简答题1. 怎样用恒电流充电法给镉—镍蓄电池充电?
镉—镍蓄电池均采用恒电流充电,正常充电制为5h率,也可根据情况选用表10-4中的充电制。
表10-4 镉—镍蓄电池的充电制
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类别 |
正常充电 |
过充电 |
快速充电 |
浮充电 |
充电电流(A) |
C/4 |
C/4 |
C/2 |
不定 |
充电时间(h) |
7 |
9 |
4 |
不定 |
2. 怎样给镉—镍蓄电池放电?
镉—镍蓄电池的正常放电制为5h率或10h率。也可根据需要采用其他放电率,但终止电压不能低于表10-5中的规定。
表10-5 镉—镍蓄电池放电率及终止电压
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放电方法 |
电流(A) |
时间(h) |
终止电压(V) |
1h率放电 |
C |
1 |
0.5 |
2h率放电 |
C/2 |
2 |
0.7 |
3h率放电 |
C/3 |
3 |
0.8 |
5h率放电 |
C/5 |
5 |
1.0 |
8h率放电 |
C/8 |
8 |
1.1 |
10h率放电 |
C/10 |
10 |
1.1 |
20h率放电 |
C/20 |
20 |
1.15 |
注表中的C为蓄电池的额定容量。
3. 怎样确定蓄电池的放电是否终了?
蓄电池放电是否终了决定于蓄电池端电压的变化。不同用途的蓄电池采用不同的放电率(即采用不同的放电电流值)时,其放电的终止电压见表10-6。
表10-6 不同用途的蓄电池采用不同的放电率时的终止电压
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蓄电池类别 |
启动型 |
固定防酸隔爆式 |
固定开口式 |
放电率(h) |
20 |
启动 |
10 |
1 |
大电流 |
10 |
5 |
3 |
1 |
大电流 |
30℃ ±2℃ |
-18℃ ±2℃ |
单格电池终 止电压(V) |
1.75 |
1.50 |
1.00 |
1.80 |
1.75 |
1.70 |
1.80 |
1.75 |
1.70 |
1.60 |
1.60 |
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4. 怎样确定蓄电池放电容量与放电电流的关系?
蓄电池的放电容量随着放电电流的增大而急剧减少。在不同放电率下的蓄电池容量见表10-7。
表10-7 不同放电率下的蓄电池容量
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放电率(h) |
10 |
7.5 |
5 |
3 |
2 |
1 |
保证容量(%) |
100 |
97.7 |
83.3 |
75 |
61.1 |
51.4 |
5. 一般铅蓄电池的使用和保养注意事项有哪些?
(1)蓄电池放电后,应在最短的时间内进行充电。
(2)蓄电池内的电解液应高出极板10~15mm,否则会损坏蓄电池内的极板。
(3)蓄电池充电后,若长期不使用,应每个月补充一次电。在冬季使用完柴油发电机组后,要把蓄电池放到专用充电间进行充电保存。若不放到充电间,则应在柴油发电机组上每月充电一次。
(4)蓄电池应经常保持清洁,并定期洗刷外露表面及蓄电池上的通气盖。
(5)普通的蓄电池正常运行中要连续充电,才能保持电压的稳定和电能的充足。
(6)蓄电池需要定期进行直接充电。
(7)室温应保持在5~35℃之间。蓄电池室门窗应严密,防止尘土入内,要保持清洁、干燥、通风良好,不要使日光直射电池。
(8)按规定定期对蓄电池进行均衡充电和核对性放电。新安装的防酸蓄电池,第1年应每6个月进行一次核对性放电,以后每1~2年进行一次核对性放电。
(9)注意检查电解液的密度(比重)、液面的高度、电池的温度是否合适。
(10)测量各种参数。浮充电方式运行时,电池电压应保持在2.1~2.2V,充放电方式运行时电压不得低于1.8~1.9V,电解液的密度应在1.215~1.229之间,液温应保持在15~35℃之间。
(11)检查极板颜色是否正常,有无断裂、弯曲、短路及有效物脱落等现象。
(12)木隔板、铅卡子应完整,无脱落现象。各接头连接应紧固,无腐蚀现象并涂有凡士林。
(13)室内必须做到防火防爆,禁止烟火,尤其在充电状态中不得将任伺烟火或能产生火花的器械带入室内。
(14)维护人员应戴防护眼镜等保护措施,避免硫酸溅入眼内。如果有电解液落到皮肤或衣服上,应立即用5%苏打水擦洗,再用水清洗。
6. 过充电与欠充电对铅酸蓄电池有什么坏处?
铅酸蓄电池过充电会造成正极板提前损坏;欠充电将使负极板硫化,使容量降低。过充电时,正极板的颜色较鲜艳,电池的气泡较多,电压高于2.2V,脱落物大部分是从正极板脱落的;欠充电时,正极板的颜色不鲜明,电池的气泡不多或极少,电压低于2.1V,脱落物大部分是从负极板脱落的,密度低,放电时端电压下降快。因为在放电过程中,二氧化铅和海绵铅在化学反应中形成硫酸铅小晶块,在过度放电后,硫酸铅将结成许多体积较大的晶块。晶块分布不均匀时,易使极板形成不能恢复的翘曲,且增大了极板的内阻。在充电时,硫酸铅大晶块很难还原,妨碍充电的进行。
7. 在什么情况下蓄电池室内易引起爆炸?
蓄电池在充电过程中,水电解也会被分解出大量的氢气和氧气。若这些混合的气体不及时排出室外,一遇火花,就会引起爆炸。
8. 蓄电池室应采取哪些防火措施?
(1)密封式蓄电池的加液孔上盖的通气孔应经常保持畅通,便于气体逸出。
(2)蓄电池内部连接和电极连接要牢固,避免松动发热打火。
(3)室内装设防爆灯具,控制开关装在室外。
(4)室内保持良好的通风。应有可靠的强迫通风设备如排风机等。
9. 怎样确定浮充电方式运行的镉镍电池的充电间隔时间?
对按浮充电方式运行的镉镍电池,规定每1~2年进行一次核对性放电,放电后应立即进行一次均衡充电,即过充电。
10. 怎样掌握启动蓄电池的放电时间?
采用启动电动机启动发动机时,例如肩动柴油机发电机组,按下按钮的时间不要超过5s。如果一次启动不成功,应间隔2min后再启动。
11. 阀控式密封铅蓄电池结构与普通蓄电池有什么不同?
阀控式密封铅蓄电池与其他蓄电池一样,其主要部件有正、负极板,电解液,隔板,电池槽和其他一些零件,如端子、连接条及排气栓等。由于这类电池要达到密封的要求,即充电过程中不能有大量的气体产生,只允许有极少量的内部消耗不完的气体排出,所以其结构与一般的铅蓄电池(富液式或排气式)的结构有很大的不同,两者的比较见表10-8。
12. 阀控式密封铅蓄电池的电极有什么特点?
阀控式密封铅蓄电池采用无锑或低锑合金作板栅,其目的是减少电池的自放电,从而减少电池内水分的损失。常用的板栅材料有铅钙合金、铅钙锡合金、铅锶合金、铅锑镉合金、铅锑砷铜锡硫(硒)合金和镀铅铜等,这些板栅材料中不含或只含极少量的锑,使阀控式密封铅蓄电池的自放电远低于普通铅蓄电池。
13. 阀控式密封铅蓄电池的电解液有什么特点?
在阀控式密封铅蓄电池中,电解液处于不流动的状态,即电解液全部被极板上的活性物质和隔膜所吸附,其电解液的饱和程度为60%~90%。低于60%的饱和度,说明阀控式密封铅蓄电池失水严重,极板上的活性物质不能与电解液充分接触;高于90%的饱和度,则电池正极氧气的扩散通道易被电解液堵塞,不利于氧气向负极扩散。
由于阀控式密封铅蓄电池是贫电解液结构,因此其电解液密度比普通铅,蓄电池的密度要高,其密度范围是1.20~1.30kg/L,而普通电池的密度为1.20kg/L。
14. 阀控式密封铅蓄电池的安全阀有什么用途?
阀控式密封铅蓄电池的安全阀又称节流阀,其作用有两个:①当电池中积聚的气体压力达到安全阀的开启压力时阀门打开,以排出电池内的多余气体,减小电池内压;②单向排气,即不允许空气中的气体进入电池内部,以免引起电池的自放电。
15. 阀控式密封铅蓄电池的安全阀是何结构?
阀控式密封铅蓄电池的安全阀主要有胶帽式、伞式和胶柱式三种结构形式。安全阀帽罩的材料采用的是耐酸、耐臭氧的橡胶,如丁苯橡胶、异乙烯乙二烯共聚物和氯丁橡胶等。这三种安全阀的可靠性排序是:柱式大于伞式和帽式,而伞式大于帽式。
16. 阀控式密封铅蓄电池安全阀是怎样动作的?
安全阀开闭动作是在规定的压力条件下进行的,安全阀开启和关闭的规定压力分别称为开阀压和闭阀压。开阀压的大小必须适中。开阀压太高,易使电池内部积聚的气体压力过大,而过高的内压力会导致电池外壳膨胀或破裂,影响电池的安全运行;若开阀压太低,安全阀开启频繁,使电池内水分损失严重,并因失水而失效。闭阀压的作用是让安全阀及时关闭,以防止空气中的氧气进入电池,引起电池负极的自放电。生产厂家不同,阀控式密封铅蓄电池的开阀压与闭阀压也不同,各生产厂家在产品出厂时已设定。
小容量阀控式密封铅蓄电池通常制成电池组,为内连接方式,安全阀上面有一盖子通过几个点与电池壳相连,留下的缝隙为气体逸出通道。在阀控式密封铅蓄电池盖上没有连接条和安全阀,只有正负极柱。
17. 怎样选用安装阀控式密封铅蓄电池?
(1)电池的选择。应选择同一厂家、同型号、同批次的蓄电池。
(2)连接的方式。最好只对电池进行串联。
(3)安装位置。蓄电池应放置在通风、干燥、远离热源处和不易产生火花的地方,单体电池之间应至少保持10mm间距。
(4)环境温度。阀控式密封铅蓄电池应在适宜的环境温度下工作,允许的工作温度范围是10~30℃。
(5)电池放置方向。为了使阀控式密封铅蓄电池的电解液上下比较均匀地吸附在隔膜中,在安装时应根据极板的几何形状放置,长极板(高型)的宜卧放,短极板(矮型)的宜立放。
(6)极柱的连接。按照厂家提供的参考力矩,使用相应力矩扳手。
(7)补充电与容量测试。安装完毕的蓄电池在启用前是否补充电以储存期限而定。出厂时间不长,可随时安装使用;若储存时间超过6个月,则应先进行补充电再使用;若储存时间超过1年,则经补充电后,需作容量测试并达到要求后再投入使用。
在补充电和容量测试过程中,应认真记录单体电池的电压、内阻和放电容量等数据,作为原始资料妥善保存。在之后的运行中,每半年需将运行的数据与原始数据进行比较。如发现异常情况,应及时进行处理。
18. 怎样进行阀控式密封铅蓄电池的补充电?
普通的铅蓄电池在使用前必须加电解液并进行初充电,但阀控式密封铅蓄电池是带着电解液以荷电态出厂的,所以在投入使用前不需要进行初充电。由于电池从生产、入库、包装、运输、安装到投入运行往往需要数月时间,因此,在正式投入使用前应进行补充电,否则电池浮充电压的波动要达到正常的范围将需要较长时间。
补充电的方法如下:
(1)以(2.35±0.02)V/只的电压进行限流恒压充电,充电时间在16~20h之间。
(2)先用2.4V/只电压充电24h,然后转入浮充状态,用2.25~2.30V/只的电压浮充3~7天;当浮充电流非常小时,电池组即可进入正常运行状态。串联电池数不同时,第二阶段的电压应取不同的值,即:12~48V电池组,浮充电压取2.25~2.27V/只;高电压的电池组浮充电压取2.27~2.30V/只。
当电池组的电压较高(串联电池数多)时,较高的浮充电压可使所有电池的电压至少有2.20V/只,能使电池组中所有电池都处于充电状态。
19. 怎样进行阀控式密封铅蓄电池的正常充电?
阀控式密封铅蓄电池放电后必须在24h内进行正常充电。阀控式密封铅蓄电池的正常充电采用的是限流恒压法,初期电流限定在0.2C
10以下,恒定电压为2.25~2.35V/K(25℃)。实际上,不同的电池厂家都对其生产的电池规定有相应的充电电压值,在使用维护过程中按照厂家说明书的要求操作即可。
限流恒压法所需要的时间与电池充电前的放电深度有关,见表10-9。数据表明,放电深度越深,充电所需的时间越长。限流恒压法所需的时间还与恒定的电流和电压值有关,提高充电的电压,可以缩短充电时间。
表10-9 充电时间与放电深度的关系
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放电深度 |
25%C10 |
50%C10 |
75%C10 |
100%C10 |
充电时间(h) |
10 |
20 |
24 |
24 |
充电方法 |
限流0.2C10(A),恒压2.3V |
20. 怎样进行阀控式密封铅蓄电池的均衡充电?
阀控式密封铅蓄电池均衡充电应采用限流恒压方式。其具体方法是:当环境温度为25℃时,均衡充电的电压应设置在(2.35±0.02)V/只,充电电流应小于0.25C10(A),充电时间一般为8~12h。当环境温度每升高或降低1℃,单体电池的均衡充电电压应下降或升高3mV/只。但均充电电压值不应超过2.40V/只。为了延长蓄电池的使用寿命,当均衡充电的电流减小至连续3h不变时,必须立即转入浮充电状态,否则,将会过充电而影响电池的使用寿命。
21. 阀控式蓄电池的维护特点是什么?
阀控式密封铅蓄电池虽是免维护式的,但绝不是不需要进行维护,而同样需要进行日常维护工作。而且由于阀控式密封铅蓄电池不能观察到电池内部的情况,不能补加纯水,散热性能差,失效模式多,使用寿命较短,使得其对温度特别敏感,所以运行中应根据这些特点注意加强维护工作。
22. 怎样巡视检查阀控式蓄电池?
阀控式蓄电池的定期巡视察看应每天进行一次。检查内容包括:
(1)蓄电池的外形有无变形。
(2)蓄电池的端子和安全阀有无渗液,安全阀能否正常开启等。
(3)蓄电池的温度正常,应控制在20~25℃之间。
23. 阀控式蓄电池的浮充电压应调整为多大?为什么?
25℃时蓄电池的浮充电压值为(2.25±0.02)V/只。电压过低,个别电池会因长期充电不足造成硫化而失效;电压过高,氧复合效率低,则气体逸出量增加,电池容易失水。
24. 什么情况下应对阀控式蓄电池进行均衡充电?
阀控式密封铅蓄电池在浮充过程中,也会出现容量和电压不均衡的现象,遇到下列情况之一时,应进行均衡充电:
(1)两只以上单体电池的浮充电压低于2.18V时;
(2)放电深度超过20%时;
(3)闲置不用的时间超过3个月时;
(4)全浮充时间超过3个月时;
(5)温度变化而没有及时修正浮充电压时。
25. 怎样测量阀控式蓄电池的内阻和开路电压?
阀控式蓄电池应每半年测量内阻和开路电压一次。电池内阻在其剩余容量大于50%时几乎没有什么变化,但在剩余容量小于50%之后,其内阻呈线性上升。当电池内阻出现明显上升时,其容量已显著下降。所以,可通过测量内阻发现落后或失效的电池。在有条件的情况下,即保证不会对供电造成中断的情况下,可让蓄电池脱离充电设备,静置2h后测量其内阻和开路电压。内阻大和开路电压低的蓄电池,应及时对其进行容量恢复处理,若蓄电池的容量不能恢复(容量达不到额定容量的80%以上),则应更换。
26. 怎样掌握阀控式蓄电池的放电程度?
阀控式密封铅蓄电池的寿命与放电深度有关。当蓄电池单独给负载供电时,尽量不要放电过多,否则在浮充时要提高充电电压来补足放掉的容量,而这意味着电池可能在此过程中会损失一些水分,时间一长就会使电池因失水而失效。
如果蓄电池必须长时间放电,则应严格控制放电终止电压,防止电池过放电。所以应将放电的终止电压设置在1.90V/只左右。
27. 怎样进行阀控式蓄电池的核对性放电?
每年应对阀控式密封铅蓄电池进行核对性放电一次(实际负荷),记录各单体电池的电压,检查是否存在落后电池,放电容量为额定容量的30%~40%;每3年进行一次容量试验,6年后每年做一次容量测试,放电容量为额定容量的80%。
28. 怎样保存维护搁置的阀控式蓄电池?
(1)搁置不投入使用的阀控式蓄电池应在于燥、通风的地方储存,储存温度不宜太高,最好在室温25℃左右。否则电池自放电严重,易使电池发生失水和硫化。
(2)搁置的蓄电池应定期进行充电维护,否则会因长期闲置而发生硫化,引起蓄电池过早失效。通常3个月充电一次,充电方法为限流恒压法,电压为2.35V/只(25℃)。若温度不为25℃,则应对电压进行温度补偿。
29. 阀控式蓄电池型号是怎样表示的?
阀控式蓄电池的型号,最前面的数字表示单只蓄电池的个数,中间的字母表示阀控式等特点,最后的数字表示蓄电池的容量(A·h)。例如3FM4、6-GFM-60,其中字母F表示阀控式,字母M表示密封,字母G表示固定式。