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UPS蓄電池維護(hù)現(xiàn)狀及解決方案
Time:2019-08-08

一、板板硫酸鹽化的現(xiàn)象及處理

1、極板硫酸鹽化的現(xiàn)象如下:

a、硫酸鹽化電池在正常放電時(shí),比其他正常電池的容量明顯降低。

b、電解液密度下降低于正常值,而且是長(zhǎng)時(shí)期落后。

c、充電過(guò)程中電壓上升很快,高達(dá)2.9/單格左右(正常值在2.7/單格左右),而在放電過(guò)程中電壓降低很快,1-2小內(nèi)就降低到1.8伏左右(10小時(shí)率放電)。

d、充電過(guò)程中冒氣泡過(guò)早。

e、極板顏色和狀態(tài)不正常。正極板呈淺褐色(正常為深褐色),極板表面有白色硫酸鉛斑點(diǎn),負(fù)極板呈灰白色(正常為灰色),用手指觸摸極板表面時(shí)感覺(jué)到有粗大顆粒的硫酸鉛結(jié)晶,并且極板發(fā)硬。

正常蓄電池'>蓄電池在放電后,正負(fù)極板上的活性物質(zhì),大都變成松軟硫酸鉛的小結(jié)晶,均勻地分布在極板中,在充電時(shí)輕易恢復(fù)成原來(lái)的二氧化鉛和海綿狀鉛,這是一種正常的硫酸化作用。通常所說(shuō)的極板硫酸鹽化是指不正常的狀態(tài)。由于電池使用不當(dāng),長(zhǎng)期充電不足,或半放電狀態(tài),過(guò)量放電或放電后不及時(shí)充電,內(nèi)部短路,電解液密度過(guò)高,溫度高,液面低使極板外露等都可以導(dǎo)致極板硫酸鹽化。這是由于在極板上由于重結(jié)晶作用形成了粗大的硫酸鉛結(jié)晶,這種結(jié)晶導(dǎo)電性差,體積大,會(huì)堵塞極板的微孔,妨礙電解液的滲透作用,增加了電阻,在充電時(shí)不易恢復(fù),成為不可逆硫酸鉛,使極板中參加電化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)減少,因此容量大大降低。

2、極板硫酸鹽化是電池?fù)p壞的主要原因之一,處理極板硫酸鹽化,是一件比較困難和復(fù)雜的工作,根據(jù)極板硫酸鹽程度不同有下列三種處理方法:

a、過(guò)充電法。適用于硫酸鹽化不很嚴(yán)重的蓄電池。傾出電池中的電解液并立即加進(jìn)純水,液面高出極板20mm左右,用0.1C20A進(jìn)行充電(C20電池額定容量值)。當(dāng)電壓上升到2.5/單格時(shí),停充半小時(shí),改用0.025C20A小電流充數(shù)晝夜(100小時(shí)以上)一直到電壓、比重等穩(wěn)定不變,極板白色斑消失為止。停充電前1小時(shí)調(diào)整電解液密度為1.280g/cm3。

b、反復(fù)充電法。硫酸鹽化嚴(yán)重,容量?jī)H為正常電池一半。傾出電解液并立即加進(jìn)純水,液面高出極板20mm左右,用0.1C20A電流充電,電壓升為2.5/單格時(shí),停充半小時(shí),改用0.05C20A電流充電充到有大氣泡時(shí)停充半小時(shí),改用0.05C20A充電到電壓、密度等穩(wěn)定不變,停充半小時(shí),再通電時(shí),電解液立即起沸騰現(xiàn)象,10分鐘左右電壓即上升到上次充電終了時(shí)的值,否則再停再充。

充好后的電池用0.05C20A電放逐電,放電到電壓為1.80/單格時(shí),停放靜置1-2小時(shí)再用0.05C20A電流充電,充好后再放電,如容量進(jìn)步未幾,白斑又未消除時(shí)再充再放,反復(fù)連續(xù)進(jìn)行數(shù)晝夜,直到放電接近額定容量,白斑完全消除為止。

c、水療法(反復(fù)充放電法)。適用于硫酸鹽化極為嚴(yán)重,容量已達(dá)不到額定容量一半的蓄電池。將電池放電至電壓為1.8/單格,(用10小時(shí)率電流)將電解液傾出,注進(jìn)純水,液面高于極板20mm左右,靜置1-2小時(shí),用0.05C20A充電至電解液密度升至1.1-1.20g/cm3,改用0.02C20A充電至電解液密度不再上升,均勻冒出氣泡為止,用0.02C20A放電2小時(shí),然后再用0.02C20A充電至均勻冒出氣泡,留意充進(jìn)電量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)放出電量,這樣反復(fù)數(shù)周或一個(gè)月,直到用0.05C20A放電檢查達(dá)到額定容量的75以上為止。

留意在充電過(guò)程中,電解液的溫度不得超過(guò)45℃,假如溫度超過(guò)40℃時(shí),應(yīng)將電流減小,或暫停充電,待電解液溫度降到35℃以下時(shí)才能進(jìn)行充電。如溫度仍降不下來(lái),應(yīng)考慮電池內(nèi)部短路的故障'>故障,實(shí)際充進(jìn)的總電量應(yīng)為額定容量的5倍以上。

極板消除硫酸鹽化現(xiàn)象的標(biāo)志是:電池在充放電過(guò)程中電壓、比重、極板顏色和極板上發(fā)生氣泡的程度,應(yīng)與其他正常電池一致。

二、極板彎曲和斷裂的原因及處理

1、電池在使用壽命終止后,由于板柵腐蝕、強(qiáng)度變小、造成極板斷裂,尤其正極板表現(xiàn)更為嚴(yán)重,這屬于正常的壽命終止。但由于使用維護(hù)不當(dāng),會(huì)造成極板的彎曲和加速板柵的腐蝕,其原因有以下幾點(diǎn):

a、極板活性物質(zhì)在制造過(guò)程中因涂膏不均或運(yùn)輸保管中受潮,蓄電池在充放電時(shí),極板各部分所引起的電化學(xué)變化不均,使極板各部分膨脹和收縮不一致,引起彎曲和斷裂。

b、大電流充放電或高溫放電時(shí),極板上活性物質(zhì)反應(yīng)較強(qiáng)烈,輕易造成電化學(xué)反應(yīng)不均而引起彎曲和斷裂。

c、電池使用后來(lái)未進(jìn)行充電而保存,板柵與較多的硫酸和硫酸鉛接觸,加速了板柵腐蝕,造成板柵筋條和極板斷裂。

d、過(guò)量充電或過(guò)量放電,增加了內(nèi)層活性物質(zhì)的膨脹和收縮,恢復(fù)過(guò)程不一致,造成極板的彎曲和斷裂。

2、如極板斷裂嚴(yán)重,應(yīng)更換極群裝進(jìn)電池,換進(jìn)的極群應(yīng)與電池中極群的新舊程度不宜相差過(guò)多,由于極群串聯(lián)接進(jìn)電池后,即使是新極板也會(huì)受到其他單格舊極群的制約而不能發(fā)揮更好的效率。假如極板有少量的大筋斷裂,(對(duì)大型,固定型電池或厚型極板而言)可將斷裂處銼出金屬光澤,進(jìn)行焊補(bǔ)修理。

三、活性物質(zhì)過(guò)量脫落的原因及處理

1、將電池的極群取出,檢查沉淀槽中的沉淀物,假如是活性物質(zhì)少量脫落,在電池正常工作的范圍內(nèi)是答應(yīng)的,假如大大超過(guò)正常的情況時(shí),就要及時(shí)分析原因,并進(jìn)行處理。

a、電池槽底部在短時(shí)間內(nèi)集積了大量褐色沉淀,說(shuō)明是自正極板上脫落,有由于充電電流過(guò)大或經(jīng)常過(guò)充電造成的。

b、沉淀物為白色時(shí),是由于經(jīng)常過(guò)放電,致使活性物質(zhì)成硫酸鉛沉淀,或電解液中有雜質(zhì),特別是氯過(guò)量太多而形成氯化鉛沉淀。

c、沉淀物形成褐、淺蘭、白色互相交迭,堆積,說(shuō)明了電池內(nèi)進(jìn)進(jìn)了鐵、銅等有害物質(zhì)。

d、假如發(fā)現(xiàn)脫落物質(zhì)是粘糊狀的,說(shuō)明電解液不純,密度較大或電池充放電溫度高,使極板腐蝕脫落。假如沉淀物成塊狀,說(shuō)明鉛膏質(zhì)量工藝較差,電池裝配中造成活性物質(zhì)脫落。

活性物質(zhì)過(guò)量脫落,一方面造成電池容量下降,另一方面輕易在電池底部造成正負(fù)極板短路,使電池使用壽命及早終止。

2、假如由于活性物質(zhì)脫落,引起極板底部短路,則需要將極群抽出,取出沉淀物,清除極板短路部位,將棋群裝進(jìn)電池,更換新的電解液,再以較小電流充電,并在充電后期調(diào)整電解液密度和液面高度,使電池恢復(fù)使用。

四、短路現(xiàn)象的檢查和處理

1、短路現(xiàn)象表現(xiàn)在:電池開(kāi)路電壓低,電解液密度比其他電池低,充電時(shí)不冒氣或冒氣出現(xiàn)很晚,電解液溫度比其他單格電池溫度高,電解液密度和充電電壓上升少甚至不變。放電時(shí)容量小,電壓下降快,輕易發(fā)生極板硫酸鹽化現(xiàn)象,極群取出后檢查正極板從深褐色變?yōu)闇\褐色,負(fù)極板從淺灰色變灰白色,而且手感發(fā)硬并有短路現(xiàn)象痕跡。

蓄電池內(nèi)部短路的原因是,導(dǎo)電物體落進(jìn)電池內(nèi)造成正負(fù)極板短路,或是焊接裝配時(shí)有“鉛豆”在正負(fù)極之間造成短路。隔板穿孔或孔徑太大使極板在充放電時(shí)形成的“鉛絨“穿透隔板,造成短路,極板彎曲變形而損壞隔板或活性物質(zhì)脫落,沉淀在極板下緣造成短路。

2、擰開(kāi)排氣栓,直接觀察有無(wú)導(dǎo)體落進(jìn)造成極板之間的短路,如有則取出導(dǎo)電物體。對(duì)電池充電,正負(fù)極板之間不冒氣泡,用溫度計(jì)丈量,正負(fù)極板間溫度較高,此時(shí)可用薄塑料片**,慢慢移動(dòng),清除極板間的短路物體。不能直接消除時(shí),將發(fā)生故障的單格電池極群組取出,清理導(dǎo)電物體和沉淀物,檢查隔板有無(wú)破損,如有則更換隔板,修復(fù)電池。

五、反極現(xiàn)象的檢查和處理

1、反極現(xiàn)象反映在兩個(gè)方面,一是由于裝配中單格電池極群組接反,另一方面是電池在使用中,由于某個(gè)單格電池容量降低,甚至完全喪失容量,這時(shí)這個(gè)電池不但不會(huì)放電,反而會(huì)被反充,使原來(lái)的負(fù)極變成正極,原來(lái)的正極變成負(fù)極。這種故障,從丈量電池總電壓時(shí)即可發(fā)現(xiàn),若有一個(gè)電池逆轉(zhuǎn)或稱反極時(shí),不僅失往該電池的2伏電壓,而且還要增加2伏反向電壓,總共要降低電壓4伏左右。

2、電池灌好電解液后,首先用電壓表進(jìn)行丈量電池端電壓,對(duì)額定電壓為12伏的電池,如丈量電壓為8伏左右,說(shuō)明1個(gè)單格電池反極,如丈量電壓為4伏左右,說(shuō)明兩個(gè)單格反極,然后分別丈量各單格電池,如極性相反,說(shuō)明該單格電池反極。這些在裝配造成反極的電池,必須進(jìn)行返工修理。由于正負(fù)極板填加劑不一樣,即使繼續(xù)充電將正負(fù)極板強(qiáng)行轉(zhuǎn)換,其容量和壽命也會(huì)受到很大影響。

 假如在使用中發(fā)現(xiàn),故障電池的極性仍然正常,只是開(kāi)路電壓很低,這說(shuō)明還沒(méi)有真正反極,如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),將會(huì)出現(xiàn)真正的反極。在使用中造成的電池反極,應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行過(guò)充電處理,待容量達(dá)到要求以后,方能與其它電池一起串聯(lián)使用。

六、容量降低現(xiàn)象的分析

 蓄電池在使用中達(dá)不到額定容量的要求或容量不足,首先應(yīng)該考慮電池初充電不足或使用后充電不足,檢查電解液密度是否較低,充電后是否有密度上升的現(xiàn)象,假如密度不變,應(yīng)考慮外接線路不暢通,電阻較大。

電池容量假如逐漸降低,檢查極板是否有硫酸鹽化現(xiàn)象,電解液是否混進(jìn)了有害雜質(zhì),電池是否有局部短路現(xiàn)象。電池因使用時(shí)間較長(zhǎng)是否有板柵腐蝕,極板斷裂,活性物質(zhì)過(guò)量脫落,并分別采取處理措施。

電池在使用中容量忽然降低,應(yīng)首先檢查電池接線端是否有白色硫酸鉛析出物,丈量電壓是否有電池反極的現(xiàn)象,電池內(nèi)部是否有短路,是否有極板或整個(gè)極群脫落的現(xiàn)象。

七、電壓異?,F(xiàn)象的分析

 1.電池充好電以后,每個(gè)單格電池的電壓應(yīng)該在2.1伏左右。

 2.電池使用初期電壓偏低,應(yīng)檢查充電是否完全,電解液密度是否偏低。

 3.電池在充電時(shí)電壓偏高,同時(shí)有大量氣泡出現(xiàn),而在放電使用時(shí)電壓很快降低,此時(shí)說(shuō)明極板已經(jīng)硫酸鹽化,應(yīng)進(jìn)行處理。

 4.電池在使用中,開(kāi)路電壓明顯降低,有時(shí)相差很多,應(yīng)檢查電池是否有反極,短路現(xiàn)象,并按照本書(shū)前面所講的方法進(jìn)行修復(fù)處理。

八、冒氣異?,F(xiàn)象的分析

 電池正常使用后,充電初期電池不應(yīng)該冒氣,充進(jìn)的電流用來(lái)完成活性物質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng),隨著電化學(xué)反應(yīng)的完成,電流開(kāi)始電解水,正極析出氧氣,負(fù)極析出氫氣,最后電流完全用來(lái)電解水,在極板間出現(xiàn)大量的均勻氣泡,在放電過(guò)程中,極板活性物質(zhì)變成硫酸鉛和水同時(shí)輸出電流。

 電池使用后進(jìn)行充電,在充電末期不冒氣或冒氣少,說(shuō)明充電電流太小,或電池充電還未充足。電池在充足電后不冒氣,說(shuō)明電池內(nèi)部有短路現(xiàn)象,在短路的極板之間不冒氣,而未短路的極板之間冒氣,這樣在單格電池內(nèi)便出現(xiàn)冒氣少或冒氣不均勻的現(xiàn)象。

 電池在充電中冒氣太早并且大量冒氣,說(shuō)明極板有硫酸鹽化現(xiàn)象,需要進(jìn)行反復(fù)充電處理。有時(shí)電池在放置或在放電過(guò)程中冒氣,說(shuō)明電解液雜質(zhì)較多,需要更換純凈的電解液。另外還要使電池充電后,放置1小時(shí)左右再放電,這樣防止充電時(shí)殘存放電出現(xiàn),同時(shí)使電池內(nèi)部有個(gè)均衡過(guò)程。

九、電解液溫度高現(xiàn)象的分析

新電池灌酸后電解液溫度高是由于負(fù)極板氧化,加進(jìn)硫酸后由于中和反應(yīng)而放熱,這時(shí)應(yīng)待電解液溫度下降到30℃左右再進(jìn)行充電,或者用小電流進(jìn)行充電。

正常充電時(shí)電解液溫度高,有時(shí)超過(guò)45℃,這時(shí)應(yīng)檢查是否充電電流太大。應(yīng)使電流小于0.1C20安培,或改用0.05C20安培充電,假如溫度還降不下來(lái),應(yīng)考慮電池內(nèi)部極板短路,或極板硫酸鹽化,前者電流集中在短路部位發(fā)熱升溫,后者硫酸鉛電阻大,電壓大部分消耗在電阻上而發(fā)熱,使電解液溫度升高,這就需要對(duì)電池故障進(jìn)行綜合判定后處理。另外在連接條焊接處部分損壞或脫離松勁,也可能引起局部發(fā)熱,需要重新焊接處理。

十、電解液密度和顏色異?,F(xiàn)象的分析

電池在充放電過(guò)程中,電解液密度應(yīng)該在1.070-1.290g/cm3之間變化,充電時(shí)電解液密度升高,放電時(shí)電解液密度降低。電解液密度太高,輕易造成極板硫酸鹽化和加速板柵腐蝕,密度太低,放電容量受到影響。

電池使用后,電解液在沒(méi)有損失的情況下密度偏低,在充電中電解液密度上升少或不變,說(shuō)明極板有硫酸鹽化現(xiàn)象,需要進(jìn)行消除硫酸鹽化的處理。

電池充好電以后,在擱置期間,密度下降大,說(shuō)明電池自放電嚴(yán)重,電解液中雜質(zhì)較多應(yīng)更換電解液。

電解液顏色、氣味不正常,并有渾濁沉淀等現(xiàn)象,可能由于電解液不純,電池內(nèi)落進(jìn)塵土或其他雜質(zhì),活性物質(zhì)脫落嚴(yán)重造成的,這種情況需要換電解液,并沖洗電池內(nèi)部。同時(shí)應(yīng)留意電池充放電流不應(yīng)過(guò)大,充電時(shí)電解液溫度不應(yīng)過(guò)高,防止活性物質(zhì)進(jìn)一步脫落。