|
1.鉛酸蓄電池為1859年法國人Gaston Planté發明, 1881年C.Fauré的糊式奠
定基本的極板形式,1883年T.Tudor開發Tudor式(陽極板為多個薄摺的純鉛板), 1898年開發clad式(覆面式陽極板為玻璃纖維護持的管狀形式),其基本原理構成至今並無改變,現在主要生產糊式(陽陰極板皆為柵格式鉛片塗膏而成),覆面式(陰極板仍為糊式,陽極板為脊骨式管狀電片內塞二氧化鉛粉)。
2.鉛酸蓄電池單電池(1cell)公稱電壓為2V(伏特)基本構成為
(1) 陽極板(PbO₂)——由鉛氧化物粉(鉛粉)和稀硫酸組成的糊狀物質充填
於鉛合金格子乾燥後電解氧化(化成)成二氧化鉛。
(2) 陰極版(Pb)——與陽極板同,不過是乾燥後電解還原(化成)成海綿狀鉛。
(3) 電解液(H₂SO₄)——精製稀硫酸,比重通常起動用電池為1.260／20℃
(傳統式)或1.280／20℃(密閉式)定置用電池為1.215／20℃(傳統式)或
1.275／20℃(密閉閥調式)動力用電池為1.280／20℃(電解液比重各廠
牌及使用地域略有不同)。
(4) 電槽及蓋——具耐酸性及機械強度,現用PP及PVC合成樹脂。
(5) 隔離材——防止陽陰極板短路,以PS,RS,PVC等三種材質居多,又為防止
陽極板活性物質脫落,表面常護以玻璃綿。
3.充電狀態——鉛酸蓄電池兩極通以直流電流時,陽極作用物質成為二氧化鉛(PbO₂),陰極作用物質為海綿狀鉛(Pb),電離子由陽極經稀硫酸電解液向陰極
方向流動產生化學能量的現象。
4.放電狀態—鉛酸蓄電池兩極接上負荷時,兩極作用物質與電解液變成硫酸鉛(PbSO₄)與水,同時電離子由陰極向陽極逆流,而化學能量經負荷變為電氣能量而消失的現象。
5.鉛酸蓄電池的基本化學反應:
1.開路電壓——即起電力,電流不流動時,陽極與陰極電位之代數和, E=0.85
(常數) + 比重。
2.端子電壓—— e：端子電壓 E：起電力 I：電流 r：電流內部電阻
(1) 充電中端子電壓: e = E + Ir
(2) 放電中端子電壓: e = E–Ir
3.蓄電池容量(Capacity) ——電氣量單位(AH/WH)即由完全的充電狀態到放電終止電壓所得之放電電氣量。
(1) 放電電流(A) x 放電時間(H) = 安培小時(AH)
(2) 放電電流(A) x 放電時間(H) x 放電平均電壓(V) = 瓦特小時(WH)
4.放電終止電壓——放電時電壓逐漸下降,放電終期電壓急速下降,此急速下降點之電壓即為放電終止電壓,通常為1cell / 1.75V。
5.放電時間率——完全充電之電池經放電而達到放電終止電壓所持續之時間數,汽車起動電池通常以20HR表示,備用電源用定置電池常以10HR表示,電氣車用動力電池以5HR(歐系.日系)或6HR(美系)表示。
6.自行放電——已充電之蓄電池於放置狀態時,因種種原因而放電,此現象稱
為內部放電或自行放電。
7.充電(Charging)——蓄電池由外部電氣能量之供給,使蓄電池再度貯藏化學能量之現象,充電以DC電流行之,充電量以放電量之120%為準。
8.放電(Discharging)——蓄電池所貯藏之化學能量產生電氣能量之現象,鉛蓄電池所容許之放電深度以80%為準。
9.過放電——放電量於鉛蓄電池容許放電深度80%範圍造成極板折損硫酸鉛化。
10.壽命——蓄電池容量一定值低下,所得之充放電回數。
11.Gasing——充電終期(1cell / 2.4V以上)電解液中水分因電解之關係,陽極產
生氧氣(O₂),陰極產生氫氣(H₂)之現象。
12.硫酸鉛化——極板不可逆性硫酸鉛生成之現象,每AH放電中活性材料轉
變為硫酸鉛,陰極板為3.8g ,陽極板為4.4g。
13.初充電——陰極板之海綿狀鉛在大氣中易於氧化,且使用時加入稀硫酸電
解液,陰極板之氧化物變化為硫酸鉛,因此使用前將陰極板完全還原為海綿狀鉛(Pb)之充電作業謂之初充電。
三.鉛酸蓄電池充放電特性
1.充電特性:
(1) 鉛酸蓄電池充電四個階段:
極板之硫酸鉛分離,電解液比重昇高電壓急速上昇。
‚極版之硫酸擴散緩慢,電解液比重上昇減緩,電壓徐徐上昇。
ƒ電壓急速上昇,氣體(gas)大量產生,端子電壓約達2.4V / cell以上。
„電壓比重上昇達一定,充電終期完成。
(2)充電終期陽極板產生氧氣(O₂),陰極板產生氫氣(H₂),水電解因而水量減
少。
(3) 充電中之溫度上昇比放電要更激烈約3:1,一般充電完溫升約10℃,放電
完溫升約3℃。
(4) 充電完了三條件:
氣體呈旺盛狀態。
‚電解液比重達規定值並保持一定。
ƒ端子電壓達最高值並保持一定。
2.充電種類:
(1)初充電:
注入規定標準比重,液溫降至35℃以下開始充電作業。
‚充電電流,機車為容量1/10,汽車為容量1/20充電。
ƒ充電中溫度不可超過45℃,超過此一溫度電流必須減小或暫停充電。
„充電中端子閉路電壓每cell昇至2.50 ~ 2.80V時,每小時測定一次。
…連續測定3小時,電壓比重均保持定值即充電完成。
†充電完成應將電解液比重調整至規定標準,再充電1 ~ 2小時並將電池
洗淨擦乾。
※電氣車用動力電池充電方式類同,不過各廠牌充電電流.時間.注液比重
略有不同。
(2)補充電:
鉛銻系列電池一日自放電率約0.5 ~ 1.0%,電池充電後不用,一個月仍須充電一次。
‚汽車電池比重低於1.200 / 20℃以下,應立即補充電。
ƒ補充電為放電量之120%。
„電氣車用動力電池補充電,充電機都為自動充電方式,即充電電壓達T
點(每cell 2.4V)時再充電約3 ~ 4小時。
(1)鉛酸蓄電池放電三個階段:
放電開始電壓短期間急速下降。
‚電壓平緩下降。
ƒ電壓急速下降達放電終期。
(2)放電電壓變化主要為:
極板細孔因硫酸鉛容積增大毛細孔阻塞,硫酸滲透困難,電壓急速下降。
‚硫酸比重低下,作用物質變成硫酸鉛,內部電阻大增約比充電終期之內部電阻大2倍。
(3)放電中比重變化與放電量成正比率下降。
(4)放電中吸熱及發熱反應皆有,但由內部電阻發熱時多。
(5)自行放電:
物理性自行放電如內部短路及外部迴路漏電。
‚化學性自行放電即不純物進入,如鹽酸.金屬類等雜質。
ƒ舊電池陽極板析出之銻附著於陰極板形成內部電池而放電。
四.鉛酸蓄電池種類用途
1.起動用鉛蓄電池(Starting
Batteries)
作為汽車引擎起動.柴油發電機組引擎起動用,在強度放電的條件下只有50 ~ 100次的壽命,使用於柴油機組的N級電池大約有150次的循環壽命,因此使用此種電池在高負荷操作的簡易型電動堆高機(拖板車)時,其壽命較短須特別注意,目前市面上起動電池有3種類型,預期壽命大約2年。
(1) 傳統鉛酸蓄電池——使用銻–鉛系合金格子的加水式鉛蓄電池,比重
為1.260 / 20℃,因自放電率高,尤其在長時間放置及高溫下,且電解液
的消耗量較大,故須經常檢視補水電池不用時至少一個月充電一次。
(2) 低保養鉛酸蓄電池——使用低銻–鉛系合金格子的鉛蓄電池,比重為
1.260~ 1.280 / 20℃,此類電池為半密封狀態自放電率低,電池不用時至
少3個月仍要充電一次,使用時有失水可能,故仍須定期檢視補液。
(3) 免保養鉛酸蓄電池——使用不含銻的鈣–鉛系合金格子的鉛蓄電池
為完全密閉式,因不含銻耗水量少且自放電率小,可長期保存,電瓶不用,
6個月充電一次即可。
※ 一般起動電池都採定電壓浮動充電方式,電壓約13.5 ~ 14.5V,如有異常,充電機故障或電池損壞害,應儘速處理。
2.定置用鉛蓄電池(Stationary
Batteries)
此類型電池普遍應用在通信.UPS.照明等備用電源上,平時電池保持定電壓
的浮動充電方式,使電池維持滿電狀態,以應付停電時所需。
(1) 小型閥調式鉛鈣蓄電池——主要應用在照明.小型UPS.警報訊號燈,定
置用預期壽命約2 ~ 3年,使用於深放電循環,如電動代步車.玩具車等,
約1 ~ 2年,充電方式為定電壓充電2.275 ± 0.025V / cell。
(2) 傳統定置用鉛酸蓄電池——有覆面式CS型.糊式PS型,比重為1.215 /
20℃,預期壽命約10年以上,因須定期檢視補水及環境考量,近來已漸改
用密閉閥調式鉛鈣免保養電池。
(3) 密閉閥調式鉛鈣免保養鉛蓄電池——應用在中大型通信電力.UPS備用
電源裝置,預期壽命可達15年,比重1.270 / 25℃,浮動充電電壓為25℃時
2.23V / cell,使用此類電池要注意的是環境溫度及充電電壓,保養維護
簡便。
3.動力用鉛酸蓄電池(Traction
Batteries)
為電氣車輛用工業電池,諸如電動堆高機.高爾夫球車.高空作業車.洗地機.
AGV無人搬運車…等,應用範圍廣泛約可粗分為2類。
(1) 小型動力鉛酸蓄電池——此類型電池日本稱之為EB級工業電池,壽命約
600 ~ 800cycle,極板為糊式比重為1.280 / 20℃,另有GC級供小型電動堆
高機用,壽命可達1200cycle,不同的是正電片為覆面式(管狀),在美國此類
電池稱之為deep cycle型,壽命從300 ~ 800cycle不等,極板大都是糊式,比
重類同。
(2) 大型動力用鉛酸蓄電池——主要應用在電動堆高機,目前有二種電池規
格寬度在世界上使用,一種是英國BS規格電池,寬度為158mm,英國.美
國.日本皆是,另一種是德國DIN規格,寬度為198mm,德國DIN規格幾乎
已經將電池使用標準化,舉凡電池長度.高度.電池箱及排列方式甚至充
電機亦有遵循的標準,BS規格與DIN規格除了電池尺寸不同外,其組合
方式亦有差異,英.日.美各電池的串聯組合皆為焊接式,德國則採用電纜
螺絲固定式,理論上這些國家生產的動力型電池壽命皆可達1200 ~
1500cycle,實際上受到很多條件的限制,諸如充電機的選擇,環境溫度,保
養的水準,代理商的專業水平… 等等,皆是影響電瓶壽命的原因不可不
慎。
|
一.電氣車用動力鉛酸蓄電池組使用要訣
1. 充電要正常：檢查充電機是否有正常運作或故障,電池高溫(逾45℃以上)
不可充電,須降至40℃以下,電池放完電應補充電不可長期放
置,長期不用二個月仍要充電一次。
2. 放電要合理：電池操作不可放電逾電池容量80%(例:電量表有5個綠燈表
示100%的容量,剩下1個綠色燈號即表示已耗電80%,剩下
20%的蓄電容量),鉛酸蓄電池逾80%過放電會嚴重影響電池
壽命。
3. 高溫不操作：充電完或放電中的電池高溫逾50℃以上為電池異常的危險
訊號,應降溫停止操作並請電池專業人員檢查原因,否則會嚴
重影響電池壽命,另電池低溫0℃以下容量性能會降低,不可
將電池長期於0℃以下放置。
4. 補水要適當：保持液位在上下限,補充蒸餾水不要太滿,亦不可失水致極板
外露,嚴禁加電池補充液或稀硫酸。
5. 定期勤清洗：保持電池外部乾燥清潔,可避免電池漏電短路,每日充電完可
用濕布擦拭或每個月用肥皂水擦拭或清洗一次。
6. 操作要安全：充電區域應在通風處所,嚴禁煙火,電解液為稀硫酸,碰觸應用
大量清水沖洗,保養應戴護目鏡.防護手套。
二.電氣車用動力鉛酸蓄電池組保養要領
保養等級: A —— 一級保養,使用單位
B
—— 二級保養,工務維護單位
C —— 三級保養,專業維修代理商
|
保養項目
|
等級
|
保養周期
|
保養要領
|
|
1.補充蒸餾水
|
A
A
A
|
每日檢查
”
|
□1.充電前檢查液位,保持液位在上下限
之間,不可失水或加水太滿
□2.使用自動補水器,浮標下沉時須補水
□3.使用自動補水器,止水閥異常有滲水現象,須立刻反應
|
|
2.充電效能
|
A
A
A
A
B.C
C
|
每日檢查
”
，
”
不定期
”
|
□1.充電前將座椅蓋打開以利散熱降溫
□2.電池溫度在40℃以下始可充電
□3.充電機是否有正常啟動,充飽電是否
有燈號顯示
□4.充電時電池是否有異常高溫.冒煙
□5.充電機無法啟動→AC電源未輸入.
電纜斷裂.插頭損壞.充電機故障
□6.電池高溫.冒煙.爆破立即叫修
|
|
3.放電效能
|
A
A
B.C
|
每日檢查
”
不定期
|
□1.不可過度放電於電池容量80%
□2.操作時數是否正常
□3.操作時數異常縮短.電池冒煙.無過電
現象.電壓不穩定
|
|
4.電池外部清潔
配件保養
|
A
A
A
A
A
|
每周檢查
”
”
”
”
|
□1.電纜插頭良好,無破損鬆動
□2.出線端子及連接片如有腐蝕結晶,以
熱水清除擦乾抹上絕緣之防護油脂
□3.串聯線絕緣套應固定,電池上不可放
置金屬及其他雜物
□4.液栓蓋如有破損應更換以防不純物
進入
□5.酸液溢出應用濕布擦拭,量多時可用
5%蘇打鹼中和大量清水沖洗(電池
箱無排水孔用濕布擦拭即可
|
|
5.均等充電
|
A
A
A
A
|
視操作頻率
每日.每周.每月實施
|
□1.電池過度放電逾100%以上,當日實施
均等充電
□2.每日操作量,電池放電深度在70% ~
80%,每兩星期均等充電一次
□3.每日操作量,電池放電深度在70%
以下,每月均等充電一次
□4.各電池比重誤差值在±0.02以上實
施均等充電
|
|
6.比重檢測
|
A
|
每周檢查
不定期
|
□1.充足電比重為1.280 ±0.010 /
20℃
溫度每上昇1℃比重下降0.0007
溫度每下降1℃比重上昇0.0007
(注意液位有高低差異時,比重會略
有不同)
□2.比重差異在±0.020以上時應調整比
重,調整應用1.450(50%)中度硫酸,
嚴禁使用濃硫酸且須經過專業訓練
|
|
7.電壓檢測
|
B
B
|
每周檢查
”
|
□1.充電終期閉路電壓為2.50~2.80V
□2.充電完靜置60分鐘以上,開路電壓
為2.13±0.01V / cell以上為正常
※電壓必須與比重數據互為參考較準確
|
三.電氣車用動力鉛酸蓄電池組故障判斷與對策
|
項目
|
故障現象
|
判斷
|
對策
|
|
1
|
液栓蓋高溫變形,冒煙且比重低
|
硫酸鉛化或電池短路
|
無解更換
|
|
2
|
液栓蓋正常,比重正常,
冒煙現象(負載測試)
|
極柱斷裂,電池短路
|
無解更換
|
|
3
|
液栓蓋電瓶液深褐色伴有鉛粉微粒,
溫度高比重高,補水頻率高
|
過充電,充電機搭配輸出過大或充電機故障
|
檢查充電機配置適當否或充電機故障,短期電瓶有解,長期無解
|
|
4
|
液栓蓋正常,溫度正常比重低,
充電時間短電壓上升快
|
自放電過久或過放電
|
有解,
容量會變小
|
|
5
|
電瓶外觀比重電壓正常,無過電現象
|
連接片斷裂或正負極腐蝕
斷裂
|
重新焊接更新
|
|
6
|
電瓶外觀正常,比重超過1.300 /
20℃
, 操作時間短,充電時間短即飽和
|
電瓶老化或補液錯誤(加稀硫酸)
|
無解更換,
若短時間補液錯誤有解
|
|
7
|
新電瓶外觀正常比重低,作業時間短
|
充電機沒有輸出(AC缺相
或故障)
|
修充電機完後
做均等充電
|
|
8
|
新電瓶外觀正常,充電機亦正常,充足
電比重低,作業時間短
|
補水太滿酸液溢出
(比重不足)
|
充足電
比重調整
|
|
9
|
高頻率操作電瓶組,部分電瓶比重
偏高或偏低
|
補水不當,太滿或不均,無定
期均等充電,部分電池過放
電
|
入廠檢修,嚴重硫酸鉛化則無解更換
|
|
10
|
電瓶組無法充電
|
充電機故障或電瓶過放電
低於充電機啟動電壓設定值或電瓶 路
|
充電機檢修或電瓶入廠檢修
|
|
11
|
電瓶爆裂
|
有火花產生氣爆通氣孔堵塞或內部短路及過放電反極高溫氣爆
|
比重電壓正常,可以PP熔接補修,異常電瓶更新
|
|
12
|
電瓶翻覆,酸液溢流
|
酸液流失,極板外露,連接片斷裂
|
立即叫修,入廠測試檢驗
|
四.電氣車用動力鉛酸蓄電池組使用年限
理論上鉛酸蓄電池的壽命應該是無限的,如果機械結構性堅固耐腐蝕強,在合
理的條件使用下幾乎是可以永久使用的,然而實際上鉛酸蓄電池在放電過程
中,在兩極會產生硫酸鉛之結晶,此結晶是不良導體同時會使內阻增大,充電溫
度增加,長期循環之充放電不可避免硫酸鉛累積致極板活物質作用面積減小,
蓄電能力變差,電池高溫,極板破裂折損,隔離板炭化…等,皆是極板硫酸鉛結
晶化之結果而嚴重影響到電池壽命。
1.小型動力鉛酸蓄電池使用年限:
此類型充放電(充足電放電75%為準)循環壽命自300 ~ 800次,使用年限約1 ~ 3年不等,一般而言此種電瓶價格不貴,如有故障大多報廢更新,使用年限在6個月內,如有異常操作時間不足使用,經檢測判斷可以修復時,維修才有經濟效益。
2.大型動力鉛酸蓄電池使用年限:
此類型充放電(充足電放電80%為準)循環壽命自1200 ~ 1500次,使用年限約4 ~ 5年,而壽命的長短取決於
(1)電池品質水準
(2)電池使用頻率
(3)電池放電深度
(4)電池操作溫度
(5)充電機合適性
(6)保養的標準化。
3.延長電池組使用年限的要訣:
(1) 選擇有專業水準的電池代理商。
(2) 選用品質優良有口碑的電池。
(3) 選用統固TGB電池活化勁電液分解電池硫酸鉛之結晶,促進極板之活
化使電池再生延長電池壽命。
(4) 提高電池蓄電容量(需搭配充電機)或是增加備用電池,尤其在操作頻率
較高的環境。
(5) 電池不可過度放電使用,在放電深度100%時,電池壽命約只有500次,在
90%時約900次,在80%時約1200次,在60%時約1500次,在50%時約達
1800次的循環壽命。
(6) 不要在高溫下充電,必須降溫至40℃以下始可充電,電池的操作溫度在
50℃時約只有500次循環壽命,在40℃時約有1200次循環壽命,在35
℃時約有1500次循環壽命,在5℃時則可達2000次循環壽命。
(7) 充電機要搭配適當,以大充小會造成過充電,以小充大會充電不足。
(8) 高水準的操作保養知識,了解電池特性,有系統使用與保養電池並標準
化施行時,為電池長壽命不二法門。
|
一.電氣車用動力鉛酸蓄電池組的採購規範
請購鉛酸蓄電池組必須標示電池用途,規格容量,準此標準。
例:TOYOTA 5FB15電動堆高機用鉛酸蓄電池組48V / 400AH /
5HR,在此TOYOTA 5FB15即表設備機型電池的用途,48V / 400AH /
5HR為標示電池的規格容量,48V為2V的單電池串聯24只組合而成的蓄電池組直流電壓,
400AH / 5HR這裡5HR(5小時放電率)的意思不是表示此電池組只能操作5小時,它的意思是此一充飽電的電池組,1小時放電80A可以連續放電5小時(80A x 5H = 400AH)至放電終止電壓每cell 1.75V,5小時放電率標準通用於歐洲.日本,它亦可用6HR(用於美國).8HR.10HR表示。通常400AH / 5HR的電池組容量在3HR時為340AH(85%),在6HR時為416AH(104%,歐系只有103%),在8HR時為432AH(108%),在10HR時為440AH(110%),在此容量所顯示的意義乃電池組以低負荷的電流放電其內阻較小電壓降速度較慢,從電池組獲得的化學能效益亦最經濟,故選購電池組容量之小時放電率必須標示。
註：電氣車用動力電池容量以5HR表示或6HR(美國)表示,
汽車用起動電池容量以20HR表示,
UPS用定置電池容量以10HR表示。
※注意只標示12V / 100AH的電池無法得知其用途是起動電池或是工業級EB電池,最好標示型號,例:汽車電池型號為95E41R,工業電池為EB100,兩者價格差異甚大壽命長短亦不同。
二.選購電氣車用動力鉛酸蓄電池組必須考慮的要點:
首先必須先了解本身機具作業的需求,使用頻率為1班制.2班制或3班制,作業的環境是在常溫或低溫下使用,操作人員的素質以及電池組與電氣車充電機合適的搭配,據此選購鉛酸蓄電池必須考慮的要點:
1.電池組的容量必須足供作業需求,而不致電池組過度放電或高溫狀況下使用影響電池組的壽命,高負荷操作時可考慮提高容量或添購備用電池組。
2.在低溫環境下使用,例零下20℃操作,甚至是三班制使用必須添購備用電池組,因為在低溫環境下使用電池組的容量會降低,在0℃時電池容量約80%,在–20℃時電池容量約剩下50%。
3.多人使用無專人保養的電池組,可考慮選購品質好有口碑耐用的電池組,
例如日本GS YUASA品牌,可以降低故障率延長電池組壽命。
4.選擇鉛酸蓄電池組必須與充電機合理搭配,此點甚為重要。
※ 日系電池組與日系充電機的搭配,以充電機輸出起動電流除以0.17 ~
0.22 即得適用之電池容量。例:充電機之輸出起動電流為80A則充電
範圍為80 ¸ 0.22≒370AH ~ 80 ¸ 0.17≒470AH
※ 歐系電池組與歐系Wa方式充電機的搭配,以充電機輸出起動電流除
以0.12 ~ 0.16即得適用之電池容量。
另歐系電池組與歐系WoWa方式充電機的搭配以充電機輸出起動電
流除以0.17 ~ 0.20即得適用之電池容量。
※ 所以這裡必須要注意的是相等容量的電池組當歐系電池組使用在日
系充電機時,歐系電池組會造成過充電嚴重影響電池組的壽命,反之
日系電池組用在歐系充電機時會造成充電不足容量減少影響電池效
益。
※ 電瓶組與充電機的合理搭配是電池長壽命的要件,如有疑問應請專業
人士解答。
|
一般產業電池的使用壽命約3~5年,有使用至8~9年的(依使用頻率環境不同而定),
理論上產業鉛酸電池的使用是無限的,假如放電過程中所產生的硫酸鉛結晶皆能
100%還原成二氧化鉛的話,基本上至少是可以延長電池壽命1倍以上,而目前電
池市場上使用壽命不長的主因乃是因放電過程中硫酸鉛的結晶是無法完全的還原
到二氧化鉛,此不良導體的硫酸鹽結晶慢慢的蓄積在電極板上,造成極板的活性變
差,內阻變大,充電時間長,放電時間短,高溫耗水嚴重,容量低落最後無法使用。
1.電池組老化：經年累月硫酸鉛結晶蓄積在電極板上,造成極板之硫酸鉛結晶化,電解液滲透力差,活性物質作用面積變小,電氣性能變差,容量變小。
2.高溫環境使用：作業溫度每增加5℃ ,極板之硫酸鉛化速率以近1倍的速度進行,於50℃以上操作的電池組將造成極板嚴重之硫酸鉛化,極板膨脹變形、腐蝕,隔離板炭化。
3.充電不足：極板之硫酸鉛結晶無法電解還原,毛細孔阻塞,酸液滲透困難,內阻變大,溫度高,容量變小。
4.過放電：逾80%放電量所造成極板之硫酸鉛化,正負極板硫酸鉛化的容積比原極板容積大2及2.5倍,致極板膨脹變形活物質脫落,極板折損導致容量變小,內阻變大,溫度增加壽命變短。
5.過充電：充電量超過放電量120%造成高溫,電解液減少,氣體過度產生,陽極板活物質脫落腐蝕,隔離板炭化。
6.補液錯誤：補水太滿酸液溢流,各電池間比重歧異擴大致各電池間產生充電不足
,過充電過放電的現象;電池失水極板外露造成極板之硫酸鉛化,容量變小,高溫不退致電池過充電硫酸鉛化更加嚴重;又如長期以稀硫酸補充,導致電解液比重過高致極板腐蝕加深硫酸鉛化的速度,後果是電池充電不足容量變小,為電池的致命傷。
7.其他原因：如電池短路.不純物混入電解液中.通氣孔阻塞或火花所引起的電池爆裂。
二.產業鉛酸蓄電池活化再生維保目的
如前所述產業鉛酸電池故障主因90%以上乃是因鉛酸蓄電池不可避免的硫酸鉛結
晶化所致,以消極面的定期保養維護而言,諸如定期補水,不要失水,不要過度放電
(逾80%深度),不要高溫操作或充電,或是定期檢查比重調整等,皆是被動的接受電
池壽命為3~5年(依操作頻率而定)的此一事實,而且效能是年年遞減,補水頻率高,
充電時間變長,次數增加,無法滿足作業需求,終至報廢。既不能節省企業的購置成
本,提昇工作效率,無形中亦慢慢的耗損我們生存之所在——地球的資源,因此歐美
日等先進國家有感此問題之迫切性,近年來已積極開發出有效的去除鉛蓄電池的
硫酸鹽結晶——電池的致命殺手,此一高科技產品藉由物理方式(脈衝電壓、電
流)或化學方式(碳化物合成物及其它),電解或分離硫酸鹽結晶,使電池極板保持乾
淨富有活性,降低內阻進而延長電池壽命1~2倍以上。因此產業鉛酸蓄電池的活
化再生維保目的及功能主要是
1.環境資源之節能減廢
2.節省企業電池設備之購置成本
3.提昇電池設備之稼動率及工作效率
4.降低維修成本及設備之損耗率
5.減少水電損耗之無形支出
三.產業鉛酸蓄電池活化再生維保時機及方式
1.產業鉛酸蓄電池活化再生維保時機
(1)依使用頻率而定——業務量大,電瓶容量不敷使用容易造成過度放電(即逾
80%放電深度),可依實際狀況需要每年或每2年做一次活化再生維護保養。
(2)依使用年限而定——在正常使用狀況下的電瓶組,電瓶會因硫酸鉛化而漸趨
老化容量變小,導致電池不足作業需求,為預防計,電池組使用壽命在3年左
右,電瓶必須每年做一次活化再生維護保養;使用壽命在5年左右則每2年至
少做一次活化再生維護保養。
(3)依使用效能而定——在正常使用狀況下,電瓶充放電過程明顯感覺效能有降
低的趨勢,例:原本電瓶充飽電可操作8小時,而目前只能操作6小時,此刻電
瓶應立即做活化再生維護保養。
(4)依使用者保養水平而定——電瓶組非專人操作保養,容易造成過度放電或使
用習性不佳易致電瓶故障,可依實際狀況做活化再生維護保養。
(5)依使用環境而定——電瓶作業環境在常溫40℃ 以上的作業環境,應每年做一
次活化再生保養,高溫為電池的致命傷,活化再生保養可有效降低電池內阻,
降低溫度避免電池硫酸鉛化更加惡化,在低溫環境操作的電瓶有較長的壽命,但因性能較差可考慮每2年做一次活化再生保養,提昇電池性能避免電池的過度放電而影響電瓶壽命。
(6)依電瓶檢測狀態而定——當電瓶充飽電,單電池比重不足在0.04以內時,為初
期的硫酸鉛化現象,比重不足的電池應立即做活化再生保養,此為預防單電
池故障的有效時機,當單電池比重歧異過大至0.08時,不僅單電池易故障,整
組電瓶亦將造成過充電與過放電之惡性循環。
沒有留言:
張貼留言