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第3期
气象水文海洋仪器
2015年9月
Meteorological, Hydrological and Marine Instruments
Sep,2015
裝备中的蓄电池检测和维护
吴峰峰,王楠,丁鸣
(安徽省阜阳气象局,卓阳236000)
摘要:随着设备自动化水平的提高,蓄电池供电对保障设备在恶劣环境下的正常运行,至关
重要。但是,在日常维护工作中,蓄电池的维护却又是常被人忽视的组件,甚至对蓄电池的维
护存在着误区。本文根据铅酸蓄电池的原理,结合日常维护中经常出现的典型实例,分析了产
生误区的原因,提出了相应的解决办法,并介绍了铅酸电池的一些常规检测和维护方法。
关键词:装备;蓄电池;使用寿命;检测维护
中图分类号:TK02文献标识码:B文章编号:1006-009X(2015)03-0109-04
Inspection and maintenance of equipment battery
Wu Fengfeng, Wang Nan, Ding Heming
Fuyang Meteorological Bureau of Anhui, Fuyang 236000)
Abstract: With the improvement of the equipment automation, the storage battery power supply is
increasingly important to keep equipment working normally under the harsh environment. However, in
the daily work, people often forget to maintain the battery even existing some operating mistakes in
the maintenance work. According to the principles of lead acid batteries and typical examples in
practice, this paper makes an accurate analysis of the operating mistakes, puts forward its
corresponding solutions and gives a brief introduction of the method to test and maintain batteries.
Key words; equipment; storage battery; service life; inspection and maintenance
铅酸蓄电池原理及标称
着设备自动化水平的提高,设备的无人值
(1)铅酸电池结构
守运行,自动化作业,远程遥控操作正在悄然改变
铅酸电池有正负极板群,隔板,壳体,电解液
的人们的工作方式,而保障设备在恶劣环境下正和接线柱头等组成,正极由导电栅格上通过特殊
常运行,蓄电池供电显得至关重要。但是,在日常工艺固定二氧化铅(PbO2)构成的极板,负极由海
维护工作中,蓄电池的维护却又是被人忽视的组绵状铅(Pb)空隙闯填充絮状物质作为支撑附着
件,甚至对蓄电池的维护存在着误区。菩电池种在导电栅格上构成极板,电解液是27%~37%稀
类繁多,铅酸蓄电池性价比较高,应用广泛,本文硫酸(H2SO)溶液。
根据铅酸蓄电池的原理,结合日常维护中经常出
(2)铅酸蓄电池充放电过程
现的典型实例,分析了产生误区的原因,提出了相
充电后铅酸蓄电池正极板上活性物质在稀硫
应的解决办法,并介绍了铅酸电池的一些常规检酸溶液中的水分子作用下,极少量的二氧化铅分
测和维护方法。
子与水分子生成可电解但不稳定的氢氧化铅
收稿日期:2015-02-05.
作者简介:吴峰峰(1961-),女,大专,工程师.从事地面气象观测和气象装备保障
110
气象水文海洋仪器
Sep.2015
[Pb(OH)4],在电场力的作用下四价铅离子定程度上改变着正极板物质的物理结构;原因是
(Pb+)附着在正极板周围。放电时,负极板上的硫酸铅的摩尔体积比二氧化铅大,则放电时活性
电子在电池电动势的作用下经负载进人正极板形物质体积膨胀。若一个单位二氧化铅转化为一个
成电流,电池内部发生复杂的氧化还原反应。电单位硫酸铅,体积增加近一倍,这样反复收缩和膨
解液中硫酸根离子在电力场的作用下移向电池的胀,就使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松驰,
正极,氢离子移向电池的负极,蓄电池和负载形成易于脱落沉淀。造成永久损坏,因此,放电深度与
回路持续放电。放电过程电解质溶液浓度不断变其使用寿命成反比,如图2所示。
化,内阻逐渐增大(因硫酸铅导电能力差),电解液
浓度下降,电池电动勢降低。铅酸蓄电池放电时,
正负极板都会受到不同程度的硫化。铅酸蓄电池
充电时,电解液中的硫酸不断增多,水逐渐减少硫
酸溶液浓度增加。
100%
%
50%
30%
(3)铅酸蓄电池容量
电深放电深膊放电深度敝电深
铅酸蓄电池的容量单位安时(Ah),它是放电
电流(A)和放电时间小时(h)的乘积。由于过度
放电可能会对电池造成不可修复的永久损坏,实
2004006008001000120014001600
践中,电池容量被定义为:在一定的温度下用设定
图220℃时放电深度和循环次数示意图
电流把电池放电至设定的电压时所释放出来的电
量。也就是说电池容量是:用设定某一电流把电
2对铅酸电池维护存在的几种误区
池放电至设定的某一电压所经历的时间和这个电
(1)误区一:充电电压越高,充得越快,充得
流的乘积。同一块电池在不同的放电电流下所得越满
出的Ah数是不同的,如图1所示。不同的充放
充电电压超过气化电压时电解液来不及交
电环境电池的容量也不同。因此在电池选用上要换,相当一部分水电解形成氧气和氢气,影响蓄电
根据负载电流和使用时间以及使用环境温度来选池容量和使用寿命,甚至有可能引发爆炸,况且高
用电池。
压快速充电只是迅速把电池表面激活,而实际上
13.016.5
电池内部是没有充分反应。为使电池能够维持在
平衡状态,使小电流充电,理想充电电压等于电池
12.06.
电动势,实际上,由于电极材料,溶液浓度等因素
之
的差别,只有蓄电池外加电压增大到一定数值オ
吧1005
能有效充电,这个数值高于蓄电池的平衡电动势
9.
建议使用专用的智能脉冲多阶充电机给蓄电池充
电
8.014.0
(2)误区二:使用免维护铅酸电池不需维护
一时一
常见的免维护铅酸蓄电池有两种:一种在使
放电倍率放电曲线用前一次性加足电解液,在以后使用过程中不需
上述所谓设定的电压是指放电时电池电压下要添加补充液;另一种是出厂时就已经多加15%
降到不至于造成电池永久损坏的最低限度值。同左右电解液并密封,只留泄压通气孔,不能加补充
一块蓄电池终止电压值不固定,大电流放电时蓄液。气象装备中大都使用“免维护阀控式密封铅
电池电压下可以适当降低,而小电流放电时,电压酸蓄电池”,这里的“免维护”只是指不需补充水和
不能下降过低低