摘要：蓄電池是柴油發(fā)電機組啟動(dòng)系統的最基礎組成，一般性機型啟動(dòng)馬達普遍采用24V電壓，因此需要配備2個(gè)獨立的電池（每個(gè)電池為12V），但是800KW以上發(fā)電設備康明斯廠(chǎng)家會(huì )建議使用4個(gè)蓄電池（2組并聯(lián)模式），以便讓大功率柴油發(fā)電機組啟動(dòng)更加順暢?？得魉构驹诒疚闹袛⑹隽诵铍姵氐脑砉?、電解液比重修正、充電錯誤和故障排除表等問(wèn)題，期待此文為用戶(hù)后期在設備維護保養工作中帶來(lái)總結和分析的經(jīng)驗。
圖1 鉛酸蓄電池
一、鉛酸電池的原理
柴油發(fā)電機組用鉛酸蓄電池（如圖1所示）是由若干獨立的電池格組成，每格均包括有許多鉛板(P2），它們浸在合適濃度的稀釋硫酸(H2SO4)導電液中,依靠鉛與硫酸的化學(xué)反應不斷產(chǎn)生直流電能信號。電池中的化學(xué)反應是可逆的，因此即意味著(zhù)電池可重復充電和放電。
如下式所示：
Pb+H2SO4=PbSO4+2H-+2e+
圖2 12V/24V蓄電池
二、電解液
在鉛酸蓄電池中的導電液體即電解液是特定濃度的硫酸稀釋溶液，它是用硫酸和純凈水按照特定的比例均勻混合而形成的。它可以令金屬片產(chǎn)生化學(xué)反應及成為導電媒體。
1、電解液液面高度的檢測
目測：電解液液面應在蓄電池外殼上、下液面線(xiàn)之間。
用玻璃管檢測：將玻璃管插入蓄電池電解液內極板的上平面，再用大拇指按緊玻璃管上端，提出玻璃管，測量玻璃管內液面的高度，標準值應在10--15mm之間。當液面過(guò)低時(shí)，應加注蒸餾水，以恢復正確的液面高度。除非確知電解液濺出，否則不許添加硫酸溶液，如圖3所示。
圖3 玻璃管檢測蓄電池電解液高度
2、電解液密度的檢查
儀器：吸入式密度計，如圖4所示。
圖4 吸入式密度計
步驟：
（1）打開(kāi)蓄電池加液蓋；
（2）將密度計的玻璃管伸入單格電池的加液口內；
（3）用手將橡皮球捏一下,再慢慢放開(kāi),將電解液吸入到玻璃管中；
（4）吸入的電解液不要過(guò)多，正好使密度計浮子浮起而不會(huì )頂住為宜；
（5）使管內的浮子浮在玻璃管中央，讀密度計的計數。如圖2所示。
蓄電池的充電狀態(tài)與電解液密度的關(guān)系：
● 蓄電池實(shí)測密度與15℃密度的轉換公式：ρ15℃=ρ+0.00075(t-15)
● 若實(shí)測密度為1.22,溫度為20℃，則轉換為15℃時(shí)密度為：1.22+0.00075(20-15)=1.223
3、蓄電池放電程度的檢查
儀器：12V高率放電計，如圖5所示。
圖5 高率放電計
方法：將放電計的兩觸針?lè )謩e壓在蓄電池的正負極樁上，測量時(shí)間在10S--15S，觀(guān)察電壓表的讀數。
測量情況與蓄電池技術(shù)狀況的關(guān)系：
● 測12V電池，蓄電池充滿(mǎn)電，密度在1.24g/cm3，接入時(shí)間10S--15S；
● 電壓能保持在：10.5V--11.6V以上，存電量為充足,蓄電池無(wú)故障；
● 電壓能保持在：9.6V--10.5V，存電量為不足,蓄電池無(wú)故障；
● 電壓降到：9.6V以下，存電量嚴重不足或蓄電池有故障。
三、比重
比重是一個(gè)密度測量單位。在25℃的條件下，一個(gè)充滿(mǎn)電的電池比重應有1.27，電解液中硫酸的濃度越稀，比重就越低。當電池放電時(shí)，化學(xué)反應會(huì )降低電解液中硫酸的比重。因此，電解液濃度的高低可以直接反映出電池的充電情況如何。測量電解液的比重的最簡(jiǎn)單可靠的辦法是用比重計，該裝置是一個(gè)球型的玻璃吸液管，用它將電解液從電池殼中抽出來(lái)，與比重計柱中的玻璃浮標持平的刻度顯示即為電解液的比重值。
在實(shí)際測量電解液的比重時(shí)，客戶(hù)需要注意以下三個(gè)方面：
● 為使測量結果真實(shí)，在剛往電池格中加了液之后，請不要馬上測量比重，要將電池充電使水和沉淀的硫酸均勻混和，這樣測出的比重才可靠。
● 在發(fā)電機組長(cháng)時(shí)間運行之后，如果馬上測量比重，則實(shí)測值會(huì )略高于其實(shí)際值。
● 比重計刻度是校正在25℃(77℉)的條件下,電解液的比重,應隨著(zhù)溫度的高低作出相應的校正，即每升高約5.5℃(10℉)時(shí)，讀數就會(huì )增加0.004。同樣，實(shí)際溫度每比參考溫下降約5.5℃(10℉)時(shí)，比重讀數就會(huì )相應減少0.004。
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警告：當往電池中加入電解液時(shí)，應注意緩緩加入，并防止液體飛濺。 |
四、比重修正
在環(huán)境溫度經(jīng)常高出25℃(77℉)的地區，應使用比重為1.240的電解液，因為這種較高的溫度可以使電解液更具活性，則強度中等的電解液能夠延長(cháng)蓄電池的使用壽命。與此相反，在較冷的氣候條件下，蓄電池應該加入比重略大的電解液，在某些情況下,甚至可以采用1.290-1.300比重的電解液。
五、電池的保養
| 警告：維修保養電池時(shí)，應穿上防酸圍裙和戴上面罩或防護目鏡，一旦電解液不慎濺落在皮膚或衣物上時(shí)，應立即用大量清水沖洗 |
蓄電池隨機送達客戶(hù)處時(shí)，是未加注電解液的。因此，在使用前應加入已均勻混合的正確比重的電解液。把電池格頂蓋旋開(kāi)，緩緩注入電解液直到位于金屬片上部?jì)煽潭染€(xiàn)之間并盡量接近上刻度線(xiàn)止。加好后，請不要馬上使用，應先讓電池停放15分鐘左右，有條件的客戶(hù)，還可以接上充電機予以充電到適量。
當出現以下情況之一時(shí)，充電時(shí)間允許適當延長(cháng)：
● 電池存放時(shí)間超過(guò)3個(gè)月，充電時(shí)間可以為8小時(shí)，
● 環(huán)境溫度持續超過(guò)30℃（86℉）或相對濕度持續高于80%，充電時(shí)間可以為8小時(shí)；
● 如電池存放時(shí)間超過(guò)1年，充電時(shí)間可以為12小時(shí)。
● 如果充電器電流輸出不足，那么較低電流亦可，但充電時(shí)間應該按比例延長(cháng)。
● 在充電行將結束時(shí)，應檢查電解液的液位是否足夠，必要時(shí)可加入正確比重的標準電解液。
注意：充電電流的大小和充電時(shí)間的長(cháng)短還應同時(shí)考慮到電池的新舊情況和電池已有電量的多少。
| 警告：在給電池充電時(shí)，應首先將電池過(guò)濾帽或排氣孔蓋打開(kāi)，并檢查電解液水位，需要時(shí)用蒸餾水調整。 |
打開(kāi)充電器，觀(guān)察正常的充電率，Amp-hous(安培小時(shí))容量決定，還要視電池的新舊情況及目前充電水平。在開(kāi)始充電之后，充電電流會(huì )隨著(zhù)電池的飽和而逐漸減小。要檢查充電情況則要在充電器斷開(kāi)后，讓電池休息一段時(shí)間。然后用比重計測每格電池液的比重。
正常的操作和充電會(huì )導致一些水被蒸發(fā),這就需要隨時(shí)對電池進(jìn)行補充加液。先把電池外表，尤其加注口周?chē)媲鍧嵰员苊馕畚镞M(jìn)入電池格，然后把孔塞取下。加入蒸餾水，直至適當液位即可。
六、對電池充電
| 警告：確保電池是在通風(fēng)良好的環(huán)境進(jìn)行充電，附近不可有火花或明火。不要在不能擋風(fēng)雪的環(huán)境充電，充電機切勿進(jìn)水。 |
| 注意：當操作柴油發(fā)電機組運行前，應首先確保上述電池充電機斷開(kāi)。 |
● 對于配置了蓄電池充電器的康明斯系列的發(fā)電機組啟動(dòng)控制屏。屏內裝有一個(gè)對應電池充電電壓的浮充裝置，該浮充裝置的電源為單相市電之標準電壓（220VAC），它的作用最主要是防止當發(fā)電機組長(cháng)期停放時(shí)避免電池過(guò)量放電，導致電池損壞和影響發(fā)電機組的正?？煽繂?dòng)?？蛻?hù)只需按要求將220VAC的單相市電正確接入控制屏的相應接線(xiàn)端子上即可，無(wú)需另外配電池充電機。電池浮充裝置的特點(diǎn)決定了其適合連續24小時(shí)向電池充電。它的優(yōu)點(diǎn)是，只需將電源正確接入，就無(wú)需再對電池進(jìn)行額外的保養工作。而且，由于其獨有的充電方式和過(guò)壓、過(guò)流等的全面保護，在標準220VAC電源的充電條件下，其充電過(guò)程不會(huì )給電池造成任何損害。當發(fā)電機組啟動(dòng)運行后，電控部分會(huì )自動(dòng)斷開(kāi)浮充回路。這就同時(shí)對充電機和電池起到了較好的保護作用。
● 當柴油發(fā)電機組正在運行時(shí)，發(fā)電機組電氣接線(xiàn)可以確保將浮充裝置與電池自動(dòng)隔離開(kāi)，而發(fā)電機組自帶之電池充電機會(huì )持續向電池充電，直到發(fā)電機組運行結束后，才重新自動(dòng)轉由浮充裝置向電池充電。
| 注意：高溫也會(huì )使電池損壞，在充電過(guò)程中要小心，尤其在熱氣候環(huán)境，電池溫度決不允許超過(guò)40℃。 |
七、電池充電錯誤及故障排除表
| 故障原因 | 故障排除 |
| 充電線(xiàn)纜接錯或電池接頭不好 | 檢查并清潔接線(xiàn)、接頭 |
| 電池損壞或充電電壓太低 | 更換新電池或調高充電電壓 |
| 市電失壓或沒(méi)有正確連接 | 檢查市電情況及檢查市電到充電機的線(xiàn)路 |
| 充電熔絲燒斷 | 更換新熔絲 |
| 整流二極管壞 | 更換已損壞的二極管 |
| 故障現象 | 故障排除 |
| 充電電流表?yè)p壞 | 更換新電流表 |
故障3：充電效率低
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故障現象 |
故障排除 |
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市電電壓偏低 |
檢查市電供應情況 |
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充電機變壓器抽頭錯 |
檢查市電電壓是否與該抽頭正確對應 |
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充電電纜接頭松動(dòng) |
檢查并擰緊接頭 |
故障4：充電接頭發(fā)熱
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故障原因 |
故障排除 |
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接頭連接不良 |
清潔接頭并重新接牢 |
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接頭螺絲松 |
清潔并擰緊接頭螺絲 |
圖6 蓄電池故障大全
蓄電池其他故障表（如圖6）
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常見(jiàn)故障
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不良現象
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故障產(chǎn)生的原因
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故障的處理方法
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蓄電池充電不足
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1.靜止電壓低
2.密度低，充電結束后達不 到規定要求 3.工作時(shí)間短 4.工作時(shí)儀表顯示容量下降快 |
1.充電器電壓、電流設置
過(guò)低 2.初充電不足 3.充電機故障 |
1.調整，檢修充電器
2.蓄電池補充充電 3.嚴重時(shí)需更換新電池 |
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蓄電池過(guò)充電
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1.注液蓋簍色澤變黃，變紅
2.外殼變形 3.隔板炭化、變形 4.正極腐蝕、斷裂 5.極柱橡膠套管上升、老 化、開(kāi)裂 6.經(jīng)常補水，充電時(shí)電解液 渾濁 7.極板活性物質(zhì)均勻脫落 8.正極板爆管 |
1.充電器電壓，電流設置
過(guò)高 2.充電時(shí)間過(guò)長(cháng) 3.頻繁充電 4.放電量小而充電量大 5.充電機故障 |
1.調整，檢修充電器
2.調整充電制度 3.嚴重時(shí)需更換新電池 |
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蓄電池過(guò)放電
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1.蓄電池靜止電壓低
2.充電后電解液密度低 3.正、負極板彎曲，斷裂 |
1.蓄電池充電不足而繼續
使用 2.蓄電池組短路 3.小電流長(cháng)時(shí)間放電 |
1.補充充電
2.檢修車(chē)輛 3.嚴重時(shí)需更換新電池 |
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蓄電池短路
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1.靜止電壓在2V以下
2.電解液密度過(guò)低 3.充電時(shí)溫度高 4.叉車(chē)工作時(shí)間短 |
1.極板彎曲變形短路
2.隔板缺少或裝配中破損 3.正極活性物質(zhì)脫落、底部短路 |
需更換新電池
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斷路
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1.外接負載通路時(shí)電壓異
常，不穩定 2.充電時(shí)電流無(wú)法輸入 |
1.極柱或極板組裝時(shí)焊接
不良 2.外部短路 3.大電流放電 4.連線(xiàn)接觸不良或斷開(kāi) 5.極板腐蝕 |
1.需修理蓄電池
2.必要時(shí)需更換新電池 |
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蓄電池添加電解液
不當 |
密度高時(shí)：
1.充電后電解液密度≥ 1.300g/cm3 2.蓄電池靜止電壓高 3.初期容量好，使用一段時(shí) 間后容量降低 4.電解液渾濁 密度低時(shí)： 1.充電后電解液密度低于 規定值 2.蓄電池容量低 加液不純： 1.蓄電池容量低 2.電解液渾濁，色澤異常， 有異味 3.蓄電池自放電嚴重 |
1.初加液密度過(guò)高或過(guò)低
2.液面降低補液錯誤，沒(méi) 有按規定加入純水，而是 誤加入稀酸 3.初加液不純（含有雜質(zhì) |
1.蓄電池換電解液
2.嚴重時(shí)需更換新電池 |
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極板硫酸鹽化
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1.正常放電時(shí)容量降低
2.密度下降低于正常值 3.放電時(shí)電壓下降快 4.開(kāi)始充電電壓高 5.充電時(shí)氣泡產(chǎn)生早 6.PbSO4結晶粗大 |
1.初充電不足
2.放電狀態(tài)下，放置時(shí)間 過(guò)長(cháng) 3.長(cháng)期充電不足 4.電解液密度過(guò)高 5.液面過(guò)低，極板上部暴 露在電解液外面 6.電解液不純 7.內部短路 |
1.過(guò)充電法
2.反復充電法 3.水療法 |
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活性物質(zhì)
過(guò)量脫落 |
1.充電時(shí)有灰褐物質(zhì)從
從底部升起 2.蓄電池容量減小 |
1.褐色沉淀是由于充電電
流過(guò)大 2.白色沉淀是由于過(guò)量放 電 3.蓄電池電解液不純 |
1.清理沉淀
2.調整密度 3.必要時(shí)需更換新電池 |
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蓄電池反極
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1.電壓呈負值
2.充電后電解液密度在 1.20 g/cm3以下 3.正負極柱、極板顏色相反 |
充電時(shí)正、負極連接錯誤
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1.可反向充電
2.嚴重時(shí)需更換新電池 |
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蓄電池漏液
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1.注液口漏夜
2.槽、蓋封合處漏夜 3.滲液 4.槽體外部有碰傷痕跡 |
1.槽、蓋熱封不良
2.極柱橡膠圈問(wèn)題 3.封口劑開(kāi)裂 4使用中疏忽受外力撞擊 |
1.修理
2.必要時(shí)需更換新電池 |
