2、故障的檢查和解決


    首先將電池進行一般性的維護充電,然后用2小時率電流放電。放電過程中不斷地測量電池的電壓,將放電容量不足的“落后”電池選出來給予解決。先補加1.050的稀硫酸至剛好看到有流動電解液出現,再持續充電12-15小時。充電時留意電池的溫度不要超過500C。充電結束后,靜置0.5-4小時,重作2小時率放電。放電過程中,測量單格電壓的數值,若放電時間達不到標準或者單格電壓到了1.6V,放電時間與正常單格電池相差較大者(出廠三個月相差5分鐘以上,6個月相差8分鐘以上,9個月相差10分鐘以上,13個月相差15分鐘以上),則還需重復上述充放電程序操作,直到符合要求為止。

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