湯淺蓄電池的故障自檢

時間：2018-07-26作者：北京金業(yè)順達科技有限公司瀏覽：340

湯淺蓄電池的故障自檢

湯淺蓄電池出現(xiàn)問題的原因很多，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，在使用的過程中，容量逐漸衰減，性能逐漸下降，直到壽命終止，達不到用戶要求時，就需要更換電池。

用戶應(yīng)根據(jù)使用的具體條件及運行狀況確定是否報廢。

到底什么情況下電池才應(yīng)該更換?別坑我錢

1、正常使用壽命到期

蓄電池個易耗品，當然每個電瓶會因為品牌的不同，壽命不同。每個人使用習慣的不同，壽命不同，平時的維護保養(yǎng)等等的不同，壽命不同，但總是要壞的，哪怕放著長期不用，在電池的使用壽命到期時，電動車電池就不能再繼續(xù)使用了，這時就需要我們對電動車更換新電池。

2、電池鼓包

一般來說，電池會鼓包，有很多原因都可以使電池鼓包，比方說長期使用、快速充電站、過度充電、快速充電站大電流充電，會導致電池析氣失水嚴重，容易導致鼓包，原配件充電器，長時間充電也會鼓包。

還有充電器的匹配性也很重要，由于電動車品牌不同，電池型號也不同，有電電動車用戶喜歡混用充電器，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)電動車電池較板斷格之后，需要更換電池。斷格一般是電池生產(chǎn)工藝不過關(guān)造成的，比如電池的焊接質(zhì)量不過關(guān)。

4、電池短路

電動車電池短路，一般是蓄電池在使用中，放電過度，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，這時為了安全考慮，是需要更換電池的。一般來說沒有使用不當?shù)脑?，就是電池的質(zhì)量不過關(guān)造成的。

  目前市場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，可以說是使用較多的蓄電池。它的性能可靠，生產(chǎn)工藝成熟，價格也較低。目前已商品化的儲能電池的絕大多數(shù)是使用的密封式鉛酸蓄電池，使用中不需要補充水分，免維護。其主要化學反應(yīng)是：PbO2+2H2SO4+Pb←充電、放電→ PhSO4+2H2O+PhSO4
 湯淺蓄電池充電時變成硫酸鉛的陰陽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；反之放電時陽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。當鉛酸蓄電池充電不足時，陰陽兩較板的硫酸鉛不能完全轉(zhuǎn)化變成海綿狀鉛和氧化鉛，如果長期充電不足，則會造成硫酸鉛結(jié)晶，使較板硫化，電池品質(zhì)變劣；反之如果電池過度充電，陽極產(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，導致氣體外溢，電解液減少，還可能導致活性物質(zhì)軟化或脫落，湯淺蓄電池壽命大大縮短。

1．人工檢測

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

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

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

溫度測量可以發(fā)現(xiàn)電池的工作環(huán)境是否通風不良、溫度過高。

電池內(nèi)阻能夠反映電池的容量下降和電池老化。不同廠家的內(nèi)阻測試儀的準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)值也會有差別；尤其是測量夾具很難與電池端子直接接觸，測量值往往包括連接電阻。

人工測量存在眾多不足：

a、人工測量的準確度會受到諸多因素的影響；

b、由于人工測試大都為定期進行，無法及時發(fā)現(xiàn)落后、失效蓄電池；

c、放電測試對蓄電池會造成無法恢復的傷害隱患；

d、大量的人工測量費時費力，安全性差，周期長。

2．蓄電池的在線監(jiān)測

蓄電池在線監(jiān)測管理是針對測量電池的運行條件和檢測電池本身的狀況而設(shè)計的，其發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：①整組電壓監(jiān)測、②單電池電壓監(jiān)測、③單電池內(nèi)阻巡檢

1）整組電壓監(jiān)測

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

但是整組監(jiān)測存在較大的不足,如在蓄電池組放電時,放電的截止電壓是N×1.8V/只(N為蓄電池數(shù)量),但是由于蓄電池組中蓄電池的一致性無法嚴格保證，因此在放電中當個別電池已經(jīng)達到放電截止電壓，但電池組并沒有達到N×1.8V/只，這樣就會出現(xiàn)個別電池過放電。

2）單電池電壓監(jiān)測

全電子式的監(jiān)測，對蓄電池的運行情況可以作到較為全面的監(jiān)測與管理，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。通過蓄電池運行參數(shù)的監(jiān)測，可以保證蓄電池在正常條件下的運行與工作。但當蓄電池運行條件無法**的前提下，蓄電池運行參數(shù)的監(jiān)測是無法反映其性能參數(shù)的。

3）單電池內(nèi)阻監(jiān)測

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，實驗表明：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，金屬導電回路變化，使內(nèi)阻增大。

柵板腐蝕和長年使用會導致活性物質(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電池無法加水，失水可能使電池報廢。

制造制造缺限，如鑄鉛和涂膏，都能導致高的金屬電阻和容量問題。

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。實驗表明20%的放電對內(nèi)阻的影響小于3%。

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

實驗表明，內(nèi)阻比基準值高出50%的電池，不能通過標準的容量測試，VRLA電池是一個接一個地失效。使用3~4年的電池組，各個內(nèi)阻值分布**基線值的0~**也是常事。高放電速率下的使用時間似乎對這些因素較為敏感，一般電池內(nèi)阻增加20~25%時就到了壽命期限。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)場測試的數(shù)據(jù)表明，個別電池的內(nèi)阻偏離平均值的25%時，就應(yīng)該做一次放電容量測試了。將溫度傳感器置于電池表面可以發(fā)現(xiàn)電池過熱，從而及時發(fā)現(xiàn)電池運行過程的異常。

4）內(nèi)阻測試方法

電池監(jiān)測設(shè)備廠商近幾年陸續(xù)推出了對單電池進行內(nèi)阻監(jiān)測的產(chǎn)品，由此帶來電池監(jiān)測技術(shù)的質(zhì)變，即由被動監(jiān)測電壓到主動測試電池內(nèi)部狀態(tài)。內(nèi)阻巡檢一方面可以監(jiān)測蓄電池的電壓、電流、溫度等運行參數(shù)，另一方面可以通過內(nèi)阻的監(jiān)測及時發(fā)現(xiàn)蓄電池的健康程度。

在線內(nèi)阻測試技術(shù)難度大，各廠家的具體實現(xiàn)技術(shù)各有特點，其內(nèi)阻準確度和抗干擾能力差別也很大。內(nèi)阻實時在線監(jiān)測的方法歸為兩類：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）測量電池電壓降，由此得到蓄電池的內(nèi)阻，并通過蓄電池內(nèi)阻變化的情況分析蓄電池落后情況或失效趨勢，同時并輔以電壓、電流等運行參數(shù)的監(jiān)測，是目前比較良好的監(jiān)測技術(shù)。

直流法存在的不足之處：

a)采用大電流的放電，對蓄電池性能會帶來一定的損害；如果測量頻度較大，則這種損害又會累積；

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

b.交流法

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

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

交流法特點：

a）由于*放電，避免了大電流放電對蓄電池性能的損害。

b）由于*使蓄電池脫機或靜態(tài)，避免了系統(tǒng)安全性的隱患，真正實現(xiàn)實時在線測量。

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

d）由于沒有負載，其成本大大減少。


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