柴油發電機啟動蓄電池的維護保養
發布時間：2024-04-07 點擊：122
柴油發電機啟動蓄電池的維護保養
啟動用普通鉛酸蓄電池主要用于柴油發電機組等發動機的啟動和點火電源，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境差和經常大電流放電，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性的特點已被市場普遍認可和接受產品，而且在保修范圍內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行的活化充電。其目的是使極板上的活性物質全部轉化成海綿狀鉛和二氧化鉛，讓蓄電池的放電容量能達到額定容量。初充電對柴油發電機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不能還原，以致造成電池永久性的充電不足，所以必須嚴格按照蓄電池使用說明書進行初充電。一般按如下步驟進行。
（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，蓄電池結構如圖1所示，并將電池外殼擦拭干凈，然后在正負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
計算依據是：
①稀釋前硫酸的質量w1與水的質量w2之和等于所配電解液的質量w3（即稀釋前后溶液質量相等）；
②稀釋前濃硫酸中硫酸的質量等于稀釋后所得電解液中硫酸的質量（即稀釋前后溶質質量相等）。
設硫酸、水和電解液的質量濃度分別為p1、p2（水的質量濃度為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，則上述關系可用以下式子表達：
w1p1＋w2p2＝w3p3
w1＋w2＝w3
也可以寫成
v1d1p1＝v3d3p3
v1d1＋v2＝v3d3
（3）配制電解液
①準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，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80℃左右，必須讓其冷卻到35℃以下才能灌入電池內。
③配制硫酸電解液時，應注意以下幾點：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致酸液沸騰濺射；c.配制時不要迎風站立，應穿戴上防護眼鏡、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。
電解液密度應以15℃時的值為準，否則應用下式進行換算：
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，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，液面應高出極板上沿10～20mm。在灌注時，應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。應在盡可能短的時間內完成灌注工作，最長不得超過2h。
（5）靜置浸泡
灌好電解液以后，應靜置浸泡5～8h，使電解液充分滲透到極板內部。在此期間，電解液和極板發生劇烈的化學反應，使極板上的活性物質轉變成硫酸鉛，因而出現電解液密度逐漸下降，溫度逐漸上升并產生氣體的現象，液面也略有下降。有關的化學反應為：
pb＋h2so4－pbso4＋h2↑
pbo＋h2so4－pbso4＋h2o
pbo2＋h2so4－pbso4＋h2o＋1/2o2↑
若液面下降到規定高度以下，應補加電解液至規定液面。當化學反應充分完成以后，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，應立即檢查，看正負極板是否倒置，或者電池是否短路。當電解液溫度下降至35℃以下時，即可進行初充電。
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，同時用小電流進行充電，待溫度下降之后，再按規定的初充電電流進行充電。
（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、靜置浸泡時的化學反應是否充分以及儲存期的長短等都有關系，最好按廠家的說明書進行。若無廠家說明書，可按下述一般步驟進行。
①第一階段：
用10h率充電約25h，當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行密度調整，對密度偏低的電池則暫不作調整。
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，若連續測得上述三個標志保持3h不變，則意味著初充電過程結束。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示電池，然后每隔1h測定一次標示電池的端電壓、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，應每隔1h普測一次，以便準確掌握充電結束的時機。
在初充電過程中還應注意以下幾點：
a．當電解液溫度快達到40℃時，應適當減小充電電流，使電解液的溫度不超過40℃，待降溫之后再用規定電流充電，并相應延長充電時間；
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. 當發現充電過程中液面下降并低于規定高度時，應立即補加純水，不能加電解液。
（7）調整密度
初充電結束后，各單體電池的電解液密度可能不一致，或者其密度達不到要求，在這種情況下，則應在充電停止并靜置1h后進行密度調整，使每只電池的密度達到規定值。密度偏高者，用純水調整；密度偏低者，用密度為1.40kg/l的硫酸溶液去調整。調整方法是：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，可繼續用上法調整，直至合格為止。
（8）檢查容量
調整好電解液密度后，必須用10h率電流放電進行容量檢查，最好在靜置1～2h使電解液擴散均勻后進行。放電方法如下。
將人工負載（可變電阻或水阻）連接在電池組上，調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，要對電池組進行普測，間隔時間也要根據實際情況縮短，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％。當出現下列現象之一時，則認為是電池放電終止，應立即停止放電。
①放電容量已達到額定容量的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，應立即給蓄電池進行正常充電，第2～5次充入容量為額定容量的3～1.5倍（逐次下降）。約經過8～10次充放電循環之后，容量可達到額定容量。
（9）整理資料
初充電過程及容量檢查時的所有關于端電壓、密度和溫度變化的數據，應繪制成曲線作為原始資料保存，以供今后維護時參考。
圖1 柴油發電機啟動電池外形結構圖
圖2 柴油發電機蓄電池充電線路圖
2、正常充電
（1）正常充電狀態
柴油發電機蓄電池活化啟用后，在以下情形下進行的充電，稱為正常充電，如圖3b所示。
① 當電池已放完電（應在24h之內進行），放電狀態如圖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 一個月內蓄電池未放電。
正常充電的目的是及時恢復鉛蓄電池的容量，以免使電池因長時間處于放電狀態而損壞。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2.4v，這一階段一般延續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8～10h左右。
（2）充電結束的標志
①充電結束示例如圖4c所示，現象為正負極板劇烈冒泡。
②電解液密度達到規定值：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柴油發電機蓄電池的單格電壓達到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行的活化充電。其目的是使極板上的活性物質全部轉化成海綿狀鉛和二氧化鉛，讓蓄電池的放電容量能達到額定容量。初充電對柴油發電機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不能還原，以致造成電池永久性的充電不足，所以必須嚴格按照蓄電池使用說明書進行初充電。一般按如下步驟進行。
（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，蓄電池結構如圖1所示，并將電池外殼擦拭干凈，然后在正負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
計算依據是：
①稀釋前硫酸的質量w1與水的質量w2之和等于所配電解液的質量w3（即稀釋前后溶液質量相等）；
②稀釋前濃硫酸中硫酸的質量等于稀釋后所得電解液中硫酸的質量（即稀釋前后溶質質量相等）。
設硫酸、水和電解液的質量濃度分別為p1、p2（水的質量濃度為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，則上述關系可用以下式子表達：
w1p1＋w2p2＝w3p3
w1＋w2＝w3
也可以寫成
v1d1p1＝v3d3p3
v1d1＋v2＝v3d3
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①準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，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80℃左右，必須讓其冷卻到35℃以下才能灌入電池內。
③配制硫酸電解液時，應注意以下幾點：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致酸液沸騰濺射；c.配制時不要迎風站立，應穿戴上防護眼鏡、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。
電解液密度應以15℃時的值為準，否則應用下式進行換算：
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，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，液面應高出極板上沿10～20mm。在灌注時，應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。應在盡可能短的時間內完成灌注工作，最長不得超過2h。
（5）靜置浸泡
灌好電解液以后，應靜置浸泡5～8h，使電解液充分滲透到極板內部。在此期間，電解液和極板發生劇烈的化學反應，使極板上的活性物質轉變成硫酸鉛，因而出現電解液密度逐漸下降，溫度逐漸上升并產生氣體的現象，液面也略有下降。有關的化學反應為：
pb＋h2so4－pbso4＋h2↑
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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，同時用小電流進行充電，待溫度下降之后，再按規定的初充電電流進行充電。
（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、靜置浸泡時的化學反應是否充分以及儲存期的長短等都有關系，最好按廠家的說明書進行。若無廠家說明書，可按下述一般步驟進行。
①第一階段：
用10h率充電約25h，當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行密度調整，對密度偏低的電池則暫不作調整。
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，若連續測得上述三個標志保持3h不變，則意味著初充電過程結束。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示電池，然后每隔1h測定一次標示電池的端電壓、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，應每隔1h普測一次，以便準確掌握充電結束的時機。
在初充電過程中還應注意以下幾點：
a．當電解液溫度快達到40℃時，應適當減小充電電流，使電解液的溫度不超過40℃，待降溫之后再用規定電流充電，并相應延長充電時間；
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. 當發現充電過程中液面下降并低于規定高度時，應立即補加純水，不能加電解液。
（7）調整密度
初充電結束后，各單體電池的電解液密度可能不一致，或者其密度達不到要求，在這種情況下，則應在充電停止并靜置1h后進行密度調整，使每只電池的密度達到規定值。密度偏高者，用純水調整；密度偏低者，用密度為1.40kg/l的硫酸溶液去調整。調整方法是：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，可繼續用上法調整，直至合格為止。
（8）檢查容量
調整好電解液密度后，必須用10h率電流放電進行容量檢查，最好在靜置1～2h使電解液擴散均勻后進行。放電方法如下。
將人工負載（可變電阻或水阻）連接在電池組上，調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，要對電池組進行普測，間隔時間也要根據實際情況縮短，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％。當出現下列現象之一時，則認為是電池放電終止，應立即停止放電。
①放電容量已達到額定容量的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，應立即給蓄電池進行正常充電，第2～5次充入容量為額定容量的3～1.5倍（逐次下降）。約經過8～10次充放電循環之后，容量可達到額定容量。
（9）整理資料
初充電過程及容量檢查時的所有關于端電壓、密度和溫度變化的數據，應繪制成曲線作為原始資料保存，以供今后維護時參考。
圖1 柴油發電機啟動電池外形結構圖
圖2 柴油發電機蓄電池充電線路圖
2、正常充電
（1）正常充電狀態
柴油發電機蓄電池活化啟用后，在以下情形下進行的充電，稱為正常充電，如圖3b所示。
① 當電池已放完電（應在24h之內進行），放電狀態如圖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 一個月內蓄電池未放電。
正常充電的目的是及時恢復鉛蓄電池的容量，以免使電池因長時間處于放電狀態而損壞。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2.4v，這一階段一般延續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8～10h左右。
（2）充電結束的標志
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②電解液密度達到規定值：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柴油發電機蓄電池的單格電壓達到2.7～2.8v，不再上升。
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