柴油發(fā)電機(jī)啟動蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)
發(fā)布時間：2024-04-07 點擊：162
柴油發(fā)電機(jī)啟動蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)
啟動用普通鉛酸蓄電池主要用于柴油發(fā)電機(jī)組等發(fā)動機(jī)的啟動和點火電源，啟動用鉛蓄電池通常為12v的單個蓄電池組成的24v啟動電源。由于鉛酸電池工作環(huán)境差和經(jīng)常大電流放電，與其他種類電池相比，其使用壽命較短；但是由于其良好地耐熱性和可修復(fù)性的特點已被市場普遍認(rèn)可和接受產(chǎn)品，而且在保修范圍內(nèi)損壞的話還可以以舊換新。
一、充電方法
1、初充電
初充電是對新的普通鉛蓄電池進(jìn)行的活化充電。其目的是使極板上的活性物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化成海綿狀鉛和二氧化鉛，讓蓄電池的放電容量能達(dá)到額定容量。初充電對柴油發(fā)電機(jī)蓄電池放電容量和使用壽命有著直接的影響，如果初充電不徹底，會使極板上部分活性物質(zhì)不能還原，以致造成電池永久性的充電不足，所以必須嚴(yán)格按照蓄電池使用說明書進(jìn)行初充電。一般按如下步驟進(jìn)行。
（1）充電前的檢查
檢查電池外殼有無損傷、防酸隔爆帽通氣是否良好和螺口有無松動，蓄電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，并將電池外殼擦拭干凈，然后在正負(fù)極接線柱上涂上黃油或凡士林油，以減輕酸霧對接線柱的腐蝕。
（2）計算硫酸與水的用量
計算依據(jù)是：
①稀釋前硫酸的質(zhì)量w1與水的質(zhì)量w2之和等于所配電解液的質(zhì)量w3（即稀釋前后溶液質(zhì)量相等）；
②稀釋前濃硫酸中硫酸的質(zhì)量等于稀釋后所得電解液中硫酸的質(zhì)量（即稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量相等）。
設(shè)硫酸、水和電解液的質(zhì)量濃度分別為p1、p2（水的質(zhì)量濃度為0％）和p3，它們的密度分別為d1、d2（水的密度為1）和d3，體積分別為v1、v2和v3，則上述關(guān)系可用以下式子表達(dá)：
w1p1＋w2p2＝w3p3
w1＋w2＝w3
也可以寫成
v1d1p1＝v3d3p3
v1d1＋v2＝v3d3
（3）配制電解液
①準(zhǔn)備好配電解液用的器具，包括耐酸和耐熱的容器（如陶瓷缸、塑料盆和膠木盆等）、攪拌用的玻璃棒或用塑料管封好的金屬棒、防護(hù)眼鏡、口罩、耐酸橡膠手套和圍裙、5％蘇打水等。具體的配制方法如下。
②先量取所需的純水倒入洗凈的容器內(nèi)，然后將所需要量的純濃硫酸小心地徐徐注入純水中，并用攪棒不斷地攪拌使之均勻。剛配好的電解液溫度可達(dá)80℃左右，必須讓其冷卻到35℃以下才能灌入電池內(nèi)。
③配制硫酸電解液時，應(yīng)注意以下幾點：a.禁止將純水注入濃硫酸中，否則會造成酸液飛濺；b.倒入硫酸的速度不宜太快，否則因局部溫升過快會導(dǎo)致酸液沸騰濺射；c.配制時不要迎風(fēng)站立，應(yīng)穿戴上防護(hù)眼鏡、耐酸橡膠手套和圍裙，以免硫酸濺到眼睛、皮膚和衣服上。若皮膚濺上酸液時，可先用5％的蘇打水沖洗，然后用自來水清洗。
電解液密度應(yīng)以15℃時的值為準(zhǔn)，否則應(yīng)用下式進(jìn)行換算：
dt＝d15－α(t-15)
式中，dt為t℃時的密度；
d15為15℃時的密度；
t為電解液的實際溫度，℃；
α為溫度系數(shù)，表示硫酸溶液從15℃時變化，每增加或降低1℃時，密度變化的數(shù)值（啟動用電池的電解液取α＝0.00074，固定用電池的電解液取α＝0.00068）。
（4）電解液的灌注
將配制好的電解液徐徐注入蓄電池內(nèi)，液面應(yīng)高出極板上沿10～20mm。在灌注時，應(yīng)注意電池間的距離不得小于25mm，以便散熱；灌注時間不宜太長。應(yīng)在盡可能短的時間內(nèi)完成灌注工作，最長不得超過2h。
（5）靜置浸泡
灌好電解液以后，應(yīng)靜置浸泡5～8h，使電解液充分滲透到極板內(nèi)部。在此期間，電解液和極板發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，使極板上的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變成硫酸鉛，因而出現(xiàn)電解液密度逐漸下降，溫度逐漸上升并產(chǎn)生氣體的現(xiàn)象，液面也略有下降。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：
pb＋h2so4－pbso4＋h2↑
pbo＋h2so4－pbso4＋h2o
pbo2＋h2so4－pbso4＋h2o＋1/2o2↑
若液面下降到規(guī)定高度以下，應(yīng)補加電解液至規(guī)定液面。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)充分完成以后，氣泡逐漸減少，電解液密度不再下降，溫度也逐漸下降，此時測得單體電池兩端的開路電壓為2v左右。若開路電壓很低，應(yīng)立即檢查，看正負(fù)極板是否倒置，或者電池是否短路。當(dāng)電解液溫度下降至35℃以下時，即可進(jìn)行初充電。
電解液灌注之后，靜置時間不宜過長，否則會引起硫化，使初充電時間延長。若達(dá)置時間后，電解液溫度仍然很高，可采取降溫措施，同時用小電流進(jìn)行充電，待溫度下降之后，再按規(guī)定的初充電電流進(jìn)行充電。
（6）開始充電
充電電路如圖2所示。初充電采用的是兩階段恒流充電法，充電電流和充電時間與電池的型號、靜置浸泡時的化學(xué)反應(yīng)是否充分以及儲存期的長短等都有關(guān)系，最好按廠家的說明書進(jìn)行。若無廠家說明書，可按下述一般步驟進(jìn)行。
①第一階段：
用10h率充電約25h，當(dāng)單體電池的端電壓升高到2.5v以上，極板上析出大量氣體，電解液密度已經(jīng)不再上升且大小在1.210kg/l附近時，可用純水對密度過高的電池進(jìn)行密度調(diào)整，對密度偏低的電池則暫不作調(diào)整。
②第二階段：
用20h率充電約20h，此時各單體電池電壓升高到2.7v左右，電池兩極激烈冒氣，電解液密度不再上升，若連續(xù)測得上述三個標(biāo)志保持3h不變，則意味著初充電過程結(jié)束。兩個階段充電時間共需約45h，充入電量約為額定容量的3.5倍。
在充電過程中，可在電池組中選定一只電池作為標(biāo)示電池，然后每隔1h測定一次標(biāo)示電池的端電壓、密度和液溫，以代表全組的情況。在第一階段充電時，每隔4h將全組電池普測一次，在第二階段充電時，則每隔2h普測一次，在接近充電終止時，應(yīng)每隔1h普測一次，以便準(zhǔn)確掌握充電結(jié)束的時機(jī)。
在初充電過程中還應(yīng)注意以下幾點：
a．當(dāng)電解液溫度快達(dá)到40℃時，應(yīng)適當(dāng)減小充電電流，使電解液的溫度不超過40℃，待降溫之后再用規(guī)定電流充電，并相應(yīng)延長充電時間；
b. 不能隨意停止充電，否則會引起電池硫化，使充電時間延長；
c. 當(dāng)發(fā)現(xiàn)充電過程中液面下降并低于規(guī)定高度時，應(yīng)立即補加純水，不能加電解液。
（7）調(diào)整密度
初充電結(jié)束后，各單體電池的電解液密度可能不一致，或者其密度達(dá)不到要求，在這種情況下，則應(yīng)在充電停止并靜置1h后進(jìn)行密度調(diào)整，使每只電池的密度達(dá)到規(guī)定值。密度偏高者，用純水調(diào)整；密度偏低者，用密度為1.40kg/l的硫酸溶液去調(diào)整。調(diào)整方法是：將電池的電解液吸出一部分，再加入等量的純水或密度為1.40kg/l的稀硫酸，然后用20h率電流充電0.5h，利用充電時產(chǎn)生氣泡的攪拌作用，使電解液濃度均勻一致。若測得電解液密度仍不符合要求，可繼續(xù)用上法調(diào)整，直至合格為止。
（8）檢查容量
調(diào)整好電解液密度后，必須用10h率電流放電進(jìn)行容量檢查，最好在靜置1～2h使電解液擴(kuò)散均勻后進(jìn)行。放電方法如下。
將人工負(fù)載（可變電阻或水阻）連接在電池組上，調(diào)整電阻的大小使放電電流為電池10h率電流值。放電過程中，一開始測量標(biāo)示電池的端電壓、密度和溫度一次，以后每隔1h測量一次。在接近放電終止時，要對電池組進(jìn)行普測，間隔時間也要根據(jù)實際情況縮短，以防過量放電。電池每一次放電容量不得超過額定容量的75％。當(dāng)出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時，則認(rèn)為是電池放電終止，應(yīng)立即停止放電。
①放電容量已達(dá)到額定容量的75％；
②個別蓄電池的端電壓已降到1.80v；
③電解液的密度（15℃）已降到1.170kg/l。
放電完畢后，應(yīng)立即給蓄電池進(jìn)行正常充電，第2～5次充入容量為額定容量的3～1.5倍（逐次下降）。約經(jīng)過8～10次充放電循環(huán)之后，容量可達(dá)到額定容量。
（9）整理資料
初充電過程及容量檢查時的所有關(guān)于端電壓、密度和溫度變化的數(shù)據(jù)，應(yīng)繪制成曲線作為原始資料保存，以供今后維護(hù)時參考。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)啟動電池外形結(jié)構(gòu)圖
圖2 柴油發(fā)電機(jī)蓄電池充電線路圖
2、正常充電
（1）正常充電狀態(tài)
柴油發(fā)電機(jī)蓄電池活化啟用后，在以下情形下進(jìn)行的充電，稱為正常充電，如圖3b所示。
① 當(dāng)電池已放完電（應(yīng)在24h之內(nèi)進(jìn)行），放電狀態(tài)如圖3a所示。
② 部分放電或小電流間隙式放電，雖然放電容量未達(dá)到額定容量的一半，但放電后擱置時間超過一周。
③ 一個月內(nèi)蓄電池未放電。
正常充電的目的是及時恢復(fù)鉛蓄電池的容量，以免使電池因長時間處于放電狀態(tài)而損壞。正常充電可以用兩階段恒流充電法、先恒流后恒壓充電法（或限流恒壓充電法）以及快速充電法等。采用兩階段恒流充電法時，第一階段用10h率電流充電，直到單格電池電壓達(dá)2.4v，這一階段一般延續(xù)5～6h。第二階段用20h率電流充電，直到充電終了，這一階段一般延續(xù)8～10h左右。
（2）充電結(jié)束的標(biāo)志
①充電結(jié)束示例如圖4c所示，現(xiàn)象為正負(fù)極板劇烈冒泡。
②電解液密度達(dá)到規(guī)定值：固定型蓄電池上升至1.20～1.22kg/l，移動型蓄電池上升至1.280～1.300kg/l，且不再上升。
③柴油發(fā)電機(jī)蓄電池的單格電壓達(dá)到2.7～2.8v，不再上升。
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一、充電方法
1、初充電
初充電是對新的普通鉛蓄電池進(jìn)行的活化充電。其目的是使極板上的活性物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化成海綿狀鉛和二氧化鉛，讓蓄電池的放電容量能達(dá)到額定容量。初充電對柴油發(fā)電機(jī)蓄電池放電容量和使用壽命有著直接的影響，如果初充電不徹底，會使極板上部分活性物質(zhì)不能還原，以致造成電池永久性的充電不足，所以必須嚴(yán)格按照蓄電池使用說明書進(jìn)行初充電。一般按如下步驟進(jìn)行。
（1）充電前的檢查
檢查電池外殼有無損傷、防酸隔爆帽通氣是否良好和螺口有無松動，蓄電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，并將電池外殼擦拭干凈，然后在正負(fù)極接線柱上涂上黃油或凡士林油，以減輕酸霧對接線柱的腐蝕。
（2）計算硫酸與水的用量
計算依據(jù)是：
①稀釋前硫酸的質(zhì)量w1與水的質(zhì)量w2之和等于所配電解液的質(zhì)量w3（即稀釋前后溶液質(zhì)量相等）；
②稀釋前濃硫酸中硫酸的質(zhì)量等于稀釋后所得電解液中硫酸的質(zhì)量（即稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量相等）。
設(shè)硫酸、水和電解液的質(zhì)量濃度分別為p1、p2（水的質(zhì)量濃度為0％）和p3，它們的密度分別為d1、d2（水的密度為1）和d3，體積分別為v1、v2和v3，則上述關(guān)系可用以下式子表達(dá)：
w1p1＋w2p2＝w3p3
w1＋w2＝w3
也可以寫成
v1d1p1＝v3d3p3
v1d1＋v2＝v3d3
（3）配制電解液
①準(zhǔn)備好配電解液用的器具，包括耐酸和耐熱的容器（如陶瓷缸、塑料盆和膠木盆等）、攪拌用的玻璃棒或用塑料管封好的金屬棒、防護(hù)眼鏡、口罩、耐酸橡膠手套和圍裙、5％蘇打水等。具體的配制方法如下。
②先量取所需的純水倒入洗凈的容器內(nèi)，然后將所需要量的純濃硫酸小心地徐徐注入純水中，并用攪棒不斷地攪拌使之均勻。剛配好的電解液溫度可達(dá)80℃左右，必須讓其冷卻到35℃以下才能灌入電池內(nèi)。
③配制硫酸電解液時，應(yīng)注意以下幾點：a.禁止將純水注入濃硫酸中，否則會造成酸液飛濺；b.倒入硫酸的速度不宜太快，否則因局部溫升過快會導(dǎo)致酸液沸騰濺射；c.配制時不要迎風(fēng)站立，應(yīng)穿戴上防護(hù)眼鏡、耐酸橡膠手套和圍裙，以免硫酸濺到眼睛、皮膚和衣服上。若皮膚濺上酸液時，可先用5％的蘇打水沖洗，然后用自來水清洗。
電解液密度應(yīng)以15℃時的值為準(zhǔn)，否則應(yīng)用下式進(jìn)行換算：
dt＝d15－α(t-15)
式中，dt為t℃時的密度；
d15為15℃時的密度；
t為電解液的實際溫度，℃；
α為溫度系數(shù)，表示硫酸溶液從15℃時變化，每增加或降低1℃時，密度變化的數(shù)值（啟動用電池的電解液取α＝0.00074，固定用電池的電解液取α＝0.00068）。
（4）電解液的灌注
將配制好的電解液徐徐注入蓄電池內(nèi)，液面應(yīng)高出極板上沿10～20mm。在灌注時，應(yīng)注意電池間的距離不得小于25mm，以便散熱；灌注時間不宜太長。應(yīng)在盡可能短的時間內(nèi)完成灌注工作，最長不得超過2h。
（5）靜置浸泡
灌好電解液以后，應(yīng)靜置浸泡5～8h，使電解液充分滲透到極板內(nèi)部。在此期間，電解液和極板發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，使極板上的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變成硫酸鉛，因而出現(xiàn)電解液密度逐漸下降，溫度逐漸上升并產(chǎn)生氣體的現(xiàn)象，液面也略有下降。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：
pb＋h2so4－pbso4＋h2↑
pbo＋h2so4－pbso4＋h2o
pbo2＋h2so4－pbso4＋h2o＋1/2o2↑
若液面下降到規(guī)定高度以下，應(yīng)補加電解液至規(guī)定液面。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)充分完成以后，氣泡逐漸減少，電解液密度不再下降，溫度也逐漸下降，此時測得單體電池兩端的開路電壓為2v左右。若開路電壓很低，應(yīng)立即檢查，看正負(fù)極板是否倒置，或者電池是否短路。當(dāng)電解液溫度下降至35℃以下時，即可進(jìn)行初充電。
電解液灌注之后，靜置時間不宜過長，否則會引起硫化，使初充電時間延長。若達(dá)置時間后，電解液溫度仍然很高，可采取降溫措施，同時用小電流進(jìn)行充電，待溫度下降之后，再按規(guī)定的初充電電流進(jìn)行充電。
（6）開始充電
充電電路如圖2所示。初充電采用的是兩階段恒流充電法，充電電流和充電時間與電池的型號、靜置浸泡時的化學(xué)反應(yīng)是否充分以及儲存期的長短等都有關(guān)系，最好按廠家的說明書進(jìn)行。若無廠家說明書，可按下述一般步驟進(jìn)行。
①第一階段：
用10h率充電約25h，當(dāng)單體電池的端電壓升高到2.5v以上，極板上析出大量氣體，電解液密度已經(jīng)不再上升且大小在1.210kg/l附近時，可用純水對密度過高的電池進(jìn)行密度調(diào)整，對密度偏低的電池則暫不作調(diào)整。
②第二階段：
用20h率充電約20h，此時各單體電池電壓升高到2.7v左右，電池兩極激烈冒氣，電解液密度不再上升，若連續(xù)測得上述三個標(biāo)志保持3h不變，則意味著初充電過程結(jié)束。兩個階段充電時間共需約45h，充入電量約為額定容量的3.5倍。
在充電過程中，可在電池組中選定一只電池作為標(biāo)示電池，然后每隔1h測定一次標(biāo)示電池的端電壓、密度和液溫，以代表全組的情況。在第一階段充電時，每隔4h將全組電池普測一次，在第二階段充電時，則每隔2h普測一次，在接近充電終止時，應(yīng)每隔1h普測一次，以便準(zhǔn)確掌握充電結(jié)束的時機(jī)。
在初充電過程中還應(yīng)注意以下幾點：
a．當(dāng)電解液溫度快達(dá)到40℃時，應(yīng)適當(dāng)減小充電電流，使電解液的溫度不超過40℃，待降溫之后再用規(guī)定電流充電，并相應(yīng)延長充電時間；
b. 不能隨意停止充電，否則會引起電池硫化，使充電時間延長；
c. 當(dāng)發(fā)現(xiàn)充電過程中液面下降并低于規(guī)定高度時，應(yīng)立即補加純水，不能加電解液。
（7）調(diào)整密度
初充電結(jié)束后，各單體電池的電解液密度可能不一致，或者其密度達(dá)不到要求，在這種情況下，則應(yīng)在充電停止并靜置1h后進(jìn)行密度調(diào)整，使每只電池的密度達(dá)到規(guī)定值。密度偏高者，用純水調(diào)整；密度偏低者，用密度為1.40kg/l的硫酸溶液去調(diào)整。調(diào)整方法是：將電池的電解液吸出一部分，再加入等量的純水或密度為1.40kg/l的稀硫酸，然后用20h率電流充電0.5h，利用充電時產(chǎn)生氣泡的攪拌作用，使電解液濃度均勻一致。若測得電解液密度仍不符合要求，可繼續(xù)用上法調(diào)整，直至合格為止。
（8）檢查容量
調(diào)整好電解液密度后，必須用10h率電流放電進(jìn)行容量檢查，最好在靜置1～2h使電解液擴(kuò)散均勻后進(jìn)行。放電方法如下。
將人工負(fù)載（可變電阻或水阻）連接在電池組上，調(diào)整電阻的大小使放電電流為電池10h率電流值。放電過程中，一開始測量標(biāo)示電池的端電壓、密度和溫度一次，以后每隔1h測量一次。在接近放電終止時，要對電池組進(jìn)行普測，間隔時間也要根據(jù)實際情況縮短，以防過量放電。電池每一次放電容量不得超過額定容量的75％。當(dāng)出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時，則認(rèn)為是電池放電終止，應(yīng)立即停止放電。
①放電容量已達(dá)到額定容量的75％；
②個別蓄電池的端電壓已降到1.80v；
③電解液的密度（15℃）已降到1.170kg/l。
放電完畢后，應(yīng)立即給蓄電池進(jìn)行正常充電，第2～5次充入容量為額定容量的3～1.5倍（逐次下降）。約經(jīng)過8～10次充放電循環(huán)之后，容量可達(dá)到額定容量。
（9）整理資料
初充電過程及容量檢查時的所有關(guān)于端電壓、密度和溫度變化的數(shù)據(jù)，應(yīng)繪制成曲線作為原始資料保存，以供今后維護(hù)時參考。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)啟動電池外形結(jié)構(gòu)圖
圖2 柴油發(fā)電機(jī)蓄電池充電線路圖
2、正常充電
（1）正常充電狀態(tài)
柴油發(fā)電機(jī)蓄電池活化啟用后，在以下情形下進(jìn)行的充電，稱為正常充電，如圖3b所示。
① 當(dāng)電池已放完電（應(yīng)在24h之內(nèi)進(jìn)行），放電狀態(tài)如圖3a所示。
② 部分放電或小電流間隙式放電，雖然放電容量未達(dá)到額定容量的一半，但放電后擱置時間超過一周。
③ 一個月內(nèi)蓄電池未放電。
正常充電的目的是及時恢復(fù)鉛蓄電池的容量，以免使電池因長時間處于放電狀態(tài)而損壞。正常充電可以用兩階段恒流充電法、先恒流后恒壓充電法（或限流恒壓充電法）以及快速充電法等。采用兩階段恒流充電法時，第一階段用10h率電流充電，直到單格電池電壓達(dá)2.4v，這一階段一般延續(xù)5～6h。第二階段用20h率電流充電，直到充電終了，這一階段一般延續(xù)8～10h左右。
（2）充電結(jié)束的標(biāo)志
①充電結(jié)束示例如圖4c所示，現(xiàn)象為正負(fù)極板劇烈冒泡。
②電解液密度達(dá)到規(guī)定值：固定型蓄電池上升至1.20～1.22kg/l，移動型蓄電池上升至1.280～1.300kg/l，且不再上升。
③柴油發(fā)電機(jī)蓄電池的單格電壓達(dá)到2.7～2.8v，不再上升。
300千瓦康明斯及濰柴發(fā)電機(jī)組價格差異及影響因素
柴油發(fā)電機(jī)組自備電源設(shè)計方案
柴油發(fā)電機(jī)組燃油存儲不當(dāng)將影響它的正常性能發(fā)揮
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康明斯系列柴油發(fā)電機(jī)組的性能和特點詳解
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