蓄電池分類、維護與故障排除

蓄電池的簡介

蓄電池分類、維護與故障排除

電池(battery)指盛有電解質溶液和金屬電極以產生電流的杯、槽或其他容器或複合容器的部分空間。 電池的種類很多,常用電池主要是乾電池、蓄電池,以及體積小的微型電池。此外,還有金屬-空氣電池、燃料電池以及其他能量轉換電池如太陽能電池、核電池等。

蓄電池是電池中的一種,它的作用是能把有限的電能儲存起來,在合適的地方使用。它的工作原理就是把化學能轉化為電能。

蓄電池的五個主要參數為:

電池的容量

標稱電壓

內阻

放電終止電壓

充電終止電壓

蓄電池的五個主要參數

電池的容量:是指充滿電的蓄電池用一定的電流放電至規定放電終止電壓的放電量,通常採用如下兩種表示方法:

安時容量=放電電流×放電時間 (常用) 如:12V 10AH

瓦時容量=安時容量×平均放電電壓(不常用)

標稱電壓:不同的蓄電池電壓不一樣,準確值標在電池上。

鋰離子電池的單體電壓是3.7V,實際使用電壓是3.3~4.2V;

鉛酸蓄電池單體電壓是2V,實際使用電壓是1.7~2.1V ;

鎳鎘電池單體電壓是1.2V,實際使用電壓是1.05~1.4V。

大多數電池是由好多小節電池串連起來的,可能在內部串聯也可能在外部直接用線串聯。

內阻:單節電池內阻很低。鉛蓄電池, 鎳鎘,鎳氫, 鋰電池具體數值不一樣,可以用精密儀器測量.

放電終止電壓 : 指電池放電時,電壓下降到電池不宜再繼續放電的最低工作電壓值。如果電壓低於放電終止電壓後繼續放電,電池兩端的電壓會迅速下降,形成深度放電,這樣極板上形成的生成物在正常充電時就不易再恢復,從而影響電池的壽命。

充電終止電壓:也叫充電上限電壓:指電池充滿電時的電壓。如果達到充電上限電壓仍不停止充電,則表現為過充。而過充的最直接表現是電池明顯發熱,如果繼續過充則導致電池發熱至燙手!因為電池已經飽和,而一般的充電器還會繼續往電池充電,電池難以再提高電壓,就會以熱的形式發散出來,這樣會使電池永久性損傷。

蓄電池分類

按電解液種類劃分包括:

鹼性電池:電解質主要以氫氧化鉀水溶液為主的電池,如:鹼性鋅錳電池(俗稱鹼錳電池或鹼性電池)、鎘鎳電池、氫鎳電池等;

酸性電池:主要以硫酸水溶液為介質,如鉛酸蓄電池;

中性電池:以鹽溶液為介質,如鋅錳乾電池(有的消費者也稱之為酸性電池)、海水激活電池等;

有機電解液電池:主要以有機溶液為介質的電池,如鋰電池、鋰離子電池等。

按電池所用正、負有為材料劃分包括:

鋅系列電池,如鋅錳電池、鋅銀電池等;

鎳系列電池,如鎘鎳電池、氫鎳電池等;

鉛系列電池,如鉛酸電池等;鋰系列電池、鋰鎂電池;

二氧化錳系列電池,如鋅錳電池、鹼錳電池等;

空氣(氧氣)系列電池,如鋅空電池等

常見蓄電池

鎳鎘電池

鎳鎘電池可重複500次以上的充放電,經濟耐用。其內部抵制力小,既內阻很小,可快速充電,又可為負載提供大電流,放電時電壓變化很小 。使用溫度範圍寬、循環和貯存壽命長、能以較大電流放電等特點

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鎳鎘蓄電池的正極材料為氫氧化亞鎳和石墨粉的混合物,負極材料為海綿狀鎘粉和氧化鎘粉,電解液通常為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。

電池反應式:

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放電時,三價氫氧化亞鎳消耗水並還原成兩價氫氧化鎳,金屬鎘被氧化成氫氧化鎘。充電時發生逆反應。

蓄電池充電終了時,充電電流將使電池內發生分解水的反應,在正、負極板上將分別有大量氧氣和氫氣析出 。

電池的記憶效應

鎳鎘電池使用過程中,如果電量沒有全部放完就開始充電,下次再放電時,就不能放出全部電量。比如,鎳鎘電池只放出80%的電量後就開始充電,充足電後,該電池也只能放出80%的電量,這種現象稱為記憶效應。

電池全部放完電後,極板上的結晶體很小。電池部分放電後,氫氧化亞鎳沒有完全變為氫氧化鎳,剩餘的氫氧化亞鎳將結合在一起,形成較大的結晶體。結晶體變大是鎳鎘電池產生記憶效應的主要原因。

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鉛酸電池

鉛酸蓄電池,電極主要由鉛製成,電解液是硫酸溶液的一種。一般分為開口型電池及閥控型電池兩種。前者需要定期注酸維護,後者為免維護型蓄電池。它的主要特點是負極板有較高的儲電能力,在完全乾燥狀態下,能在兩年內保存所得到的電量,使用時,只需加入電解液,等過20-30分鐘就可使用。

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工作原理

鉛酸電池充放電工作原理,其充放電反應如下:

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蓄電池的維護

1、檢查和清潔蓄電池外部。

(1)檢查蓄電池及各極柱導線夾頭的固定情況,應無鬆動現象。

(2)檢查蓄電池殼體應無開裂和損壞,鼓包變形等現象,極柱和夾頭應無燒損。

(3)用布塊擦淨蓄電池外部灰塵,如果表面溢出有電解液,可用布塊擦乾。清除極柱樁頭上的髒物和氧化物,擦淨連接線外部及夾頭,清除安裝架上的髒汙。疏通加液口蓋通氣孔並將其清洗乾淨。在安裝時,在極柱和夾頭上塗一薄層工業凡士林。

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2、檢查蓄電池液麵高度及補充電瓶液。

如果電解液麵過低時,應及時補充蒸餾水或電瓶補充液,不要添加自來水、河水,以免混入雜質造成自行放電的故障;也不要盲目添加電解液,否則,會使電解液濃度增大,縮短蓄電池的使用壽命。

注意:電解液液麵不能過高,以防充、放電過程中電解液外溢,造成短路故障。調整液麵之後應對蓄電池充電0.5小時以上,以使加入的蒸餾水能夠與原電解液混合均勻。否則,在冬季容易使蓄電池內結冰。

3、電解液密度的檢查。可用專用的密度計測量。

4、測量放電電壓。用高效率放電計測量。

5、蓄電池開路電壓的檢查。用電壓表測量。

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鎳鎘電池因具有強烈的記憶效應很容易因充放電不良,而造成可用容量降低,須約在使用十次後,做一次完全充放電,若已有記憶效應時,則可以連續做三次至五次完全充放電來釋放記憶。

注意:初次使用前幾次更需要徹底的充放電,以達到電池較好的狀態。

鉛酸電池的電池液是由硫酸和蒸餾水混合而成的。電池放電時,水會變多而硫酸會變少,這就導致電池液密度降低;充電時,則相反,水會變少而硫酸會變多。電池液濃度則反映了電池液中水和硫酸的比例。正常的電解液密度為1.28(夏天)/1.29-1.30(冬天)(單位為克每立方厘米)。

蓄電池長久不用,它會慢慢自行放電,直至報廢。因此,每隔一定時間就應給蓄電池充電。蓄電池有一定的使用壽命,到一定的時期就要更換。

常見故障及排除方法

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