摘要:蓄电池制造行业在现阶段已经有了很大的发展,然而市场上的蓄电池产品良莠不齐,根据在市场和厂家的抽检结果来看,很多蓄电池产品存在容量不足,启动性差,易短路等质量问题,这些质量问题不仅影响蓄电池的使用寿命,甚至会引起自燃或爆炸等危险事故,因此对蓄电池进行必要的产品检测十分必要,这不仅有利于提高蓄电池产品质量,还有助于提升我国蓄电池行业水平,增强国际竞争力。
关键词:蓄电池;产品质量;检测方法
1.蓄电池产品概述
蓄电池蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计的电池,通过可逆的化学反应实现再充电,通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次电池。它的工作原理:充电时利用外部的电能使内部活性物质再生,把电能储存为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能输出。
蓄电池用填满海绵状铅的铅基板栅(又称格子体)作负极,填满二氧化铅的铅基板栅作正极,并用一定密度的稀硫酸作电解质。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,生成硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,生成硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电,它的单体电压是2V,电池是由一个或多个单体构成的电池组,简称蓄电池,最常见的是6V、12V蓄电池,如汽车上用的蓄电池(俗称电瓶)是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。由于蓄电池是一种易损耗的大型零部件,因此,加强其质量检测就显得尤为重要。
2.蓄电池产品检测的预处理
蓄电池在环境温度为25℃时,使用寿命最长,在此基础上温度每升高10℃,电池寿命缩短一半。反之,温度降低延长电池寿命,但电池放电容量减小。标准的试验环境是体现蓄电池正常指标的重要保障,电池的充放电都应在25±2℃的水浴中进行。
每个项目检验之前都要对蓄电池进行完全充电。蓄电池只有通过完全充电才能检测出其最佳的参数值。常用的蓄电池充电方法有定电流充电和定电压充电两种方法:
2.1定电流充电
其特点是在充电过程中,保持所设定的充电电流不变(也就是恒流充电)。在充电过程中,由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多用于电解水,产生氧气和氢气,当氧气不能被及时吸收时,便堆积在正极板(正极板产生氧气),使电池内部压力加大,电池温度上升,同时缩小了正极板的面积,表现为内阻上升,易出现极化现象。
2.2定电压充电
其特点是在充电过程中保持充电电压不变(也就是恒压充电)。
用恒压限流充电法刚开始时,由于蓄电池电动势较低,其值与充电电压之间的差值较大,所以充电电流大,充电速度快。随着充电的不断深入,充电电流会逐步减小,直到蓄电池电动势与充电电压相等时,充电电流将自动减小为0,充电会自动停止。
采用恒压充电法时,一个重要问题就是要选择适当的充电电压(也就是恒压值),若充电电压选得过高,则充电初期的充电电流就会过大,这对蓄电池性能会造成影响,若充电电压选得过低,不仅会使充电速度减慢,而且会过早地停止充电,造成蓄电池充电不足。
在试验中可以中和两种优势将充电模式,首先,以恒电流充电至预定的电压值,然后,改为恒电压完成剩余的充电,这种充电方法称为二阶段充电方法。
3.蓄电池产品质量的检测方法
3.1外观检测
主要检查产品的标志和标识,其内容包括生产厂家,规格信号、商标、正负极等,如果上述内容缺漏,这项检测即为不合格,外观检测中应特别小心所标内容与实际不符的情况,另外,外观检测还应该考核蓄电池外壳质量,确保外壳硬度,注液孔等指标,总之外观检测时保证蓄电池质量的重要步骤,也是辨别蓄电池品牌的重要手段,蓄电池产品的外观如图1所示。
3.2蓄电池容量检测
常用容量检测方法有外观尺寸测量法、储备容量检测法、20h和10h率容量检测法。下面分别对这三种方法进行简单讨论。外观尺寸测量法。将待检测蓄电池长、宽、高与标准规格尺寸对照,判断蓄电池容量等级,这种检测方法比较简易,容易让不法厂家钻空子。一般来讲,电池容量与蓄电池所装片数有关,片数越多,容量越大。而所装片数与蓄电池当量容积有关。有些非法厂家使用较大的蓄电池外壳,但是装入了较少的片数以蒙蔽用户,因此这种方法不严谨。储备容量检测法。国家标准简易,当蓄电池容量小于120Ah时,应当优先选用储备容量检测法。在检测过程中,这种方法放电电流大、时间短、电化学极化快且储备容量值明确。一般情况须要进行三次放电试验才能确定是否合格。客观的讲,这种方法简单方便,比较严谨。20h和10h率容量检测法,这种检测方法耗时较长,适用于一些非标准蓄电池、摩托车蓄电池等,采用该方法检验,须要特别注意放电温度。
3.3不可逆硫酸盐化检测
极板硫酸盐化是蓄电池常见的故障,许多蓄电池失效也是因这一故障而发生的。极板硫酸盐化主要表现为:充电时电压很快上升,过早析出气体,温度上升快;放电时电压下降快,容量小。蓄电池产生不可逆硫酸盐化时,应根据其程度的轻重进行修复。盐化较轻者,对其进行一般的活化充电(即均衡充电),就可以恢复正常。具体方法如下:恒压限流充电:第一阶段0.18C2A充电到2.7V/单格充电12-24小时。恒流电第一阶段:0.18C2A充电到2.4V/单格,第二阶段:0.05C2A充电5-12小时。盐化较重者,需要对其进行“水疗法”充放电,才能恢复正常。具体方法为:先对蓄电池补加入纯水或密度为1.05g/cm3稀硫酸到富液状态,再以0.05-0.018C2A的电流充电20小时左右,抽尽流动液,再作容量试验。反复上述操作,直到电池容量恢复。这种方法的难点是缺乏原始的放电曲线,而且不同的电池曲线的离散性较大。
3.4起动性能的检测
根据标准要求主要做低温起动试验和耐振动起动试验。干荷电起动性能主要针对干荷型蓄电池。这种试验是瞬间大电流放电.标准要求用3.5~4倍C20的电流来放电。终止单体电压不低于1.40V。这就是模拟实际起动时5s内的起动电流考核。因此,起动放电前5s的电压数值是很重要的。若12V电池5s内一下降至8.4V以下,这种蓄电池起动性能就是不过关的。我们遇到过这样一种蓄电池,其干荷电试验5s后一下降至7v左右,虽然仍能满足标准150s不低于6V的指标要求。但可以看出这种蓄电池实际起动性能是不好的。
结束语:
综上所述,蓄电池产品质量检测非常重要,无论从外观检测,还是从起动性能以及容量检测相关方面,必须按正确的方法来进行检测,这样才能充分保障蓄电池产品质量,确保消费者的各种利益,提高蓄电池企业的核心竞争力。
参考文献:
[1]杨小卫.浅谈蓄电池原因引起的故障检测分析[J].陕西水利.2011.
[2]乔志强.蓄电池产品质量检测方法的探讨[J].民营科技.2013.
[3]梁振华.关于蓄电池产品质量检测方法的探讨[J].企业技术开发.2014.
论文作者:黄剑波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/11
标签:蓄电池论文; 电流论文; 电压论文; 容量论文; 电池论文; 极板论文; 外观论文; 《基层建设》2017年第24期论文;