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(1)电瓶叉车铅酸蓄电池的使用和保养


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电瓶叉车——蓄电池的使用和保养

电瓶叉车用

铅酸蓄电池使用、 铅酸蓄电池使用、保养及故障排除
宝鸡合力叉车厂技术处 2002 年 由于铅酸蓄电池具有原材料来源丰富、技术成熟、价格低廉等优点,普遍被各生产厂 家采用,做为电瓶叉车的动力源。作者走访了全国几十家电瓶叉车用户,发现许多单位及驾 驶员对蓄

电池的例行保养还不够重视, 最终造成蓄电池的损坏, 即严重影响了正常工作的进 行,同时也造成较大的经济损失。因而正确使用、维护好蓄电池,使铅蓄电池经常处于完好 状态、延长其使用寿命,是本文所要探讨的重点。 把握正确的充电及使用方法: 一. 把握正确的充电及使用方法: 蓄电池的充电应在干燥明亮、清洁无尘、温度保持在 10~30℃之间、并无各种电器、自 然火种的环境中。 对于普通的铅酸蓄电池来讲,在第一次使用前必须进行初充电,且充电电流要小一些。 因为新蓄电池在储存过程中,极板表面会生成部分硫酸铅,这将导致蓄电池的内阻增大,充 电时易于过热。用小电流对蓄电池进行初充电,则可避免蓄电池过热,而且还可使化学反应 深入极板内部,对消除极板的硫化有好处。初充电的方法;蓄电池初充电用 0.50I5(A)电 流充电,当单体蓄电池平均电压达到 2.4V 时,再用 0.25I5(A)电流充电。充电过程中,电 解液温度不得超过 45℃。接近 45℃时应减半充电电流或暂停充电,待温度降至 35℃以下再 继续充电,但需适当延长充电时间。蓄电池是否充足电可由以下几个方面来判断: (1)电池 电压或电解液密度连续 2~3 小时内保持基本稳定, (2)电池内电解液液面产生强烈气泡, (3)其充入电量为额定容量的 4~5 倍,充电时间约 70 小时。 在正常的工作条件下,蓄电池都应该按规定放电后及时进行充电。正常充电(即补充充 电)的方法;以分段衡电流充电法为例:蓄电池正常充电在第一阶段用 0.70I5(A)电流充 电,当单体蓄电池平均电压达到 2.40V 时,第二阶段再用 0.35I5(A)电流充电。充电量为 放出电量的 120%~130%左右,但新蓄电池前 5 次的充电量,应为上次放电量的 150%左右。 目前,电瓶叉车充电机大多为全自动控制型充电机,具体操作办法祥见充电机使用说明书。 另外,当发生下列情况之一时,就必须进行正常充电: (1)电解液密度下降到 1.150~1.200 (2)冬季蓄电池放出电量 25%,夏季放出 50%时。 g/cm3 时。 为防止蓄电池产生硫化现象,应每隔一定时间(正常使用的蓄电池每 2~3 个月,或长时
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董磊

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间搁置未使用的蓄电池) ,均应进行一次预防性过充电,即有意识的延长充电时间,让蓄电 池充电更彻底些,以消除可能产生的轻微硫化。具体做法是:在正常的充电结束后休息 1 小时,再用第二阶段充电电流继续充电,直到电解液剧烈地产生气泡,再休息 1 小时,然后 再恢复第 2 阶段的充电, 如此循环直到接通充电电源 1~2 分钟蓄电池内就产生大量的气泡为 止。 对于电池组中的“落后电池” (充放电过程中电压值低于其它电池及因故障检修过的电 池)均应进行单独的均衡充电,均衡充电的方法;以 0.1I5(A)电流进行充电,充至电压达 到 2.5V/只,电池内有气泡发生时减半电流(即 0.05I5(A) )继续充电,充至充足电状态时 停止, 休息 0.5 小时后再减半电流 (即 0.025I5 A) 充电 1 小时, ( ) 再停充 0.5 小时后用 0.025I5 (A)的电流充电 1 小时,如此反复充电直至充电即一合闸电池内就有气泡激烈发生为止。 在实际使用中蓄电池一般都属于部分放电, 参加化学反应的活性物质只是局部少数部分, 长时间下去, 那些不参加化学反应的活性物质便有收缩硬结的可能, 从而使蓄电池容量减小。 为了防止这种情况产生, 每隔一定时间, 可以在预防性过充电的基础上像给新蓄电池初充电 那样进行一次充放电循环, 以迫使相当于额定容量的全部活性物质都参加化学反应, 这对于 保持蓄电池容量、防止硫化现象产生及延长蓄电池的使用寿命都是有好处的。 蓄电池在充电的过程中应注意不可经常过分的过充电,因为过充电会引起水的电解, 产生大量的氢气和氧气。 当氢气从负极板的空隙由里向外冲出时, 便会使负极板上的活性物 质脱落。 特别是在大电流充电的情况下更易造成蓄电池的及早损坏及影响其使用寿命。 另外, 蓄电池在实际使用中, 也就是蓄电池的放电过程, 过分的深度放电同样会造成蓄电池的及早 损坏及影响其使用寿命。一般蓄电池放电电压最低不可低于 1.7V/只,当蓄电池放电电压降 到 1.7V/只时,应立即停止放电,并在最短的时间内进行充电。 在正常的工作条件下,蓄电池都应该按规定进行充电。只有在任务重、时间紧的情况 下,才可不进行预防性过充电 ,但蓄电池的初充电和正常的及时充电则必须坚持。 二.把握正确的维护及保养方法 把握正确的维护及保养方法 应定期检查和调整电解液液面高度、纯度及密度: 铅蓄电池的电解液液面高度可用玻璃管测量。正常液面应高出隔板 15~25mm。通常在 10~15 天检查一次,热天每周检查一次。一般情况下电解液不足时,应加注蒸馏水。除非确 知液面降低是由于电解液贱出所致, 否则不可补加稀释硫酸电解液。 对于电解液纯度应每年 化验一次,特殊情况电解液颜色出现异常时,应随时进行纯度化验。 配 制 电 解 液 时 , 所 使 用 的 硫 酸 溶 液 应 符 合 GB4554-84 , 纯 水 应 符 合 行 业 标 准 ZBK84004-89(若有新国标,应以国标为准) 。对于需重新灌注的电解液,其配制的溶液密

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度为 1.265g/cm3±0.005g/cm3(30℃) ,水与硫酸(密度 1.835g/cm3 的体积比约为 3.1:1。 质量比约为 1.7:1。对于新蓄电池充电末期电解液的密度应为 1.290g/cm3 ±0.005g/cm3 (30℃) 。配制电解液时,应按比例将硫酸徐徐加入水中,并用耐酸棒随时搅拌,使其混合 均匀,切胡将水倒入硫酸中,以免发生事故。而对于需通过补加来调节电解液密度的,可用 预先配制好的 1.40g/cm3 的硫酸电解液来调整。注入电解液后需静置一段时间,待温度下降 到 35℃以下时方可进行充电。在寒冷地区使用的蓄电池,电解液密度可比规定值高 0.020~0.030 g/cm3,而在炎热地区使用的蓄电池,其电解液密度可降低 0.020~0.030 g/cm3。 测量电解液密度时,还应同时测量电解液温度,并按表将测量的电解液密度值换算为 15℃时的密度值。 表 温度/℃ 45 修正值 0.02 电解液密度换算成 15℃时的修正值 30 0.01 15 0 0 -15 -30 -45 -0.01 -0.02 -0.03 -0.04

例如电解液温度为 30℃时,测得密度为 1.28 g/cm3 ,则换算成 15℃时的密度为: 1.280g/cm3+0.01=1.290g/cm3。再如,在-15℃时测得电解液密度为 1.27g/cm3,则换算成 15℃ 时的密度为: 1.27 g/cm3-0.02=1.25g/cm3。 根据实际经验, 电解液在 15℃时的密度每减少 0.01 g/cm3, 约相当于放电 6%。 所以, 如果已知电解液密度, 就可以判断铅蓄电池的充放电程度。 需要注意的是, 对于进行大电流放电或刚加注过蒸馏水的铅蓄电池, 不可立即测量电解液密 度。 冬季维护使用蓄电池时应注意的方面: 冬季使用铅蓄电池时,充电困难,应特别注意保持其处于充足电状态,以免电解液密 度降低而结冰, 导致壳体破裂、 极板弯曲和活性物质脱落等故障, 因而可适当提高充电电压, 但仍要避免过量充电。 在不结冰的前提下尽可能采用偏小的密度, 一般不应大于 1.285g/cm3。 若在冬季补加蒸馏水,因为温度底,要在充电时进行,这样可使水较快地与电解液混合,从 而减小冰冻的危险。 对停用车辆的蓄电池在保管方面应注意的事项: 对暂时不用的铅蓄电池,可作湿储贮存。其方法是:先对铅蓄电池充足电,再把电解 液密度调整到 1.240~1.280 g/cm3,液面调整到正常高度,最后把加液口盖上的通气孔密封, 放置于室内暗处,同时摘除电源大线。湿贮存期不能超过 6 个月。在湿贮存期内,应定期进 行检查,如果容量降低 25%,应立即补充充电。在交付使用前也要先充足电。 停用期长的铅蓄电池,最好采用干贮存法,即:将蓄电池以 10h 放电率放电之后,应 设法吊出蓄电池组,倒尽铅蓄电池内的电解液,再用蒸馏水多次冲洗,直到水中无铅为止,

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凉干后将加液口盖旋紧,密封贮存。重新启用时,以新铅蓄电池充电规范和步骤充足电后, 方可正常使用。 (新车若为未起用的新铅蓄电池,其贮存方法和贮存时间应以出厂说明书为 准。 )若运输和保管均符合厂方要求,则铅蓄电池的保管期限为 2 年(自出厂日期算起) 。贮 存铅蓄电池应注意:贮存在室温为 5~40℃的干燥、清洁及通风良好的库房内;不受阳光直 射,离热源(火炉、暖气管道等)的距离不得少于 2m;避免与任何液体(如各种油料)和 有害物质(如农药、化肥等)接触;不得倒置与卧放,不得受任何形式的力的冲击或重压。 对使用中的铅蓄电池需要进行下列保养工作: 观察蓄电池外壳有无电解液渗漏。观察蓄电池在车上是否安装牢靠,每个蓄电池之间不 可有位移现象, 导线接头与铅蓄电池的连接是否牢固。 每个蓄电池的接线处不可有接触不良 或氧化物的存在。经常清除铅蓄电池盖上的赃物,用湿棉纱擦洗铅蓄电池盖上的电解液,清 除极桩和导线接头的氧化物,有条件时,在蓄电池极柱接线端子、穿孔连接螺栓等表面涂白 凡士林油,以防腐蚀,从而保证连接可靠,接触紧密。疏通加液口盖上的通气孔,平时应注 意保持蓄电池通气孔的畅通。蓄电池在充电过程中,由于电解液中的蒸馏水会被分解成为 O2 和 H2,产生大量气泡。这些气体必须从通气孔排出,若堵塞通气孔,就会使 O2 和 H2 积聚 过多而损坏蓄电池,且一旦遇火花还会引起爆炸。 在蓄电池维修过程中,不可将新、旧蓄电池串联使用。因使用过一段时间的蓄电池, 其部分活性物质已经脱落或极板部分硫化,因此容量有所下降。如果将新、旧蓄电池串联使 用,由于充电和放电的电流强度均相等,势必会导致旧蓄电池加剧老化,使用寿命缩短,以 及旧蓄电池的内阻变大,不利于新蓄电池充电。 经常检查铅蓄电池的放电程度,超过规定时应立即充电。定期对每个蓄电池的端电压、 电解液密度、电解液混浊程度、充电时的气泡情况等进行测量观察,若某一单个蓄电池电压 比其它单个蓄电池电压低 0.1V 以上,同时电解液混浊程度、气泡情况等有异常,表示该单 格电池应进行修理。 蓄电池的一般故障和解决的方法: 三.蓄电池的一般故障和解决的方法: 蓄电池的一般故障和解决的方法 蓄电池的故障一般有:极板硫化,反极,极板的腐蚀、弯曲和断裂,蓄电池内部短路, 活性物质脱落等。在作者走访过程中,发现以极板硫化,活性物质脱落的故障较为普遍。因 而就这两个故障的现象及处理方法重点简述如下; 1. 极板的不可逆硫酸盐化:通常也称为硫化或硫酸盐化。 主要表现现状为;正常放电时,容量显著降低。电解液密度低于正常值,而且长期落 后。充电过程中端电压上升很快,单电池电压可达 2.9V,而放电时下降很快,1~2 小时内达 1.8V。充电过程中析气过早,及过早的出现沸腾现象。极板颜色不正常,正极为浅褐色,负

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极为灰白色。 其产生的原因是;经常使蓄电池过量放电。蓄电池较长时间不用或长期小电流放电。 蓄电池缺乏应有的定期预防性过充电或经常充电不足。 电解液液面高度不够, 使露出液面的 部分极板硫化。电解液不纯,电解液密度过高等。 极板硫酸盐化的处理;应根据硫化程度的轻重,予以对应处理:一般情况下,对硫 化程度较轻且为时尚短的情况,用过充电的办法,便可使极板性能恢复正常。硫化程度稍重 的要采用小电流长时间过充电法。而硫化程度较为严重的,可用水处理法。 由于篇幅有限,具体方法不在赘述。 2.活性物质脱落:在正常工作条件下,活性物质也会有少量脱落,尤其到蓄电池使 用的后期,活性物质脱落已属正常现象。同时,极板制造质量低劣也会造成活性物质过早的 脱落。而这里所说的活性物质脱落,是指非正常情况下的活性物质脱落。 主要表现为;蓄电池电压低,容量明显不足。刚充电时就冒出强烈气泡,电解液产生 沸腾并出现混浊现象。电解液出现混浊现象是区别活性物质脱落与硫化现象的重要分界点。 其产生的原因是;在充电过程中充电电流过大,电解液的密度、温度过高。在放电过 程中,放电电流过大,电解液密度过低。蓄电池受到意外的剧烈碰撞。 防止和补救的措施;充电电流不宜过大,尤其在充电末期更需减小电流,使气泡不至 于过分剧烈析出,以减轻对活性物质的冲击。不要经常过充电,当单体电池电压达到 2.5V 时,即可停止充电。同样不要过放电,要严格按规定的终止电压。放电时电解液温度不要过 低。活性物质脱落的多时,清除后可继续使用。若特别严重,则需要更换极板和电解液。放 电条件对正极活性物质的脱落有较大影响。低温、大电流、高电解液密度均会促进正极活性 物质的脱落,应尽量避免。 蓄电池的一般故障和解决的方法见附表; 注:本文中的有些数据借鉴和参考了相关文章,在此仅提供给读者参考。

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现象

容 量 降 低
电 压 异 常 冒 气 异 常
电解 液温 度高

可能的原因 处理方法 初充电不足或使用后 均衡充电并改进运 充电不足 行方法 1:达不到额定容量 电解液密度偏低 调整电解液密度 或容量不足 外接线路不畅通,电 理顺外接线路 阻较大 反复充电消除极板 极板硫化 硫化 2:容量逐渐降低 检查电解液,必要 电解液混入有害杂质 时更换 电池局部短路 排除 3:容量突然降低 电池内部或外部短路 检查原因,并排除 1:电池充电时电压 偏高,而在放电时电 压很快降低 2:电池在使用中, 开路电压明显降低 极板硫化 消除极板硫化 检查单体电池电阻 电压,并排除

特征

反极、短路

电解 液密 度和 颜色 异常 3:电解液颜色、气 电解液不纯,活性物 更换电解液并冲洗 味不正常,并有混浊 质脱落 电池内部 沉淀
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1:电池充电末期不 充电电流太小或电池 调整充电电流,继 充电未充足 续充电 冒气或冒气少 2:电池充电后不冒 电池内部短路 排除短路 气 3:电池在充电中冒 极板硫化 消除硫化 气太早并且大量冒气 4:电池在放置或在 充电后未搁置即放 搁置一小时左右放 电,电解液中有杂质 电或更换电解液 放电过程中冒气 1:正常充电时,液 充电时电流太大或内 调整充电电流或排 部短路 除短路 温升高异常 2:个别电池温度比 极板硫化 消除硫化 一般高 1:电池在充电中密 极板硫化 消除硫化 度上升少或不变 2:电池充放电以 电解液中杂质较 电池自放电严重 后,搁置期间密度大 多,应更换电解液 下降


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