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柴油發(fā)電機組的啟動(dòng)蓄電池要求與使用 |
摘要：柴油發(fā)電機組配備的啟動(dòng)電瓶的主要功能是存電與放電，在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機時(shí)給起動(dòng)機供電，而在發(fā)電機電壓高于鉛蓄電池電壓時(shí)將部分電能轉化為化學(xué)能儲存起來(lái)。啟動(dòng)用蓄電池的充電維護是一件非常重要而且麻煩的工作，它的好壞嚴重影響蓄電池的使用及壽命。為了保證啟動(dòng)蓄電池能有充足的電能啟動(dòng)柴油發(fā)電機組，維護人員要經(jīng)常對蓄電池進(jìn)行檢測和充電。
一、啟動(dòng)蓄電池的使用與要求
1、蓄電池的要求
（1）使用前應了解蓄電池的容量和電解液密度。
（2）工作完畢后，在條件許可的情況下，應斷開(kāi)蓄電池連接。斷開(kāi)時(shí)要先斷負端，然后再斷開(kāi)正端；連接蓄電池時(shí)，要先連接正端，再連接負端。
（3）檢查液面高度，液面太低時(shí)，應補充蒸餾水，禁止加硫酸、配好的電解液或其他不純凈的水。檢查蓄電池放氣塞的通氣孔是否暢通。
（4）對經(jīng)常移動(dòng)的發(fā)電柴油發(fā)電機組，工作時(shí)盡量放置于平坦、土質(zhì)較松軟的地面上，蓄電池的放氣塞要旋緊，防止電解液溢出。
2、蓄電池保養方法
（1）經(jīng)常保持蓄電池清潔干燥，要保持通氣孔的通暢。當極板或夾頭出現氧化物時(shí)應將其擦凈，涂上少許黃油以免腐蝕。
（2）不可連續使用起動(dòng)機，每次使用不超過(guò)5s，兩次啟動(dòng)休息10~15s后再用。嚴冬蓄電池放電程度不可超過(guò)25%，夏天不得超過(guò)50%。
（3）加足電解液的蓄電池不得長(cháng)期在充電不足的情況下放置要定期充電，否則會(huì )導致報廢。
（4）向蓄電池充電時(shí)，電壓不要過(guò)低或過(guò)高，一般12V充電標準電壓為(13.5~14.5)V范圍內;24V充電標準電壓為(28~29.9)V范圍內。
（5）電解液液面高度應高出無(wú)極板(10~15)mm，液面過(guò)低應及時(shí)補充蒸餾水不要補充電解液，無(wú)蒸餾水可用雨水或雪水代用，不要用河水和自來(lái)水。
3、蓄電池初充電
（1）初充電時(shí)，應除去膠塞及膠塞內的封閉物，并檢查通氣孔是否暢通。
（2）將市售電解液倒人蓄電池內，此時(shí)液面高度應高出多孔防護板15~20mm，靜止放置3~5h，使電池內部溫度降至30℃以下。
（3）將蓄電池的正負極分別與充電機的正負極接好。
（4）初次充電通常采用兩階段恒流充電法。先采用10h率的充電電流（即蓄電池額定容量數除以10所得出的電流值）。當單體電池的電壓升高到2.3~2.4V時(shí)，再將充電電流調整為開(kāi)始階段的一半（20h率充電電流）。當單體電池的電壓升高到2.6~2.7v時(shí)，并且在2~3h中不再升高，電解液中析出大量氣泡時(shí)，表明已充足電，初充電結束。初充電的時(shí)間一般在20h以上。當蓄電池的儲存期超過(guò)半年時(shí)，初充電的時(shí)間應更長(cháng)些。對于干荷式（不需要初充電）的蓄電池，打開(kāi)膠塞，加入電解液，靜置lh后即可使用。
（5）柴油發(fā)電機組在平時(shí)工作過(guò)程中，用柴油發(fā)電機組自配的硅整流發(fā)電機即可為蓄電池正常充電；當柴油發(fā)電機組上的硅整流發(fā)電機發(fā)生故障時(shí)，需用專(zhuān)用的充電機給其充電。給蓄電池充電時(shí)，直接將充電機的直流輸出插座與蓄電池對接即可。在接線(xiàn)過(guò)程中要注意：充電機的正負極與蓄電池的正負極不能接反，否則蓄電池不能正常充電，甚至造成事故。
（5）在充電過(guò)程中，應保持電解液溫度在35℃以下，最高不得超過(guò)45℃，溫度過(guò)高時(shí)，可加強冷卻或暫停充電（初充電時(shí)不得中途停止）。
4、蓄電池的日常檢查
（1）巡視檢查有無(wú)短路、變形、脊梁上生鹽漏酸、彈簧有無(wú)移位、有無(wú)異常電池等。發(fā)現異常情況應仔細查找原因，及時(shí)糾正并做出記錄。
（2）按照蓄電池的數量指定標示電池，標示電池經(jīng)指定不得任意變更，以便長(cháng)期觀(guān)察蓄電池的工作情況。
（3）電解液的液面應經(jīng)常保持在高于極板上緣10～20mm，如液面下降低于10mm，比重上升時(shí)，在充電開(kāi)始前，應加入純水或蒸餾水，以防極板頂部干燥。
（4）為了避免產(chǎn)生落后電池，應每3~6個(gè)月進(jìn)行均衡充電。
（5）在電池發(fā)生氣體時(shí)，應開(kāi)啟通風(fēng)裝置，直到停充后抽到無(wú)酸霧時(shí)為止。
（6）定期檢查極板的脊梁和邊框有無(wú)斷裂變形，脊梁上應剝開(kāi)粉末仔細檢查，如發(fā)現裂紋應立即取出。
（7）經(jīng)常檢查連接螺栓與導線(xiàn)銅條是否緊密，保持其清潔，并在各連接處涂上凡士林或黃油，以防銹蝕及酸液侵蝕。
（8）注液膠塞、防爆帽座子與蓄電池膠蓋連接絲扣應旋緊，并涂上凡士林或黃油，以保證不漏氣。防爆帽如發(fā)生破裂，必須立即更換。
（9）蓄電池測量用的儀表如比重表、溫度計、電壓表等應定期校驗，避免由于儀表不正確導致蓄電池維護工作不當。
（10）蓄電池室內應經(jīng)常保持清潔干燥，空氣流通，光線(xiàn)充足。保持室內濕度，減少電池中水的蒸發(fā)。
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圖1 啟動(dòng)蓄電池的三維模擬圖 |
圖2 啟動(dòng)蓄電池整體軸測圖 |
二、影響蓄電池容量大小的因素
蓄電池的容量表示充足電的蓄電池在放電期間端電壓降低約10%時(shí)的電量，通常采取蓄電池25℃時(shí)10h放電率容量作為電池的額定容量，也就是正極片數與每片極板的額定容量的乘積，通常用放電電流與放電時(shí)間乘積表示容量。影響蓄電池容量的因素如下：
1、放電率與容量的關(guān)系
放電率越高則容量越小。因高放電率放電時(shí)，極板表面的有效物質(zhì)強烈發(fā)生變化，生成的硫酸鉛容易堵塞極板的小孔，硫酸不易進(jìn)入極板深層，極板深層的有效物質(zhì)不參加反應，內阻增加，電壓下降快，使電池不能放出全部容量。以鉛酸蓄電池為例：10h放電率放出容量為100%，而3h放電率放出容量近75%,1h放電率放出容量為51.4%。
放電電流與容量的關(guān)系可由下式?jīng)Q定：
Q=QN（ⅠN/Ⅰ）n-1
式中，Q——10h放電率的額定容量（A·h）；
ⅠN———10h放電率的額定放電電流（A）；
Ⅰ———非10h放電率放電電流（A）；
QN———放電電流為ⅠN時(shí)的容量（A·h）；
n——蓄電池放電容量指數，當Ⅰ/ⅠN＞3時(shí)，n=1.313，當Ⅰ/ⅠN≥3時(shí)，n=1.414。
2、溫度與容量的關(guān)系
電解液溫度降低，蓄電池容量減小。溫度↓粘度↑，電解液滲入極板困難，活性物質(zhì)利用率↓→C20↓；同時(shí)，粘度↑內阻↑內壓降↑端電壓↓→C20↓。實(shí)驗證明，電解液溫度每下降1℃，緩慢放電時(shí)蓄電池容量約減少1%，迅速放電時(shí)蓄電池容量約減少2%。因此，溫度越高，稀硫酸粘度越低，活動(dòng)力越強，內阻越小，使蓄電池的有效電壓升高，增加輸出的能量。溫度每升高1℃，容量增加0.8%。
容量與溫度的關(guān)系：
Q25=Qt/1+0.008（t-25）
式中，Q———電解液平均溫度為25℃時(shí)容量（A·h）；
t———放電過(guò)程中電解液的實(shí)際平均溫度（℃）。
上式適用于電解液溫度在-15℃～35℃之間。若溫度降低，則容量的減少更為顯著(zhù)，但當溫度超過(guò)35℃時(shí)，則容量反而減少。
3、電解液密度對容量的影響
電解液密度ρ↑電動(dòng)勢E↑，電液滲透能力↑，參加反應的活性物質(zhì)↑→C20↑；ρ過(guò)高，粘度↑，內阻↑，極板硫化↑→C20↓。實(shí)踐證明：電解液密度偏低有利于提高放電電流和容量。即使是冬季使用的電解液，在不使其結冰的前提下，也應盡可能采用稍低密度的電解液。
4、構造因素對容量的影響
（1）極板厚度越薄，活性物質(zhì)的利用率就越高，相同蓄電池尺寸下極板片數多，容量就越大。
（2）極板面積越大，同時(shí)參與反應的物質(zhì)就越多，容量就越大。
（3）同性極板中心距越小，蓄電池內阻越小，容量越大。
5、電解液純度對容量的影響
電解液中的一些有害雜質(zhì)會(huì )腐蝕柵架，沉附于極板上的雜質(zhì)形成局部電池產(chǎn)生自放電，導致輸出電量減小。如：電解液中若含有1%的鐵，則蓄電池在一晝夜內就會(huì )放完電。
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圖3 蓄電池不同放電電流下放電特性 |
圖4 電解液溫度與蓄電池容量的關(guān)系圖 |
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