蓄电池分类、维护与故障排除

蓄电池的简介

蓄电池分类、维护与故障排除

电池(battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。 电池的种类很多,常用电池主要是干电池、蓄电池,以及体积小的微型电池。此外,还有金属-空气电池、燃料电池以及其他能量转换电池如太阳能电池、核电池等。

蓄电池是电池中的一种,它的作用是能把有限的电能储存起来,在合适的地方使用。它的工作原理就是把化学能转化为电能。

蓄电池的五个主要参数为:

电池的容量

标称电压

内阻

放电终止电压

充电终止电压

蓄电池的五个主要参数

电池的容量:是指充满电的蓄电池用一定的电流放电至规定放电终止电压的放电量,通常采用如下两种表示方法:

安时容量=放电电流×放电时间 (常用) 如:12V 10AH

瓦时容量=安时容量×平均放电电压(不常用)

标称电压:不同的蓄电池电压不一样,准确值标在电池上。

锂离子电池的单体电压是3.7V,实际使用电压是3.3~4.2V;

铅酸蓄电池单体电压是2V,实际使用电压是1.7~2.1V ;

镍镉电池单体电压是1.2V,实际使用电压是1.05~1.4V。

大多数电池是由好多小节电池串连起来的,可能在内部串联也可能在外部直接用线串联。

内阻:单节电池内阻很低。铅蓄电池, 镍镉,镍氢, 锂电池具体数值不一样,可以用精密仪器测量.

放电终止电压 : 指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。如果电压低于放电终止电压后继续放电,电池两端的电压会迅速下降,形成深度放电,这样极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复,从而影响电池的寿命。

充电终止电压:也叫充电上限电压:指电池充满电时的电压。如果达到充电上限电压仍不停止充电,则表现为过充。而过充的最直接表现是电池明显发热,如果继续过充则导致电池发热至烫手!因为电池已经饱和,而一般的充电器还会继续往电池充电,电池难以再提高电压,就会以热的形式发散出来,这样会使电池永久性损伤。

蓄电池分类

按电解液种类划分包括:

碱性电池:电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池,如:碱性锌锰电池(俗称碱锰电池或碱性电池)、镉镍电池、氢镍电池等;

酸性电池:主要以硫酸水溶液为介质,如铅酸蓄电池;

中性电池:以盐溶液为介质,如锌锰干电池(有的消费者也称之为酸性电池)、海水激活电池等;

有机电解液电池:主要以有机溶液为介质的电池,如锂电池、锂离子电池等。

按电池所用正、负有为材料划分包括:

锌系列电池,如锌锰电池、锌银电池等;

镍系列电池,如镉镍电池、氢镍电池等;

铅系列电池,如铅酸电池等;锂系列电池、锂镁电池;

二氧化锰系列电池,如锌锰电池、碱锰电池等;

空气(氧气)系列电池,如锌空电池等

常见蓄电池

镍镉电池

镍镉电池可重复500次以上的充放电,经济耐用。其内部抵制力小,既内阻很小,可快速充电,又可为负载提供大电流,放电时电压变化很小 。使用温度范围宽、循环和贮存寿命长、能以较大电流放电等特点

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镍镉蓄电池的正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物,负极材料为海绵状镉粉和氧化镉粉,电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

电池反应式:

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放电时,三价氢氧化亚镍消耗水并还原成两价氢氧化镍,金属镉被氧化成氢氧化镉。充电时发生逆反应。

蓄电池充电终了时,充电电流将使电池内发生分解水的反应,在正、负极板上将分别有大量氧气和氢气析出 。

电池的记忆效应

镍镉电池使用过程中,如果电量没有全部放完就开始充电,下次再放电时,就不能放出全部电量。比如,镍镉电池只放出80%的电量后就开始充电,充足电后,该电池也只能放出80%的电量,这种现象称为记忆效应。

电池全部放完电后,极板上的结晶体很小。电池部分放电后,氢氧化亚镍没有完全变为氢氧化镍,剩余的氢氧化亚镍将结合在一起,形成较大的结晶体。结晶体变大是镍镉电池产生记忆效应的主要原因。

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铅酸电池

铅酸蓄电池,电极主要由铅制成,电解液是硫酸溶液的一种。一般分为开口型电池及阀控型电池两种。前者需要定期注酸维护,后者为免维护型蓄电池。它的主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20-30分钟就可使用。

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工作原理

铅酸电池充放电工作原理,其充放电反应如下:

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蓄电池的维护

1、检查和清洁蓄电池外部。

(1)检查蓄电池及各极柱导线夹头的固定情况,应无松动现象。

(2)检查蓄电池壳体应无开裂和损坏,鼓包变形等现象,极柱和夹头应无烧损。

(3)用布块擦净蓄电池外部灰尘,如果表面溢出有电解液,可用布块擦干。清除极柱桩头上的脏物和氧化物,擦净连接线外部及夹头,清除安装架上的脏污。疏通加液口盖通气孔并将其清洗干净。在安装时,在极柱和夹头上涂一薄层工业凡士林。

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2、检查蓄电池液面高度及补充电瓶液。

如果电解液面过低时,应及时补充蒸馏水或电瓶补充液,不要添加自来水、河水,以免混入杂质造成自行放电的故障;也不要盲目添加电解液,否则,会使电解液浓度增大,缩短蓄电池的使用寿命。

注意:电解液液面不能过高,以防充、放电过程中电解液外溢,造成短路故障。调整液面之后应对蓄电池充电0.5小时以上,以使加入的蒸馏水能够与原电解液混合均匀。否则,在冬季容易使蓄电池内结冰。

3、电解液密度的检查。可用专用的密度计测量。

4、测量放电电压。用高效率放电计测量。

5、蓄电池开路电压的检查。用电压表测量。

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镍镉电池因具有强烈的记忆效应很容易因充放电不良,而造成可用容量降低,须约在使用十次后,做一次完全充放电,若已有记忆效应时,则可以连续做三次至五次完全充放电来释放记忆。

注意:初次使用前几次更需要彻底的充放电,以达到电池较好的状态。

铅酸电池的电池液是由硫酸和蒸馏水混合而成的。电池放电时,水会变多而硫酸会变少,这就导致电池液密度降低;充电时,则相反,水会变少而硫酸会变多。电池液浓度则反映了电池液中水和硫酸的比例。正常的电解液密度为1.28(夏天)/1.29-1.30(冬天)(单位为克每立方厘米)。

蓄电池长久不用,它会慢慢自行放电,直至报废。因此,每隔一定时间就应给蓄电池充电。蓄电池有一定的使用寿命,到一定的时期就要更换。

常见故障及排除方法

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