湯淺蓄電池的故障自檢

時(shí)間：2018-07-26作者：北京金業(yè)順達(dá)科技有限公司瀏覽：338

湯淺蓄電池的故障自檢

湯淺蓄電池出現(xiàn)問(wèn)題的原因很多，但除了鼓包、脫粉、較板斷格、短路、外殼損壞等情況外，一般都不用更換，只要維修就能繼續(xù)使用。

湯淺電池的使用壽命有限，在使用的過(guò)程中，容量逐漸衰減，性能逐漸下降，直到壽命終止，達(dá)不到用戶(hù)要求時(shí)，就需要更換電池。

用戶(hù)應(yīng)根據(jù)使用的具體條件及運(yùn)行狀況確定是否報(bào)廢。

到底什么情況下電池才應(yīng)該更換?別坑我錢(qián)

1、正常使用壽命到期

蓄電池個(gè)易耗品，當(dāng)然每個(gè)電瓶會(huì)因?yàn)槠放频牟煌?，壽命不同。每個(gè)人使用習(xí)慣的不同，壽命不同，平時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)等等的不同，壽命不同，但總是要壞的，哪怕放著長(zhǎng)期不用，在電池的使用壽命到期時(shí)，電動(dòng)車(chē)電池就不能再繼續(xù)使用了，這時(shí)就需要我們對(duì)電動(dòng)車(chē)更換新電池。

2、電池鼓包

一般來(lái)說(shuō)，電池會(huì)鼓包，有很多原因都可以使電池鼓包，比方說(shuō)長(zhǎng)期使用、快速充電站、過(guò)度充電、快速充電站大電流充電，會(huì)導(dǎo)致電池析氣失水嚴(yán)重，容易導(dǎo)致鼓包，原配件充電器，長(zhǎng)時(shí)間充電也會(huì)鼓包。

還有充電器的匹配性也很重要，由于電動(dòng)車(chē)品牌不同，電池型號(hào)也不同，有電電動(dòng)車(chē)用戶(hù)喜歡混用充電器，電壓和電流都不匹配，就很容易出現(xiàn)充鼓的情況，如果出現(xiàn)了充鼓的情況，只能是換電池了。

3、電池較板斷格

在發(fā)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)電池較板斷格之后，需要更換電池。斷格一般是電池生產(chǎn)工藝不過(guò)關(guān)造成的，比如電池的焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)。

4、電池短路

電動(dòng)車(chē)電池短路，一般是蓄電池在使用中，放電過(guò)度，造成較板上的鉛脫落，也是電池“脫粉”狀態(tài)，鉛粉在底部沉積，逐漸將正負(fù)極板短路。

5、電池外殼損壞

電池外殼損壞，可以用肉眼就看清，這時(shí)為了安全考慮，是需要更換電池的。一般來(lái)說(shuō)沒(méi)有使用不當(dāng)?shù)脑?huà)，就是電池的質(zhì)量不過(guò)關(guān)造成的。

  目前市場(chǎng)上能夠大量提供的是湯淺蓄電池，湯淺蓄電池已經(jīng)有100多年的歷史了，可以說(shuō)是使用較多的蓄電池。它的性能可靠，生產(chǎn)工藝成熟，價(jià)格也較低。目前已商品化的儲(chǔ)能電池的絕大多數(shù)是使用的密封式鉛酸蓄電池，使用中不需要補(bǔ)充水分，免維護(hù)。其主要化學(xué)反應(yīng)是：PbO2+2H2SO4+Pb←充電、放電→ PhSO4+2H2O+PhSO4
 湯淺蓄電池充電時(shí)變成硫酸鉛的陰陽(yáng)兩較的海綿狀鉛把固定在其中的硫酸成分釋放到電解液中，分別變成海綿狀鉛和氧化鉛，電解液中的硫酸濃度不斷變大；反之放電時(shí)陽(yáng)極中的氧化鉛和陰極板上的海綿狀鉛與電解液中的硫酸發(fā)生反應(yīng)變成硫酸鉛，而電解液中的硫酸濃度不斷降低。當(dāng)鉛酸蓄電池充電不足時(shí)，陰陽(yáng)兩較板的硫酸鉛不能完全轉(zhuǎn)化變成海綿狀鉛和氧化鉛，如果長(zhǎng)期充電不足，則會(huì)造成硫酸鉛結(jié)晶，使較板硫化，電池品質(zhì)變劣；反之如果電池過(guò)度充電，陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣量大于陰極的吸附能力，使得蓄電池內(nèi)壓增大，導(dǎo)致氣體外溢，電解液減少，還可能導(dǎo)致活性物質(zhì)軟化或脫落，湯淺蓄電池壽命大大縮短。

1．人工檢測(cè)

目前大部分都采用人工檢查的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)蓄電池的維護(hù)。該方法除了放電測(cè)試外，人工測(cè)量主要是測(cè)量電池組電壓、單電池電壓、溫度和單電池內(nèi)阻。

電池組電壓測(cè)量可以發(fā)現(xiàn)充電機(jī)的參數(shù)設(shè)置是否正確。由于蓄電池是串聯(lián)運(yùn)行，整組電池的電壓由充電機(jī)的輸出來(lái)決定。

單電池電壓監(jiān)測(cè)可以發(fā)現(xiàn)單電池浮充電壓不正確，單電池是否被過(guò)充電、過(guò)放電等情況。

溫度測(cè)量可以發(fā)現(xiàn)電池的工作環(huán)境是否通風(fēng)不良、溫度過(guò)高。

電池內(nèi)阻能夠反映電池的容量下降和電池老化。不同廠(chǎng)家的內(nèi)阻測(cè)試儀的準(zhǔn)確度和抗干擾能力差別很大；由于采用的工作頻率不同，其讀數(shù)值也會(huì)有差別；尤其是測(cè)量夾具很難與電池端子直接接觸，測(cè)量值往往包括連接電阻。

人工測(cè)量存在眾多不足：

a、人工測(cè)量的準(zhǔn)確度會(huì)受到諸多因素的影響；

b、由于人工測(cè)試大都為定期進(jìn)行，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)落后、失效蓄電池；

c、放電測(cè)試對(duì)蓄電池會(huì)造成無(wú)法恢復(fù)的傷害隱患；

d、大量的人工測(cè)量費(fèi)時(shí)費(fèi)力，安全性差，周期長(zhǎng)。

2．蓄電池的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

蓄電池在線(xiàn)監(jiān)測(cè)管理是針對(duì)測(cè)量電池的運(yùn)行條件和檢測(cè)電池本身的狀況而設(shè)計(jì)的，其發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：①整組電壓監(jiān)測(cè)、②單電池電壓監(jiān)測(cè)、③單電池內(nèi)阻巡檢

1）整組電壓監(jiān)測(cè)

整組電池監(jiān)測(cè)功能一般設(shè)計(jì)在整流電源內(nèi)，測(cè)量電池組的電壓，電流和溫度，進(jìn)行充電和放電管理，尤其是根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)整電池的浮充電壓，在電池放電時(shí)電池組電壓低至某下**報(bào)警，現(xiàn)在的UPS仍然采用該方法。

但是整組監(jiān)測(cè)存在較大的不足,如在蓄電池組放電時(shí),放電的截止電壓是N×1.8V/只(N為蓄電池?cái)?shù)量),但是由于蓄電池組中蓄電池的一致性無(wú)法嚴(yán)格保證，因此在放電中當(dāng)個(gè)別電池已經(jīng)達(dá)到放電截止電壓，但電池組并沒(méi)有達(dá)到N×1.8V/只，這樣就會(huì)出現(xiàn)個(gè)別電池過(guò)放電。

2）單電池電壓監(jiān)測(cè)

全電子式的監(jiān)測(cè)，對(duì)蓄電池的運(yùn)行情況可以作到較為全面的監(jiān)測(cè)與管理，如單電池電壓、電池組電壓、充放電電流、蓄電池的環(huán)境溫度等。通過(guò)蓄電池運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)，可以保證蓄電池在正常條件下的運(yùn)行與工作。但當(dāng)蓄電池運(yùn)行條件無(wú)法**的前提下，蓄電池運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)是無(wú)法反映其性能參數(shù)的。

3）單電池內(nèi)阻監(jiān)測(cè)

電池總內(nèi)阻是電荷轉(zhuǎn)移電阻與各部件歐姆電阻的總和，實(shí)驗(yàn)表明：歐姆阻抗是電池早期失效的較大隱患。

以下是較通常的影響內(nèi)阻變化的因素：

腐蝕隨柵板和匯流排的腐蝕，金屬導(dǎo)電回路變化，使內(nèi)阻增大。

柵板腐蝕和長(zhǎng)年使用會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)從柵板上脫落，使內(nèi)阻增大。

硫化隨一部分活性物質(zhì)硫化，涂膏的電阻亦增加。

電池干涸由于VRLA電池?zé)o法加水，失水可能使電池報(bào)廢。

制造制造缺限，如鑄鉛和涂膏，都能導(dǎo)致高的金屬電阻和容量問(wèn)題。

充電狀態(tài)從浮充狀態(tài)到20%容量的放電，幾乎不影響內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)表明20%的放電對(duì)內(nèi)阻的影響小于3%。

溫度39℃以?xún)?nèi)的高溫對(duì)電池內(nèi)阻影響甚微，低溫有些影響，但需到18℃以下。

實(shí)驗(yàn)表明，內(nèi)阻比基準(zhǔn)值高出50%的電池，不能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的容量測(cè)試，VRLA電池是一個(gè)接一個(gè)地失效。使用3~4年的電池組，各個(gè)內(nèi)阻值分布**基線(xiàn)值的0~**也是常事。高放電速率下的使用時(shí)間似乎對(duì)這些因素較為敏感，一般電池內(nèi)阻增加20~25%時(shí)就到了壽命期限。在低放電速率下，電池內(nèi)阻一般增加20~35%后壽命才結(jié)束。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的數(shù)據(jù)表明，個(gè)別電池的內(nèi)阻偏離平均值的25%時(shí)，就應(yīng)該做一次放電容量測(cè)試了。將溫度傳感器置于電池表面可以發(fā)現(xiàn)電池過(guò)熱，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池運(yùn)行過(guò)程的異常。

4）內(nèi)阻測(cè)試方法

電池監(jiān)測(cè)設(shè)備廠(chǎng)商近幾年陸續(xù)推出了對(duì)單電池進(jìn)行內(nèi)阻監(jiān)測(cè)的產(chǎn)品，由此帶來(lái)電池監(jiān)測(cè)技術(shù)的質(zhì)變，即由被動(dòng)監(jiān)測(cè)電壓到主動(dòng)測(cè)試電池內(nèi)部狀態(tài)。內(nèi)阻巡檢一方面可以監(jiān)測(cè)蓄電池的電壓、電流、溫度等運(yùn)行參數(shù)，另一方面可以通過(guò)內(nèi)阻的監(jiān)測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池的健康程度。

在線(xiàn)內(nèi)阻測(cè)試技術(shù)難度大，各廠(chǎng)家的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)各有特點(diǎn)，其內(nèi)阻準(zhǔn)確度和抗干擾能力差別也很大。內(nèi)阻實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的方法歸為兩類(lèi)：直流放電法、交流法。

a.直流放電法

直流法是以在瞬間大電流放電（70A）測(cè)量電池電壓降，由此得到蓄電池的內(nèi)阻，并通過(guò)蓄電池內(nèi)阻變化的情況分析蓄電池落后情況或失效趨勢(shì)，同時(shí)并輔以電壓、電流等運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)，是目前比較良好的監(jiān)測(cè)技術(shù)。

直流法存在的不足之處：

a)采用大電流的放電，對(duì)蓄電池性能會(huì)帶來(lái)一定的損害；如果測(cè)量頻度較大，則這種損害又會(huì)累積；

b)直流法只能測(cè)量蓄電池內(nèi)阻中的歐姆阻抗，對(duì)較化阻抗則無(wú)法測(cè)量。判斷蓄電池的失效、落后是不充分的；
 
c)同蓄電池的連線(xiàn)需10平方毫米以上，連線(xiàn)方式要求較高。放電器及連線(xiàn)的可靠性要求要高。

b.交流法

近幾年隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，使有效地消除其他電磁信號(hào)干擾成為可能，突破性解決交流法在實(shí)際應(yīng)用中的難題，從而使該方法在實(shí)際工作得以應(yīng)用。

交流法就是向蓄電池注入一定頻率的交流信號(hào)，由于蓄電池內(nèi)部存在阻抗，然后測(cè)量其反饋的電流信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)處理，比較注入信號(hào)與反饋信號(hào)的差異，從而測(cè)得蓄電池內(nèi)阻。

交流法特點(diǎn)：

a）由于*放電，避免了大電流放電對(duì)蓄電池性能的損害。

b）由于*使蓄電池脫機(jī)或靜態(tài)，避免了系統(tǒng)安全性的隱患，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)量。

c）交流法同時(shí)測(cè)量蓄電池的歐姆阻抗和較化阻抗，使對(duì)蓄電池健康度的分析較加真實(shí)、可靠。

d）由于沒(méi)有負(fù)載，其成本大大減少。


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