五、对单格落后不更换极群的维修案例
1.不进行手术的维修案例
【例1】一组四块世州牌6-DZM-17的17A·h电动摩托车电池。
故障现象:充电器充电状态指示灯能转换,续行里程不足新车时的一半。
检查处理:打开电池盒,电池上有不干胶标签,分别标有75分、72分、70分、34分字样,电池没有变形。车主自述购车8个月了,销售商关门保修无望。自己找人给电池加过水、进行过两天脉冲修复,没有改善,只付了8元材料费和电费。用内阻表测试,有“34分”标注的电池明显不良,其余三块比较接近。于是重点检查这块不良的电池,单独对其充满电后进行10A放电,在将近30min时,电压仍然有12V,没有几分钟就掉到10.5V,放电时间是35min。停止放电后30s,反弹电压12.3V。显然有单格落后问题,并且落后格存在阳极软化。于是用12V汽车大灯灯泡继续进行深放电,半小时不到灯泡就不亮(钨丝微红)了,改用铜丝短接电池端子,短接2h后拆掉铜丝立即用图3-17所示的充电维修两用机的维修挡进行限流反充电,电流为6A左右,电压在0V维持了大约30min才缓慢上升,大约1V时,蓄电池表面温度有40℃左右。为了防止过热将电池放进冷水盆里继续反充,又经过大约1h,蓄电池电压上升到10V,于是卸掉夹子停止反充。用汽车灯泡给电池放电到灯泡钨丝微红,改用铜丝短接电池端子10s,立即用图3-17所示的两用机充电挡进行正向充电。电流为8A左右,不久电压上升到12V,电流开始变小。充了一夜,第二天进行10A放电,到达截止电压,历时78min,容量比其余三块还高了一点。
将电池装进盒内,恢复原接线。充足电后,用图3-9所示有刷控制器改造的电子负载进行放电,将放电电流调至10A,监视电池组电压,放到截止电压42V时历时74min。继续用10A放电到电池组端电压36V(折算到每块电池端电压9V)时停止放电。改用图3-15所示日泉RQ36-2.0充电器充电24h。日泉RQ36-2.0虽然是给36V车充电的,但也能给48V车充电,只不过电流为200mA。换为普通48V三段式充电器充电7h,再用图3-9所示的控制器改造的电子负载进行放电,将放电电流调至10A,监视电池组电压,放到截止电压42V时历时82min。以后恢复正常充放电,三个月内没有反复。
【例2】一组使用约11个月的48V20A·h电动摩托车电池。
故障现象:车主买了新电池,作为折旧交给了电池经销商,准备当废品卖掉,现在续行里程也就是新车的一半。
检查处理:电池没有打开过,充电后用万用表和内阻仪检测,没有断格和短路现象,性能差距明显,其中一块最差。统统打开上盖,掀开橡皮帽观察,大部分孔内缺水干涸,用注射器按每孔5ml的量轮流加水,平均每孔加了20ml。开始用5A放电,用图3-4所示自制镀铅工具很快找到了那块最差的电池有落后格,落后格为阳极柱所在格。稍充电一会儿,用注射器检查落后格的液体浑浊,决定单独修理该格。按照如图6-3所示的尺寸,找出坏格和第二格的过桥位置,从电池顶部打了个直径2mm的孔,大约深1.5cm,钻到过桥的铅合金。用铜丝顺钻孔插进去作为一条引线,它和正极极柱分别对应第一格的负极和正极。用12V汽车大灯灯泡接正极极柱和这条引线进行放电,过了一夜,测坏格电压为0V,将引线直接搭接正极极柱,短接1h后拆掉铜丝,立即用图3-16所示的两用机的维修挡进行限流反充电,电流在5A左右。密切注视蓄电池坏格表面温度,到达50℃左右时停止。冷却后,用汽车灯泡单独给坏格放电10min,改用铜丝短接电池坏格30s,改用图6-2所示的自制可调恒流充电器正向充电6h,电流为1A。尔后用图3-16所示两用机的充电挡进行正向充电,密切注视坏格内气泡的发生。一有气泡明显发生立即停止充电。拆除引线,用AB胶封好钻孔。用注射器吸走各孔多余的电解液,装好橡皮帽,盖上电池上盖。
将4只充足电的电池串联,用图3-9所示的控制器改造的电子负载进行放电,将放电电流调至10A,监视电池组电压,放到截止电压42V时历时95min,继续用10A放电到电池组端电压36V(折算到每块电池端电压9V)停止放电。改用图3-15所示日泉RQ36-2.0充电器充电24h。然后换为普通48V三段式充电器充电7h,再用图3-9所示的控制器改造的电子负载进行放电,将放电电流调至10A,监视电池组电压,放到截止电压42V时历时100min。如此反复,进行三充三放,再恢复正常充、放电。
小结:这两例都是单格落后,并且是阳极轻度软化。处理的不同之处是:例1是将含坏格的电池整体放电到0V,然后反充,再改正充;例2是仅仅将坏格放电到0V,然后对它进行维修反充,再改正充。共同之处是:1)都进行了维修,也就是限流反充电。2)正充都是分级、分段变流充电。3)对整个电池组进行适量深度放电,然后适度过充电。
图6-3 两种常见电池中盖尺寸
最后提醒诸位,不要轻易进行反充电,否则会严重缩短电池寿命。最佳处理方法是控制含坏格的电池整体深放电程度。我们知道,每格额定2V,假设就1个坏格,那么坏格反充前,端电压为10V,此时坏格电压0V,5个好格的电压10V;坏格反充过程中,端电压介于10V和8V之间;反充完成时端电压8V,5个好格的电压为10V-2V=8V。实际情况很复杂,请读者仔细研究充放电曲线。
2.单格作短路处理的维修
当一个电池组只有一个单格严重损坏(如极板腐烂、严重短路故障),其余完好的情况时,最佳的维修方案是将坏格短路。短路一个格,对36V车电量只减少1/18,48V车只减少1/24,60V车只减少1/30,微不足道,可忽略不计。
(1)短接坏格的正负极的方法
1)找到坏格后,用自来水从加液孔稀释冲洗中的电解液;再用火烧烫钢锯条,以加液孔为中心切个大口,暴露出汇流排,用火烧烙铁或者用大功率电烙铁将正负极汇流排焊接(短路)在一起,装回被切下的塑壳用PVC胶粘合密封即可;2)在坏格顶部打几个2mm孔,拧进几个镀铅平头自攻螺钉,使螺钉插进并短路坏格的正、负极极板的板栅边框,给塑壳外露的自攻螺钉帽上涂AB胶加以固定和绝缘;3)在坏格顶部选准阴、阳极汇流排位置分别打2mm孔,一直钻出铅末,用2mm镀焊锡的铜丝紧紧插进孔内,在外部短接坏格,同样涂上AB胶加以固定和绝缘。使用自攻螺钉分别拧进钻孔,将塑壳外露的自攻螺钉帽短接,也能取得同样效果。
(2)改造速度控制器的电池欠压保护部分
将欠压保护动作值降低1.75V。即36V车保护动作值原为1.75V×18=31.5V,现为1.75V×17=29.75V;48V车保护动作值原为1.75V×24=42V,现为1.75V×23=40.25V;60V车保护动作值原为1.75V×30=52.5V,现为1.75V×29=50.75V。速度控制器的具体改造详见第五章。
(3)改造开关电源型普通三段式充电器
电池短路一个格,安时数没变,转折电流也不变,所以转折电流部分的电路不用动。需要改变的是两个恒压值,需要找到两只电阻,一只电阻负责微调高恒压值,一只负责微调低恒压值。高恒压值=2.42V×(原格数-1),低恒压值=2.35V×(原格数-1)。充电器的具体改造详见第五章。
(4)应急的办法
不改动充电器,而是在原充电器和电池之间,串联3只硅二极管6A10,原理是利用硅二极管正向压降为0.7V,3只串联压降为2.1V。电池盒有独立充电插口的,可以将二极管装在电池盒内部。
小结:和其他方案相比,短路单格是单格极板腐烂、严重短路故障的最佳维修方法,省工、省时、省料,对车子其他性能没有影响。建议控制器和充电器生产厂商在设计时预留短接线、短接帽。电池正常时短接线、短接帽处于断开位置;当电池一格短路时接通短接线、短接帽附加电阻。
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