几种非电动车动力电池的维修实例

三、几种非电动车动力电池的维修实例

铅酸电池的工作原理都是一样的，但是不同用途的电池在制造时的配方和工艺上是有差别的，使用也是不同的。例如UPS电池，常年工作在浮充状态，阳极板栅被氧化腐蚀严重，因此制造时阳极板栅比较粗壮，电解液密度小。再如汽车启动电池，要求瞬时放电电流大，好启动内燃机，时间为几秒甚至几十秒，因此极板较薄。电动车电池则不然，长期工作在深循环、连续放电状态，属于动力类电池，因此极板较厚才可能有较长的寿命。

【例1】UPS淘汰用于电动车的电池。

故障现象：12个UPS淘汰的6V/10A·h汤浅电池，充不进电。

检查处理：检查电池开路端电压均在5.5～6V左右，根据多年经验，UPS电池失效主要表现形式为：失水、硫化、阳极腐蚀，撬开电池加液孔塑料盖板，拿下橡皮帽，发现全部缺水，用注射器加自制去离子水，各格加水总量不等；静止两小时后，随便抽出一块电池，将如图6-2所示的自制可调恒流充电器调到0.5A给它充电，同时检测端电压，大约在8.3V左右，调大充电恒流，电压还略微升高，还原到0.5A恒流给它充电，半小时后端电压降为7.7V左右，电池温度明显高于室温。据此判断这批旧电池是失水和硫化并存，决定除硫。为提高除硫效率，将电池分为两个（串联）一组，使用图6-2所示的恒流脉冲机用0.1C即1A电流分别充电除硫24h，停止充电后半小时测开路端电压都在6.5V左右。放电检测容量，为节省时间，用6个串联为一组，接36V/100W机床安全灯泡放电，1h后，每组总电压都大于32.5V；换用电动自行车充电器充电，充电状态指示灯正常，经两次循环充、放电，再用电池容量检测仪检查，达到8.5A·h、8A·h、8.2A·h，在配组原则之内UPS用密封免维护铅酸蓄电池，外壳正对加液孔上方处，有圆形盖板。盖板和四周的联系靠几个点连接，从圆形缝隙处撬开非常容易，撬开后做好标记，恢复时一一对应。

小结：UPS电池和电动车电池使用条件不同，失效规律也不同。一般城市停电很少，因此，UPS电池极板的活性物质因循环充放电消耗很少，又多为品牌，利用价值较高。失效形式主要为：失水、硫化、阳极腐蚀等。如果3个月不停电，就应该人为停电，让它放电到70％，这样，电池极板深处的活性物质就会得到活化，从而延长寿命。

经验：用0.05C恒流修复硫化的UPS电池，虽然很成熟，但是极板铅枝短路（也叫晶枝短路）的几率较高，而用正脉冲结合负脉冲修复，电解液加有硫酸钠，铅枝短路的几率会大大下降。

【例2】一组使用了5年的UPS淘汰电池用于电动车，商家称为38A·h12V的电池。

故障现象：当时其中一块微微变型，开路电压11.6V，其余外形完好，用内阻表测试比较均衡，开路电压都在12.5V左右，相差小于0.2V，从中选择了比较一致的3块。

检查处理：打开加液孔才发现是胶体电池，为了加强渗透，采用了如下措施：1）在自制去离子水里加了一点电瓶补充液（带粉红色的稀硫酸）。2）在注射器前端套了个橡胶套以保持和加液孔的密封性，加自己配制的补充液后，用注射器反复打气、抽气，制造负气压。3）若是冬天，除硫时可用热水进行加热。

图6-2　自制小功率可调恒流充电器

用3个笔记本电源改造为13.4～13.9V为它们充电，数天后接到生活用电动三轮车上，强劲有力。夏天，将充电电压降为13.1～13.4V。使用了两年，每半年左右用恒流脉冲除硫几小时。但有一个夏天忘记了降低充电电压，电池出现热失控，严重变形而报废。

小结：理论上，胶体电池不能维修，不能加水，维修效果不佳。如果措施得当，有的也会有效恢复部分容量，延长使用寿命。

几次提到UPS用电池，这类电池和电动车动力型电池相比，电解液比重低，电压也稍低。因此，配用充电器必须参考上述参数。

【例3】汽车12V40A·h启动电瓶。

故障现象：照明、转向有灯光，电机转一下就停止。这是早期河北某厂生产的24V三轮车代步生活用电动车，电机采用河北沧州电机厂200W串激24V直流电机，电池采用两块普通汽车用12V/40A·h开口富液电池。

检查处理：用数字万用表和内阻表分别检查两块电池开路电压、内阻等，差异很大。拧开加液孔栓堵观察，全部缺水，加足自制去离子水到电池的上、下刻度线之间，静止半小时后保持开盖状态，首先处理那块落后电池。用带抽头的工频变压器，次级经桥式整流直接充电，调整变压器抽头，使开始电流约10A，2h后电流降到了3A左右，有气泡产生，其中靠近阳极的一格气泡明显比其他格产生得多而快，摸这个格温升也比其他高，正极极柱温度也高。观察这个格电解液变黑水，换去离子水后再充，仍有黑水，加大电流还有白色刺激气味的蒸气发生。对另一块电池充电，该电池正常。前一块电池正极极柱所在格极板有部分脱落，其他格正常，决定短路该格降压使用。首先将该格的电解液放净，用火烧热的钢锯条将坏格上部割开形成一个大洞，果然，极板的栅架有脱落，用火烧烙铁将该格的正负极汇流条短路焊牢。打开有刷速度控制器，将欠压保护值调低2V，装车后，加电行驶正常；尔后将充电器_输出电压也降低2V，保证正常充电。

小结：汽车类启动电池的极板比较薄不适合连续大电流放电，用于电动车，容量要适当增大。

出租车使用的电池修复率较低，原因是阳极软化的比率较高。私家车放置时间较长的电池，以失水、硫化和钝化为主，修复率较高。富液启动的电池，一个比较普遍的现象是自放电严重。这主要是由于极板脱落物沉在底部，短路了正负极板所致。这种情况就得清洗，将脱粉弄出来。

【例4】汽车12V100A·h启动电瓶。

故障现象：启动马达时无力，电池内部有吱吱声。

检查处理：开路电压11V，用镀铅工具检测中间一格落后，电压零点几伏，确定该格有短路现象。用木棰沿坏格左、右、下三面敲击，敲击几下测一次坏格电压，直到电压发生了明显变化时停止敲击，接图3-12所示的KGCA可控硅充电机充电，停止充电后3min，测端开路电压为12.4V，说明短路消除。将电解质倒出来，有黑色物质，纯净水清洗3遍，换用去离子水清洗一遍；加密度1.28的稀硫酸至上、下刻度线之间；用10A的恒定电流连续充电15h；放电到截止电压10.5V后再用图3-23所示的强制充电设备以10A的恒定电流连续充电15h，静止12h，开路电压在12.9V，拧上排气阀，装车测试，启动马达有力。

小结：一般汽车启动电池如果极板已经烂的，单格短路的就报废处理。开口式极板完好的、仅仅是硫化和钝化的比较好修：1）将电解质倒出来，用去离子水清洗3～4遍；2）加密度1.28的稀硫酸到上水位线；3）按照容量的10％的恒定电流（0.1C）连续充电15h；4）放电后再充电，如果静止24h，开路电压在12.8V以上，就基本上可以了。

对于脱落物沉在底部，短路了正负极板的情况，清洗方法有两种：不打孔清洗和打孔清洗。打孔清洗就是在电池底部或者侧面靠近底部适当位置打孔，先用带压力的自来水清洗，然后用纯净水清洗一遍，最后用去离子水清洗一遍。最后封住开孔，可用PP塑料（聚丙烯）热封堵，外面再衬一块大的塑料片，也可以根据电池底槽材料选用其他材料封堵。这个方法比不开口清洗方便、彻底，效果显著。

【例5】UPS淘汰的12V7A·h松下电池。

这是一批来自东北的松下电池，一部分经加去离子水，除硫机去硫化后，恢复到了6A·h左右；一部分经上述方法处理后容量仍在3A·h左右的。改用加修复液处理，加含硫酸亚锡1.3％的密度1.28电解液，电池放电到零伏，用1A恒流强充24h，大部分电池容量也上升到了6A·h左右。其中一块疑似铅枝微短路。

故障现象：电量时而能保存，时而不能。

检查处理：开路电压11V，用镀铅工具检测中间一格落后，电压零点几伏，确定该格有短路现象。保持富液状态，用1A恒流强充10h，用内阻表放电1min，再用1A恒流强充10h。经测试，容量也上升到了6A·h，并且电量可以保存。又作了两次循环，维修成果巩固，维修完毕。

小结：对大容量有短路情况的电池有维修价值。例4通过使用木棰或橡皮锤沿坏格敲击外壳，震断了短路处，力度需要通过实践确定。需要指出的是，UPS密封阀控电池不要使用敲击法，理由是UPS电池长期浮充，因过充电阳极板栅普遍变脆，敲击震动非常容易造成阳极板栅断裂。可比照例5对电池进行大电流放电烧蚀，一般轻微铅枝短路的电池使用此法往往是立竿见影。

【例6】济南产豪华带棚汽油三轮车用启动电池，风帆牌6-QA-32型，2001年购买并启用。

故障现象：前6年使用正常，缺水时及时补充去离子水到高、低水位线之间，一般一周不用车时，用充电机作补充充电。第7个年头有半年多未用车，也没有保养，冬天打马达没电，旋开电池加液孔盖，观察电解液表面有薄冰。

检查处理：将电池卸下放到室内用充电机充电10h，测量电池容量不到1A·h；再充电10h，倒出电解液，加入密度1.3的稀硫酸，测量电池容量仍然不足1A·h，换电解液过程中发现有三个格电解液混浊，其中两个格严重；全部倒出电解液，反复用自来水冲洗3个电解液混浊格直至没有黑渣，用去离子水清洗两边以减小自来水杂质的污染；各格加入含有0.5％磷酸、1.5％硫酸钾、密度1.3的稀硫酸，用汽车灯泡继续放电到钨丝不亮后继续两小时；用图3-16所示自制铅酸蓄电池充电、维修多用仪卸掉控制器当限流充电器使用，4A充电16h，测量电池容量达到7.1A·h，充电过程中电池整体微微发热；仍然用4A充电20h，6个格全部冒泡，两个脱粉严重格最早大量析出气泡，将各格电解液密度勾兑为1.25，测量电池容量达16.3A·h，上车试用启动马达成功，放置3天仍然可以启动3次。

小结：这只32A·h电池质量优秀，使用、维护正确才得以使用6年之久。经换维修液、清零、强制充电、循环等一系列措施抢救性维修达到10多安时实际为坏格的容量。根据木桶原理，容量最小的坏格容量决定整块电池容量，此电池现在小于额定容量的70％已经不适合作为启动电池了。修后自放电不严重，可以用作应急照明等其他用途。