鉛酸蓄電池

一、基本組成

四個基本部分：

1、由兩種不同材料組成的電極正極和負極

2、將兩個電極分隔開的隔板

3、電解液

4、電池槽蓋正極和負極：

1、由活性物質材料和板柵組成。

2、正極活性物質為二氧化鉛（PbO2）,負極活性物質為海綿狀鉛（Pb）

3、參與成流反應和起導電的用途

4、是電池中決定電性能的重要部件

隔板：

1、用途是防止正、負極直接接觸而短路

2、是對電子的不良導體和對離子的良導體

3、具備多孔性、良好的耐酸性、耐氧化性和親水性、低電阻、有害雜質少等要求

4、材料重要有微孔橡膠、PE、PVC、PP、聚酯等

電解液：

1、保證正、負極間的離子導電用途

2、密度為1.200g/cm3~1.350g/cm3的稀硫酸水溶液

電池槽蓋：

1、起容器的用途

2、具有良好的耐酸性、耐溫性和絕緣性，并具有良好的機械強度。

二、鉛酸蓄電池的基本工作原理：

充電過程：

在充電末期，當充電電壓達到水的分解電壓時，正極將出現氧氣（O2），負極將出現氫氣（H2）。

鉛酸蓄電池5小時率放電曲線

三、電池的使用壽命：

1、電池的使用壽命是按照電池充放電的次數來計算的。

2、電池充飽電后放電80%C5后，再充飽電，視為一次充放循環。

3、目前，牽引用鉛酸蓄電池的最長使用壽命為1500次。

4、當電池的容量下降到80%C5以下時，一般認為該電池使用壽命終止。

四、電池的自放電：

電池非因工作原因而發生的放電現象，稱為自放電。電池自放電通常有以下幾個方面的原因：

過量補水造成表面放電

1、加入含有雜質的酸或水

2、長期放置導致電解液分層

3、自放電的危害：能量損失、易硫化

使用、維護和保養

一、日常維護

1、電池使用前應清除外表面灰塵及臟物，并逐只檢查有無損壞，經檢查無誤后，根據要將單體電池組成電池組。

2、按照使用維護說明書的要求配制電解液。

3、取下注液蓋，將配制好的電解液注入電池至規定的液面高度。

4、按照使用維護說明書的規定進行初充電。

5、經過初充電并在正常情況下使用的電池，再充電時應按照使用維護說明書中的正常充電方法進行，充電量為上次放電量的1.2倍左右，但新電池前5次的充電量應為上次充電量的1.5倍左右。

6、充電中電解液的溫度不得超過55℃。

7、使用中由于電解液中水的分解及蒸發，造成密度升高及液面降低，應加水調整；若因異常情況造成密度低于規定值，應加密度為1.400g/cm3的硫酸溶液調整。密度調整應在充電末期進行。

8、電池的表面、連接線及螺栓，應經常保持清潔、干燥。

9、電池的連接，必須保持接觸良好。

10、電池應防止過充電、過放電、強充電及充電不足。

11、電池內不準落入任何有害雜質。

12、電池蓋上不準放置任何導電物品。

13、電池放電后，應及時充電，最長間隔時間不得超過24小時。

14、電池使用中若出現落后電池，應及時查明原因，立即修復或更換。

15、注入電池的水或硫酸溶液，溫度應在10℃~35℃之間。

二、恒流充電法

一般采用10h率或20h率電流進行恒定電流充電。

三、分段恒流充電法

一般開始時用3h率~5h率電流進行充電，當端電壓達到約2.4V以上時，或者液溫顯著升高時，將電流降到10h率~20h率電流繼續充電（又稱遞減電流充電法）。

四、均衡充電法

先將電池進行正常充電，待充電完畢，靜置一小時，再用正常充電第二階段的電流繼續充電，直到出現劇烈氣泡時，停充一小時。如此反復數次，直至電壓、密度保持不變，于間歇后再進行充電便立即出現劇烈氣泡為止。

五、限流恒壓智能充電法

首先設定恒定電流充電，當電池電壓達到一定值后，自動轉為恒壓充電，充電電流隨著充電時間的延長不斷減少。目前比較好的充電機，在充好電后，再新增1~2個脈沖充電，即充一小時，停一小時，再充一小時。

六、恒壓充電法

按每個單體電池以2.3V~2.5V恒定電壓進行，因此充電初期電流相當大，隨著充電的進行，電流逐漸減少，在終期幾乎無電流通過。

七、補充充電法

除了浮充電以外，盡管正常的充電進行的很好，但在擱置一段時間以后，由于自放電而使容量減少，因此根據擱置時間的長短，以10h率~20h率電流予以適當的充電，稱為補充充電。蓄電池做備用時，充電后長期擱置不用時，應定期（如一個月）進行補充充電。

電池在使用中，往往會出現電壓、密度及容量不均衡現象。均衡充電除能防止上述現象的出現外，還能防止落后電池的出現，使同一電池組的各單體電池在使用中達到均衡一致的良好狀態。

電池在使用中，每月應進行一次均衡充電。如有下列情況之一時，均應進行均衡充電：

1、放電電壓經常降至終止電壓以下

2、放電電流值經常過大時

3、放電后未及時進行充電

4、電解液混入危害不大的雜質時

5、經常充電不足或較長時間未使用時

6、將極群組取出檢查或清除沉淀物后

日常維護

一、注意事項

1、蓄電池必須經常保持清潔

2、不要使任何外來雜質落入蓄電池內

3、使用的一切工具、材料必須保存在干凈的有遮蓋的地方

4、必須定期擦凈蓄電池整個外部的硫酸痕跡和灰塵

5、各單體電池間的接觸裝置以及與導線的連接都必須安全可靠

6、假如蓄電池有密封蓋和通風栓塞，就必須經常檢查和清理通風孔

7、必須注意電解液面，不要讓極板和隔板露出液面、

8、必須將電解液調整到正常密度，而且只能在蓄電池充電終止時進行

9、放電過程中要經常檢查各單體電池端電壓和電解液密度，密切注意蓄電池的放電程度，決不允許電解液密度和端電壓低于蓄電池規定的放電規定所允許的程度

10、電解液溫度不得超過說明書規定值，一般是55℃

11、充電電流不得超過制造廠的規定

12、按照說明書，定期進行補充充電

13、假如蓄電池長期擱置，為了防止過度的自放電和嚴重硫酸鹽化，應每月進行一次補充充電

14、不允許蓄電池放電電流超過制造廠規定的最大限度

二、深度放電

1、電池在使用時，放出容量一般要求不得超過其額定容量的80%，當電池放出容量超過80%時，我們說電池發生了深度放電

2、當電池放出容量達到80%時，叉車上的容量顯示器就進入了紅燈區域，此時應該立即前往充電場所進行充電

3、深度放電對電池的危害：易硫化、易使極板膨脹變形活性物質脫落致使容量下降、壽命縮短等

三、蓄電池的放置

1、放完電的蓄電池禁止長期放置

2、長期放置不用的帶液蓄電池蓄每月補充充電一次，防止電解液分層

3、需長期放置的蓄電池，應防止在通風陰涼的環境中，防止陽光直射

4、假如采購近期不用的備用電池，建議采購干荷電電池或干放電態電池

5、假如已經采購了帶液的電池，在長期放置前，建議將電解液比重調低

四、為何低溫下使用的電池動力不足？

低溫狀態下，電解液的粘稠度新增，導致電解液中的離子移動困難，反應速度降低，電池的內阻增大，導致電池內耗新增，因此就會表現為動力不足。

五、為何電池在大電流放電時，能放出的容量比較少？

大電流放電時，電池極板與和它接觸到的酸迅速反應，這樣就會極大地消耗極板中的酸，導致和極板接觸的酸的濃度迅速降低，這樣電池就不能夠持續地進行供電。這是電池表現出能放出來的容量較少的原因。

常見故障及排除方法

鉛酸蓄電池出現故障的原因很多，除正常的自然損壞及制造質量和運輸保存影響外，大多數是由于使用維護不當所造成。據調查材料證明有的單位所用蓄電池安裝投產后半年至1年即報廢；而同一批、同一型號的蓄電池有的單位則使用了3年至4年尚屬良好設備，這足以說明維護工作的好壞直接影響到蓄電池的使用年限。

一、極板硫酸鹽化

鉛酸蓄電池在正常放電情況下，正、負極板上的活性物質（PbO2及Pb)，大都變為松軟的硫酸鉛小晶體。這些小晶體均勻分布在多孔的極板上，在充電時很容易和電解液接觸，起化學反應而恢復為原來的二氧化鉛和絨狀鉛，但假如維護管理不當，極板上的硫酸鉛結晶，就會逐漸形成為體積大而又導電不良的粗結晶硫酸鉛，甚至可以結成面積較大，幾乎不溶于電解液較為堅實的硫酸鉛結晶層，附在極板表面，造成極板硬化。這種結晶導電性差，體積大，會堵塞極板的微孔，妨礙電解液的滲透，新增了極板電阻，并在以后一般充電中，很難使其恢復原狀，這樣就使極板上的活性物質減少，容量降低，嚴重時將使極板失去可逆用途而損壞。這就是所謂極板的硫酸鹽化。

二、極板彎曲與斷裂

在正常情況下，隨著蓄電池使用時間的上升，由于極板活性物質體積上的變化，極板稍有膨脹或收縮，乃是一種正常現象。但若膨脹、收縮過度，以及極板本身各部分用途不均勻時，往往發生極板彎曲和斷裂的現象，造成極板局部活性物質脫落，使電池容量下降，甚至極板四角翹起，由于壓力過大而把隔板損壞，造成正、負極板短路。

極板彎曲與斷裂的原因：

1、極板制造質量不好

2、經常過量放電

3、大電流充放電

4、高溫放電

極板彎曲與斷裂的處理：

打開電池蓋，取出極群組，對彎曲極板整平整直，斷裂極板采用補焊。

三、極板活性物質的過量脫落

電池槽底部短時間內積聚了大量的沉淀物，容量下降，溫升高，電解液混濁，析氣量大。這是極板活性物質過量脫落的重要特點。

極板活性物質過量脫落的原因

1、充電電流過大，時間過長，溫度過高

2、放電電流過大，經常過放電，溫度過低

3、雜質進入電池（堿性物質）

四、蓄電池內部短路

五、蓄電池的反極

蓄電池在多個串聯使用中，假如有某個電池容量降低，甚至完全喪失容量的話，那么在放電過程中，它就很快放完了自己的容量。該只電池不但不繼續放電，還因為它的端電壓比其它電池的端電壓低而被反充電，以致使它的極板的正、負極性逆轉。

反極故障的原因：

反極故障的重要原因多是由于過量放電后充電不足，或是初充電沒有充足而造成極板硫酸鹽化，或者極板間有短路故障存在而引起。