煤礦用特殊型鉛酸蓄電池使用維護指導手冊

1、煤礦用特殊型鉛酸蓄電池使用維護手冊1 概述1.1應(yīng)用范圍煤礦用特殊型鉛酸蓄電池（以下簡稱電池）根據(jù)中華人民共和國煤炭行業(yè)標準MT658-2011煤礦用特殊型鉛酸蓄電池研制生產(chǎn)，是供作煤礦電力牽引車輛和與煤礦同級別條件下的其它場所物料搬運設(shè)備用防爆電源裝置中的直流電源。電池組、電源箱、連接導線（或連接條）及礦用隔爆型連接裝置組成煤礦鉛酸蓄電池防爆特殊型電源裝置，防爆型式為“ ExiS大于：。海拔高度不超過1200m。環(huán)境溫度不超過（-20 +40 ）C。周圍介質(zhì)中無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導電塵埃。相對于車輛的垂向、橫向和縱向具有頻率f為（150） Hz的正弦振動，其振幅 A不2a）當f為

2、（110）Hz時，A=25/f單位為毫米（mm）;2b）當 f 為（1050）Hz 時，A=250/f 單位為毫米（mm）。21.1.6 相對于車輛的縱向，具有加速度不大于30m/s的沖擊。1.1.7 執(zhí)行標準：MT658-2011煤礦用特殊型鉛酸蓄電池。1.2 型號及含義礦用特殊型（特殊使用環(huán)境代號）額定容量（5小時率）蓄電池車用（蓄電池類型代號）2 電池的結(jié)構(gòu)及特點2.1電池主要由正極板、負極板、電解液、隔板、電池槽、電池蓋、極柱、特殊排氣栓等 組成。電池槽與電池蓋之間熱熔密封。2.2電池的正極板設(shè)有耐酸絕緣護套，以提高電池的安全性和可靠性。2.3 電池為雙極柱（即兩個正極柱與兩個負極柱）

3、結(jié)構(gòu)，每個極柱都具有單獨承受回路電 流的導電性能。2.4 單體電池組合成電池組時，采用焊接連接，以防止產(chǎn)生火花并減小接觸電阻，保證其 安全使用及線路暢通。2.5為避免電池組短路，凡導電的裸露部位全部用絕緣護套蓋嚴，以保證安全使用。2.6電池采用了特殊排氣栓，從而大大提高了安全性改善了工作環(huán)境，降低了水的消耗。3 電池的主要性能3.1 電池在放電過程中的析氫量不大于0.5ml/Ah h。3.2電池槽具有足夠的機械強度，能承受沖擊能量不低于7.5J的沖擊試驗。3.3 電池的基本參數(shù)見表1。型號額定電壓V額定容量Ah最大外形尺寸mm最大質(zhì)量kg長寬高無液帶液D330KT233013718145517

4、.724.8D385KT38513718145518.225.3D440KT44017518145521.430.7D560KT56014516058026.435.4D700KT70017515953632.142.7D850KT85020416058544.558D1210KT12102211607906085注：電池的高度不包括減震墊。3.4 電池放電開始的電解液初始溫度為30 C時，其各小時率的容量見表2。表2型號5小時率3小時率1小時率0.5小時率完全充電時電解液密度3g/cm3（30 C）終止電壓1.70V終止電壓1.50V電流A容量Ah電流A容量Ah電流A容量Ah電流A容量AhD

5、330KT66330912731981983301651.290 .005D385KT773851073212312313851931.290 .005D440KT884401223662642644402201.290 .005D560KT1125601554653363365602801.290 .005D700KT1407001945824204207003501.290 .005D850KT1708502336995075078504251.290 .005D1210KT2421210339101772672612106051.290 .005注：1小時率、3小時率不作考核。若放電開始

6、的電解液初始溫度不在30 C時，則其實際容量應(yīng)按下式換算:= GC30 = 1+0.006（t-30）式中：C30-實際容量，單位為安時（Ah ）;Ct -初始溫度為t C時的容量，單位為安時（Ah ）;t -初始溫度，單位為攝氏度（C）；0.006-溫度換算系數(shù)。上式僅適用于電解液的初始溫度為（1540）C的范圍。3.5 循環(huán)耐久能力：按GB/T 7403.1-2008牽引用鉛酸蓄電池國家標準進行試驗時，其循環(huán)耐久能力不低于 800次。3.6干態(tài)電池應(yīng)貯存在干燥、清潔及通風良好的室內(nèi)，環(huán)境溫度為（540）C，自出廠之日起最長貯存時間為 2年。若超過2年，則其性能有相應(yīng)降低。3.7 各小時率（

7、0.5小時率除外）放電電壓特性曲線見圖1。3.8 5小時率放電內(nèi)電阻曲線見圖2。電壓Cv） II1JoIIIIII a-.|時間|圖圖1電阻(10 -6 I時間（h）圖 2圖24 電池的使用4.1使用前的準備電池在使用前應(yīng)清除外表面灰塵及臟物，并逐只檢查有無損壞，如有損壞者可視損壞情況進行修復或更換。經(jīng)檢查無誤后，根據(jù)需要或充電電源的情況將單體電池組合成電池組。警告裝卸電池或電池組用的升降設(shè)備，必須能夠承受相應(yīng)的重量。當電池或電池組升降時，確保所有人員不在電池下方。4.2 配制電解液根據(jù)表2中電池完全充電時的電解液密度，按表3規(guī)定配制電解液。電解液的技術(shù)要求應(yīng)符合JB/T 10052-2010

8、鉛酸蓄電池用電解液，硫酸的技術(shù)要求應(yīng)符合HG/T 2692-2007蓄電池用硫酸，水的技術(shù)要求應(yīng)符合 JB/T 10053-2010鉛酸蓄電池用水。表3序號開始放電時電解液密度3g/cm3(30C)應(yīng)配制的電解液密度3g/cm3(30 C)水與硫酸(密度為 1.835g/cm3)體積比質(zhì)量比11.290 .0051.265 .0052.6:11.65:1警告請穿戴好護目鏡，膠鞋、橡膠手套和橡膠工作裙，隨時清潔和中和溢出的硫酸，以免因身體接觸硫酸而造成燒傷。4.2.2 配制電解液時，應(yīng)用清潔的耐酸及耐溫的容器，先放入上述比例的水，再按比例將硫 酸徐徐加入水中，并用耐酸棒或凈化的壓縮空氣隨加隨攪拌

9、，使其混合均勻。警告切勿將水倒入硫酸中，以免因液面溫度突然升高沸騰導致硫酸飛濺傷人。4.2.3 配制好的電解液，經(jīng)冷卻到常溫后，按表4對密度進行調(diào)整。表4溫度C510152025303540密度g/cm31.2571.2541.2501.2461.2431.2391.2361.2321.2621.2591.2551.2511.2481.2441.2411.2371.2681.2641.2601.2571.2541.2491.2461.2431.2721.2691.2651.2611.2581.2541.2511.2471.2771.2741.2701.2671.2631.2591.2561.2

10、521.2831.2801.2761.2721.2691.2651.2621.258表4 （續(xù)）溫度C510152025303540密度g/cm31.2871.2841.2801.2761.2731.2691.2661.2621.2881.2851.2811.2771.2741.2701.2671.2631.2931.2901.2861.2821.2791.2751.2711.2681.2991.2951.2911.2871.2841.2801.2761.2731.3041.3001.2961.2921.2891.2851.2811.2781.3091.3051.3011.2971.2941.

11、2901.2861.2831.3141.3101.3061.3021.2991.2951.2911.2884.3 電池的充電正常使用時，用戶可根據(jù)情況采用恒流充電（推薦）及智能充電兩種方式，但初充電應(yīng)采用恒流充電。4.3.1 初充電4.3.1.1 取下特殊排氣栓，將配制好且冷卻到 30C以下的電解液注入電池內(nèi)， 灌注后液面高 度距離注液口下沿（1015） mm。靜置（34） h后，如電池溫度低于 35C時即可對電池 進行初充電，若電池溫度高于 35 C應(yīng)設(shè)法降溫，否則不能進行初充電。注意自電解液注入電池內(nèi)至開始初充電，間隔時間不得超過12小時。4.3.1.2 用直流電壓表逐只檢查電池的極性，避

12、免造成反充電而損壞電池。4.3.1.3 必須用直流電源進行充電。其電源的正極與負極分別與電池組的正極與負極連接。充電時，所需電源的電壓數(shù)值，應(yīng)等于或大于被串聯(lián)電池只數(shù)的3倍。警告要絕對保證電池極性連接正確，電池正極連接充電器正極，負極連接充電器負極。否則將損壞電池。4.3.1.4 經(jīng)上述準備確認無誤后，方可進行初充電。初充電電流參照表5規(guī)定。表5型號充電電流 A充電倍數(shù)初充電正常充電第一階段第二階段第一階段第二階段D330KT331743214.55D385KT392049244 4.5D440KT442256284 4.5D560KT562870354 4.5D700KT703588444

13、4.5D850KT8542108544 4.5D1210KT12060154774 4.5初充電分兩個階段進行：第一階段：充電至電池的端電壓普遍升到2.40V;第二階段：充電至電解液劇烈冒升氣泡，電壓與電解液密度穩(wěn)定（23） h不變，具體充電倍數(shù)參見表 5。注意在任何充電過程中，電解液的溫度不得超過50C。若接近50C時，應(yīng)設(shè)法降溫或減小充電電流。若溫度仍不下降，則應(yīng)暫時停止充電，待溫度下降后再繼續(xù)充電。電解液密度與液面高度調(diào)整：若電池完全充電后電解液密度低于標準密度時，應(yīng)取出一部分電解液， 注入預先配好的密度1.400g/cm3的硫酸溶液予以調(diào)整，并使液面高度符合規(guī)定；若電池完全充電后電解液

14、密度高于標準密度時，應(yīng)取出一部分電解液，注入水（符合JB/T 10053-2010鉛酸蓄電池用水）予以調(diào)整，并使液面高度符合規(guī)定。4.3.1.5 電解液的密度及液面調(diào)整后，應(yīng)繼續(xù)充電約1h,使電解液的密度均勻，初充電即告完成。擦凈電池表面酸液，電池即可投入使用。警告電池必須在裝入電源箱并按要求組裝好電源裝置后才能在井下使用。4.3.1.6 電池在任何充電中，都應(yīng)戴好特殊排氣栓以免酸霧逸出，腐蝕人與物；若因充電時 電解液溫度過高，采取降溫措施無效時，也可取下特殊排氣栓進行充電。但電池在使用（放 電）時，必須戴好特殊排氣栓，以保證其安全使用。警告凡是經(jīng)初充電出廠的電池，用戶在收到后務(wù)必檢查并記錄電

15、池電解液的密度及液面高 度。若有異常，及時反饋，請勿擅自使用，以免影響電池性能甚至損壞電池。4.3.2 正常充電正常充電”。5規(guī)定，充電量為上次放電量的1.2倍左1.5倍左右。經(jīng)初充電正常使用的電池，再進行充電稱為正常充電采用恒流充電，其充電電流參照表右。但新電池前5次的充電量，應(yīng)為上次放電量的采用智能充電機進行正常充電時，新電池的前5次充電必須根據(jù)智能充電機使用說明啟動均衡充電功能。4.3.3 補充充電4.3.3.1 下列情況下都應(yīng)進行補充充電離電池出廠前的最后一次充電間隔時間超過25天（預計裝車后時間超過要求時，補充充電需在貯存過程中進行）；充電后貯存中的電池每隔30天。4.3.3.2 補

16、充充電方法是用正常充電的第二階段充電電流對電池進行充電，至電壓及電解液密度穩(wěn)定（23） h不變。4.3.4 均衡充電4.3.4.1 均衡充電的目的電池在使用中，由于充電不足、放電后未及時充電等原因，使活性物質(zhì)得不到及時恢復，發(fā)生鈍化現(xiàn)象，影響了電池的容量和壽命；對成組使用的電池，還存在電池間狀況的差別， 長期使用會出現(xiàn)電池間的參數(shù)愈來愈不均衡的現(xiàn)象，降低了整組電池的性能。均衡充電可預防電池的硫酸鹽化故障，減少電池組的不均衡性。針對以上情況，應(yīng)視情況對電池進行均衡充電。若不及時進行均衡充電，將影響電池使用壽命等性能。如有下列情況之一，都應(yīng)進行均衡充電。a）放電電壓經(jīng)常降至終止電壓以下；b）放電電

17、流值經(jīng)常過大；c）放電后未及時進行充電；d）電解液混入危害不大的雜質(zhì)；e）連續(xù)三次充電不足或較長時間未使用；f）將極群組取出檢查或清除沉淀物后；g）采用恒流充電正常使用的電池每隔兩個月、采用智能充電正常使用的電池每隔一個月。4.343 均衡充電的方法恒流充電：先將電池進行正常充電，待充電完畢，靜置1h,再用正常充電第二階段的電流繼續(xù)充電，直至產(chǎn)生劇烈氣泡時，停充1h。如此反復數(shù)次，直至電壓、電解液密度穩(wěn)定，于間歇后再進行充電便立即產(chǎn)生劇烈氣泡為止。智能充電：根據(jù)智能充電機使用說明啟動均衡充電。4.3.5 充電測量記錄要求充電前測量記錄檢查所有電池的電壓、 電解液密度和溫度；充電開始后測量記錄檢

18、查電 池的電壓；充電過程中測量記錄檢查電池的電壓間隔時間為4h；在均衡充電中，每只電池的電壓、電解液密度及溫度，都進行測量并記錄，間隔時間為2h；充電結(jié)束時測量記錄檢查電池的電壓、電解液密度和溫度，并將電解液的密度及液面高度調(diào)整到符合規(guī)定。5 電池維護和保養(yǎng)5.1電池使用過程中，應(yīng)避免以下情況的發(fā)生：a）充電不足：長期充電不足，將嚴重影響電池容量、使用壽命；b）過充電：過充電會造成電解液中水的大量電解，溫度較高，從正極、負極加劇析出的 氣體使電池正極、負極活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，降低電池使用壽命；c）過放電：過放電后在正極、負極生成的硫酸鉛層結(jié)構(gòu)較致密，充電時活性物質(zhì)難以恢 復；過放電嚴重時還可造成

19、個別電池的轉(zhuǎn)極。5.2電池使用過程中，會有氫氣析出，尤其在充電過程中和充電結(jié)束后的一段時間內(nèi)析出 較多，因此，應(yīng)及時對電池充電室通風，嚴格控制氫氣含量，以保證安全。充電場所嚴禁煙 火。警告嚴禁在井下充電，必須在通風良好的充電室內(nèi)才能對電池進行充電。5.3電池使用過程中，如果電解液溫度過高，會加劇氫氣的析出、降低活性物質(zhì)與板柵的 結(jié)合強度、加大電解液對極板的腐蝕，嚴重影響電池使用壽命。警告使用過程中，電解液溫度不得超過50C。否則將嚴重縮短電池使用壽命。8tH25.4 電池表面應(yīng)保持清潔、干燥，應(yīng)及時清理落在電池外表面、連接導線（或連接條）上 的灰塵及測量過程中滴在電池蓋上的電解液，以確保電池絕

20、緣性能良好。5.5電池使用過程中，為保證特殊排氣栓的透氣性能，應(yīng)保持其清潔。如有沾污，可將其 取下用清水進行浸泡，清洗干凈，晾干后再投入使用。如特殊排氣栓損壞，應(yīng)及時更換。建 議定期對特殊排氣栓進行清洗，以防止排氣栓堵塞。5.6電池使用過程中，使用恒流充電的用戶每隔兩個月應(yīng)對電池進行一次均衡充電，使用 智能充電機的用戶每隔一個月應(yīng)對電池進行一次均衡充電。5.7每周不得少于一次測量檢查電池的電壓、電解液密度及溫度，為了全面了解電池組狀 態(tài)，每月進行一次總檢查、總測量。總檢查的內(nèi)容為：連接是否緊固、電解液液面、密度是 否正常、電壓是否均衡等。特別是采用智能充電的電池，往往忽視了對電池的檢查，造成個

21、 別存在問題的電池沒有被及時發(fā)現(xiàn)，從而影響整組電池的性能。警告正常使用過程中，若電解液液面降低，只允許向電池內(nèi)補加蒸餾水，禁止向電池內(nèi)加任何其他物質(zhì)，且補加蒸餾水只能在電池充電末期進行。5.8在檢查及測量電池過程中，嚴禁踩壓、碰撞電池蓋、特殊排氣栓等電池零部件，以防 受損。6 常見故障檢修電池產(chǎn)生故障的原因很多，除制造質(zhì)量和運輸保管影響以外， 使用和維護不當也是主要 原因之一。發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時分析原因，并盡快采取有效措施進行排除。電池常見故障的特征、 發(fā)生的原因和檢修的方法如下：6.1 電池內(nèi)部短路6.1.1 主要特征內(nèi)部短路的電池，充電時電壓低，放電時容量低，電壓下降很快。充電時，電壓、電解液

22、密度上升緩慢，充電末期氣泡微弱，甚至沒有氣泡發(fā)生；充放電過程中電解液溫度高，上升快；自放電嚴重。6.1.2 故障原因造成電池短路的原因主要有：導電物體落入電池內(nèi)，使正、負極間搭接形成短路；隔板破損，引起正、負極板間接觸；極板產(chǎn)生鉛絨，堆積在極群兩側(cè)或上部板耳處，使正、負極 板間搭橋形成短路；極板活性物質(zhì)脫落過多、沉淀物觸及到極板底部，使正、負極板間形成 短路等。6.1.3 處理方法對于短路的電池， 應(yīng)首先檢驗有無導電物體落入電池內(nèi)， 如果有， 則去除引起短路的導 電物。吊出極群，觀察是否是鉛絨或脫落物質(zhì)過多形成的短路，如果是，應(yīng)加以清除并更換 新的電解液。如隔板破損，應(yīng)將極群分離開，仔細找出破

23、損的隔板，抽出換上新的隔板。6.2 極板不可逆硫酸鹽化6.2.1 主要特征電池放電容量降低， 電解液密度低于規(guī)定的正常值； 在充電過程中， 其初期和終期的電 壓較正常電池偏高；充電時過早地發(fā)生氣泡，電解液溫度上升的快，易超過50C ;放電時電壓下降快，過早地降到終止電壓。6.2.2 故障原因電池由于經(jīng)常充電不足、 未能及時均衡充電， 經(jīng)常過放電或小電流深放電， 長期處于半放電或放電狀態(tài)中，電解液液面過低、極板上部露出液面等原因，使正、負極板上的部分硫 酸鉛充電過程中難以轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)。6.2.3 處理方法對已產(chǎn)生極板硫酸鹽化的電池， 程度輕微者可通過適當?shù)倪^充電還原， 較重者可用小電 流充電法

24、，嚴重者用水療法進行處理。為防止硫酸鹽化的形成， 應(yīng)按使用維護手冊的要求操作， 并按時均衡充電， 可消除硫酸 鹽化。7 電池維修7.1 更換電解液a）用鋼鋸將電池槽熱熔處以下 20毫米處鋸開，取出極群組；b）測量電解液密度，然后將其倒掉，用自來水將電池槽的沉淀物沖洗干凈并擦干；c）將極群組裝入電池槽，鋸口處用電池槽同材料的塑料條材做焊條進行焊接；d）從注液口加入同密度的電解液至高出防護片；e）進行充電，調(diào)整電解液密度及液面。7.2 更換電池槽將原電池槽的電解液倒入新電池槽內(nèi)，其它參照上述更換電解液的a）、c）、d）、e）。將極群組取出檢修時， 極群組在空氣中暴露的時間不宜過長， 以減輕負極板的氧化， 或者將其 放入水（水的技術(shù)要求應(yīng)符合 JB/T 10053-2010 鉛酸蓄電池用水 ）中存放。在電解液取樣化驗、更換電解液、更換電池槽、取出極群組檢修及清除沉淀物時，都應(yīng)在 5 小時率放電后進行。8 運輸