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11概述四川长虹电源有限责任公司生产的烧结式镉镍蓄电池（组）〔以下简称“蓄电池（组）”〕具有大电流及低温放电性能好、适用温度范围宽、自放电小、耐电气误操作能力强、使用维护简便、循环寿命长、机械强度高、安全系数高、抗冲击振动能力强等特点。产品适用于机车、地铁轻轨车辆、UPS系统及开关柜等的应急起动。2蓄电池的结构和工作原理2.1结构蓄电池的极板组主要由镍正极、镉负极、隔膜和极柱组成，极板组牢固装配在工程塑料的单体壳内，单体壳和单体盖用胶粘接或热板焊接在一起，蓄电池的极柱处用O形密封圈密封。蓄电池分别以红、蓝或黑塑料极柱套管（极性片）作正负极性标记，单体盖上靠近正极端有“＋”符号作为永久标记；单体盖上安装有塑料螺塞、金属气塞或翻盖气塞。图1蓄电池结构图2蓄电池工作时使用翻盖气塞或金属气塞，它们能阻止外部杂物进入，排出充电过程中产生的气体，保证蓄电池安全可靠地工作。2.2工作原理镉镍蓄电池是一种在充电时将电能转变成化学能储存起来，而在放电时将化学能转变为电能的装置。充放电时，蓄电池正负极上发生氧化还原反应。蓄电池在充放电时，理论上不消耗电解液，但烧结电极具有较高的孔率，具有吸收或释放水的特性，充电时释放水，使电解液液面升高，放电时吸收水，使电解液液面下降，同时蓄电池的隔膜具有极高的吸液能力，因此，蓄电池在充放电过程中，电解液液面变化较大（气室较小的蓄电池，全放电态时只有很少的游离电解液），在充电后期或过放电时，有部分水被电解，产生氧气和氢气。因此，蓄电池在使用过程中有一定量的水消耗，应按要求随时检查、调整电解液液面高度。3蓄电池（组）使用前的准备3.1开箱检查3.1.1检查并确认包装箱是否完好。3.1.2蓄电池（组）开箱后，应首先检查配件与备件是否齐套，蓄电池是否完好，蓄电池单体壳、单体盖有无机械损伤。3.1.3擦去蓄电池极柱和螺母上的凡士林油；将蓄电池上安装的塑料螺塞（不可排气！）更换为配件中的翻盖气塞或金属气塞。注：若蓄电池上安装的是金属气塞或翻盖气塞（可排气！）则可直接使用。警告：检查维护蓄电池(组)时，切勿带戒指、手表或其它金属饰物。3.2容量检查蓄电池（组）以放电态出厂，出厂前已进行了容量筛选和电解液液面调整。蓄电池（组）在进行容量检查时，将蓄电池（组）正极接充电装置的正极，蓄电池（组）的负极接充电装置的负极（如图2示）。蓄电池（组）以0.2ItA的电流充电8h（蓄电池的充电终止电压均应大于1.56V），以0.2ItA的电流放电至1.0V/只（n×1.0V），该容量检查的循环允许进行1～3次，当放电时间≥5h（或放电容量≥额定容量）为合格，合格后即可停止容量检查。3放电容量计算公式为：Q＝I·t式中：Q-放电容量，Ah；I-放电电流，A；t-放电时间，h。图2蓄电池组充电线路接线图经容量测试合格的蓄电池可进行安装组合，组合后蓄电池组可进行工作充电。若容量不满足要求，更换蓄电池的电解液，然后进行1～2次容量测试。若仍不合格，可通知工厂处理。注意：a)蓄电池（组）的充电场所严禁吸烟和点火，以免发生爆炸;b)蓄电池（组）进行维护工作的地方应保持清洁、干燥、明亮和通风;c)充电后期，若有电解液从蓄电池口部溢出，可用注射器或洗瓶抽（吸）出少量电解液至不溢出为止，用干净棉布或纱布擦净蓄电池的表面;d)蓄电池放电时温度会升高，放电后待蓄电池温度低于30℃方可充电，每次放电与充电的时间间隔不得少于2h。注：1)蓄电池（组）可根据用户要求，以充电态带液出厂（在包装箱前后两面的右上角两侧面加注有“C”标识并在说明书封二面粘贴有“蓄电池已安装了翻盖气塞，且充满电可直接使用”标签），可直接安装使用。注：2)“n”表示蓄电池组中的蓄电池只数，以下同。注：3)0.2ItA表示的电流值为蓄电池的额定容量×0.2，其它依此类推。43.3安装根据每组蓄电池需要的只数和组合方式将容量检查合格的蓄电池放置在组合框内，按照串联方式（如图3示）检查蓄电池的正、负极位置摆放是否正确，若极性正确，用跨接板将蓄电池连接起来，在蓄电池的极柱上套上波（鞍）形弹性垫圈，拧上螺母并用扳手将螺母拧紧，将绝缘套（罩）套在极柱与跨接板上，蓄电池组串联连接完成后，将蓄电池组输出端正、负极分别与充电设备正、负极连接。图3蓄电池组极性排列示意图表1螺母紧固力矩值对照表螺母规格极柱螺母力矩值N.m组合螺母（跨接板上的螺母）力矩值N.m备注M65±17±1M85±111±1用M8螺栓紧固极柱内螺纹的紧固力矩值参照组合螺母力矩值执行M106±113±1M127±114±1M1615±122±1M2017±130±15注意：a)同组蓄电池优先采用同类别蓄电池组合，同类别蓄电池数量不够一组时，允许相邻两类蓄电池组合，蓄电池的类别记号印在蓄电池大面的右下角，用阿拉伯数字标注；b)组合时，有条件的，可用扭力扳手检查蓄电池极柱螺母及组合螺母的紧固程度，蓄电池螺母的紧固力矩值见表1；c)组合出厂的蓄电池组，经容量检查合格，按4.1处理后便可使用。4蓄电池（组）的使用4.1使用前的工作充电容量检查合格的蓄电池（组）以0.2ItA的电流充电8h（使用3年后以0.2ItA充电7h），若充电设备的输出电流达不到0.2ItA，也可采用0.1ItA的电流充电14h～15h，若蓄电池的充电电压均大于1.56V/只且观察到蓄电池有较多气体产生，表明蓄电池已充足电。充电结束后的1h内，将蓄电池的电解液液面调至最高液面线处。若电解液液面低于最高液面线应补加蒸馏水或去离子水至最高液面线；若电解液液面高于最高液面线，抽出部分电解液使电解液液面接近最高液面线（如图4示）。注意：a）蓄电池（组）进行工作充电前，应先以0.2ItA放电至1.0V/只（n×1.0V）；b）补加的蒸馏水或去离子水应符合医用水标准。图4电解液调整方法示意图64.2充电结束后的处理及检查蓄电池（组）充电结束后应进行以下工作：a)用干净棉布或纱布将充电过程中溢出的电解液擦掉；b)检查翻盖气塞或金属气塞是否完好，安装的紧度是否适当，破损的应予以更换（以免造成电解液中碳酸盐含量增多，影响蓄电池的性能）；c)检查蓄电池（组）的开路电压应不低于1.275V/只（n×1.275V）；d)检查蓄电池的电解液应无泄漏；e)检查蓄电池（组）紧固件应无松动；f)蓄电池（组）应无影响工作特性的污染和机械损伤；g)检查蓄电池之间、蓄电池与组合箱之间的绝缘电阻应不小于1MΩ。4.3使用中的浮充电4.3.1蓄电池浮充电制度（见表2）表2蓄电池浮充电制度蓄电池种类充电电压V充电电流mA/Ah使用情况代表蓄电池高倍率蓄电池1.38～1.422～5在机车、地铁轻轨等机车上，非连续浮充电使用GNG501.36～1.392～4在开关柜等设备上，连续浮充电使用GNG20-(2)超高倍率蓄电池1.37～1.412～5在机车、地铁轻轨等机车上，非连续浮充电使用GNC2101.35～1.382～4在开关柜等设备上，连续浮充电使用GNC20-(4)注意：20℃时，浮充电压设置中间值，在温差不大的条件下使用时，夏季（环境温度30℃～40℃）浮充电压可控制在下限值，冬季（环境温度10℃～－10℃）浮充电压可控制在上限值。在温差大的条件下使用时，浮充电压以20℃时浮充电压为基准，按（－0.002V/1℃·只）进行补偿，即－40℃时的浮充电电压补偿：（－40℃－20℃）×（－0.002V/1℃·只）＝0.12V/只，60℃时的浮充电电压补偿：（60℃－20℃）×（－0.002V/1℃·只）＝-0.08V/只。74.3.2蓄电池组浮充总电压和浮充电流的控制方法蓄电池组浮充总电压和浮充电流主要根据表2划分的蓄电池种类及不同使用情况确定，其计算方法为：浮充总电压（V）=每组蓄电池的只数×单只浮充电压（V），浮充电流（mA）=蓄电池的额定容量（Ah）×充电电流（mA/Ah）。例如：80只GNC210蓄电池在机车上使用，其浮充总电压为109.6V～112.8V，浮充电流为420mA～1050mA。蓄电池浮充电使用时，若不产生气泡或产生的气泡数量极少且速度极慢，表明浮充电正常；若产生的气泡较多、较快，应适当调低浮充总电压，使浮充电流也相应降低，否则，将导致电解液中水分损失过快，缩短补水周期，影响蓄电池的使用寿命。4.4贮存后的蓄电池（组）重新使用时的处理方法蓄电池（组）贮存后重新投入使用前，应先擦去极柱和螺母上的凡士林油，并视以下不同情况进行处理：a)贮存时间不超过6个月的蓄电池（组），按4.1处理后备用；b)贮存时间为6个月～1年的蓄电池（组），将蓄电池（组）以0.2ItA充电8h（使用时间超过3年的以0.2ItA充电7h），再以0.2ItA放电至1.0V/只（n×1.0V）进行容量检查，若容量不低于额定容量的70%，按4.1处理后备用；c)贮存时间超过1年的蓄电池（组），按5.3.1作定期维护。5蓄电池（组）的维护蓄电池（组）的维护分为3种，即日常维护、周期维护和定期维护。5.1日常维护蓄电池（组）日常维护的最长周期为3个月，维护工作按以下要求进行：a)检查蓄电池电解液的液面高度，当电解液液面降至最低液面线附近时，按表3要求补充电2h后，补加蒸馏水至最高液面线下10mm处；b)检查蓄电池有无漏液现象；c)检查紧固件有无松动（紧固件须拧紧！）；d)擦去跨接板、垫圈等金属件表面的绿色物质或黑色物质；e)用棉纱布将蓄电池表面的碱液、油渍、水渍、粉尘等擦净。8注意：a)蓄电池表面不能有灰尘堆积，否则，可能会造成短路而烧坏蓄电池；b)补加蒸馏水前，应将蓄电池表面的粉尘清理干净，不允许粉尘进入蓄电池内部；c)切勿补充碱性电解液，以免电解液的密度超过设计值而缩短蓄电池的使用寿命；d)严禁酸性、碱性蓄电池共用一个加水器皿，否则，将会在瞬间损坏蓄电池；e)蓄电池（组）启用后，记录好从开始使用至第1次补加蒸馏水的时间，将最短的一次时间作为以后补加蒸馏水周期的参考值；f）严禁用汽油、酒精或其它有机溶剂擦洗蓄电池壳、盖和翻盖气塞；g)严禁将翻盖气塞和金属气塞在阳光下暴晒。5.2周期维护蓄电池（组）周期维护的最长时间为6个月，维护工作按以下要求进行：a)蓄电池（组）每使用6个月或连续30天未使用，应根据表3选择合适的充电方式进行补偿充电；注意：每次补充电只能采用一种充电方式，应优先选用恒压充电。b)更换有缺陷的翻盖气塞或金属气塞，并拧紧。表3蓄电池补偿充电方式蓄电池种类恒压充电恒流充电电压值V时间h电流值A时间h高倍率1.49～1.5220.2It2超高倍率1.46～1.5020.2It25.3定期维护5.3.1蓄电池（组）每使用1年后，应按以下要求进行定期维护工作：1)充放电检查将蓄电池（组）放电至1.0V/只（n×1.0V），以0.2ItA充电8h（使用3年后以0.2ItA充电7h），0.2ItA放电至电压1.0V/只（n×1.0V），9进行两个充放电循环，第2个循环的放电作为容量检查。若容量大于额定容量的70%，以0.2ItA充电8h（使用3年后以0.2ItA充电7h），充电结束后的1h内用蒸馏水将电解液液面调至蓄电池的最高液面线处。充电后搁置2h，清洁蓄电池的表面。2)金属气塞和翻盖气塞的检查与处理按图5将金属气塞的丝扣部位套入Φ8压缩空气的通气管中，打开压缩空气阀门，控制气压0.05MPa（0.5atm）左右，观察金属气塞的气塞套管处是否通气，若不通气，放入3%～5%的硼酸溶液浸泡2h后用蒸馏水清洗干净，再用压缩空气进行通气检查，如仍不通气，应重复浸泡、清洗至符合要求。用自来水将翻盖气塞表面的白色物质清洗干净，放入3%～5%的硼酸溶液中浸泡（中和气塞上残留的结晶碱）2h后用蒸馏水冲洗干净，再用压缩空气将其吹干。更换有缺陷的翻盖气塞或金属气塞，并拧紧。1.阀门2.减压阀3.阀门4.低压气压表5.胶皮管6.金属气塞7.槽图5金属气塞通气检测图3)绝缘检查检查蓄电池（组）的绝缘电阻，蓄电池与蓄电池之间以及蓄电池与组合框之间的绝缘电阻应不小于1MΩ。104)连接条检查检查连接条的电缆线，若有表面发白及内部铜芯线氧化发黑现象，应及时