目前,电动自行车的社会拥有量极大,已成为最便捷的交通工具之一。电动自行车的蓄电池(俗称电瓶)由多块单体蓄电池串联组成,如:36V的蓄电池是由3块12V的蓄电池串联组成,48V的蓄电池是由4块12V的蓄电池串联组成。由于电动自行车的蓄电池放电电流较大,放电深度通常较深,加之充电电流也较大,这易导致蓄电池出现故障,通常表现为行驶距离短,或充不进电。大部分出现故障的蓄电池仍可修复再用,这既有利于降低电动自行车的使用成本,又有助于保护环境,加之蓄电池的修复操作并不复杂,也无需什么专用工具,自己动手何乐而不为。

一、故障原因分析

        蓄电池最常见的故障是容量碱少,形成的原因很多,但归结起来主要以下几点: 1.电池极板因结晶而硫化,严重的硫化会腐蚀极板,使蓄电池完全坏死;2.蓄电池极板因过充电或过放电而软化,有的还会导致极板铅粉脱落、穿孔、外壳变形,或电解液外漏等; 3.蓄电池“失水”(包括免维护蓄电池)而无法产生电解化学反应,严重的“失水”会使电解液变质发黑,或成为硬块;4.电动自行车启动、加速或过重负载产生的瞬间强电流(常称作“过放电”)损伤电池极板,使极板涂层逐渐脱落而导致电池容量减少,这种情况易使连接蓄电池组负极的最后一节单体蓄电池坏死; 5.电池短路、断隔等。
        在实际维修中发现,蓄电池完全坏死的并不多,因为硫化和“失水”引起蓄电池容量下降的较为常见,且好修复。过放电损坏电池极板的在大功率电动自行车中出现的几率较高,且电机功率越大,这种故障的几率就越高。为便于检修,特附上蓄电池其他故障与排除方法,见表1。


二、常规处理方法
       在实际检修蓄电池时,应先了解蓄电池的使用时间,有无维修经历,然后检查其外观是否变形、破裂等现象,再检查其内部有无短路、断路现象。对于使用时间仅一年左右,且外观完好的蓄电池,应先进行常规处理。
1.补水
      一般情况下,蓄电池在使用八九个月后会出现缺水现象,所以在修复.蓄电池时首先要查其是否缺水,如缺水,应先进行补水操作:先打开电池盖,取下6个小孔上的安全帽,并移走小孔周围白色的吸附棉,如图1所示。对于容量为10Ah~14Ah的蓄电池每格加水3 ml~5ml;对于容量为17Ah~24Ah的蓄电池每格加水5ml~8ml ,如图2所示。

       加了水的电池先静置10小时(至少需2个小时),然后对电池进行充电,充电至每块蓄电池的电压为14.7V。值得注意的是,补人到蓄电池中的水是蒸馏水,纯度应尽可能高,最好用医院注射用的汽水,不可选用自来水或饮用水,否则易造成蓄电池永久损坏。接下来观察蓄电池内部的水位,如果单格里的水刚刚润湿极板,且看不到水,表明水量合适;如果能明显看到水位,说明水加多了。如还缺水,按上述方法进行第二次补水;如水量过多,回抽一部分出来。补完水后,继续对蓄电池进行充电,至每块蓄电池的电压为14.7V时结束。此时再次检查水位,如果缺水需进行第三次加水。

      提示:在加水这一步骤中,每次补水的原则是宁少勿多,如不够可以再次加;如一次加水过多,易造成酸比重下降,电池容量就会不足。

2.脉冲除硫

      补水并充电后静置蓄电池约半小时,让极板周围的海绵体充分吸收水分,然后用20Ω/10W水泥电阻放电,如图3所示。若没有电阻,可用12V的灯泡(如摩托车大灯、汽车转向灯等)放电。放电一开始,电阻体发烫,当电阻不热时,表示放电已结束。


       接下来又对蓄电池进行充电,最好采用脉冲充电方式,因为脉冲充电方式可以有效地除去极板的硫化现象。观察蓄电池两端电压的变化,待电压升至16.2V时,再浮充一两个小时即可,也可在蓄电池两端电压出现小幅下降时停止充电,至此除硫结束。
      擦干蓄电池外壳上的液体,盖好安全帽与吸附棉,最后用胶粘好电池盖板。如果在拆卸时已损坏了电池盖板,用粘胶带包裹住蓄电池即可,如图4所示。


三、特殊处理方法
      当按上述常规方法处理没有明显效果时,通常说明蓄电池内至少有一节蓄电池“坏死”,或者蓄电池存在严重的“失水”现象,这时先进行如下检查: 对蓄电池充电3~6小时后,用手触摸电池外壳,如果电池烫手,说明这节电池已经坏死;如果电池发热,且温度在40°C左右,说明电池严重“失水”。
        接下来检查蓄电池电压是否正常。在进行充电时,分别测量每节电池的电压,每次间隔20分钟,如果某一单块电池的电压超过15V,或者始终达不到13V,这说明该块电池有问题。当然也可进行放电检查,停下车后,打开车上的所有车灯,或者接通电机让车空转,让蓄电池处于放电状态,此时用万用表测量单块电池的电压,如果某单块电池的电压下降较快,并且很快低于10V,这说明该块电池的极板已软化,蓄电能力下降。
1,加电解液
      “失水”严重的蓄电池一般使用时间都超过了2年,这时只补水是不行的,还需要补充电解液。这里所说的电解液实质是稀硫酸,又称蓄电池补充液,如图5所示,在电动自行车配件市场上可以买到,且价格便宜。


       若没有蓄电池补充液,也可以自己用浓硫酸稀释得到。市售浓硫酸的密度为1.84, 若一份酸加二份水,即可得到密度为1.28 的电解液;若一份酸加三份水,即可得到密度为1.21的电解液。
       需说明的是,电解液密度的高低直接影响着蓄电池的性能、容量和寿命,当密度小于1.19 时(25°C),蓄电池的容量会显著下降,内阻也会随之增大,在大电流放电的情况下,会出现蓄电池端电压迅速下降的现象,同时还易使蓄电池在低温时损坏。相反,若电解液密度过高,如高于1.28 (25°C),这时不但不能提高蓄电池的容量,反而会加速极板的硫化和自放电,并加快极板和隔板的腐蚀。另外,电解液的密度越大,其黏度也越大,蓄电池的内阻也会增大。因此,若要减小蓄电池的黏度和内阻,以提高其容量,减少极板的腐蚀,延长其使用寿命,还要保证蓄电池冬季不冰冻,这就必须根据各种环境气候条件和使用条件合理地选择电解液密度:在没有结冰现象的地区,电解液密度选为1.22~1.24; 在冬天最低温度在0~15°C的地区,电解液密度选为1.22~1.26;在冬天最低温度低于0°C的地区,电解液密度选为1.24~1.28。夏天选偏低值,冬天选偏高值。
2.活化处理
       活化修复只适合极板软化,以及用常规方法不能修复的蓄电池,而对性能较好的蓄电池不宜使用活化处理。活化处理实质是一种强化激活手段,处理后的蓄电池的容量提升幅度以及使用寿命,与电池自身质量、极板软化程度和性能有很大关系。活化处理的步骤如下:
   先给蓄电池进行过电,参照图3,用电炉丝、灯泡大功率小阻值电阻等接在单块蓄电池两极上,要求初期放电电流为6A~10A。建议用12V/100W汽车大灯的灯泡作为放电负载,一是其放电电流符合要求,二是可通过观察灯泡亮度估计电池电压。
       当蓄电池电压低于10.5V时(此时灯泡亮度明显下降),停止放电。揭开电池盖板与安全帽,向电池体内注人活化剂,参照图2,每个小孔的注,入量约为8ml~10ml。
       蓄电池活化剂又称蓄电池修复液,或蓄电池增容剂。目前,市售的蓄电池活化剂大致分为三种:第一种是无机盐电池修复液,它能使电解液中铅离子浓度增加,从而使电池的容量得到修复,但会造成自放电,修复后电池能使用两三个月;第二种是有机物和络合剂电池修复液,它是通过提高电池电压,加快电解液的化学反应速度,减少电池的自放电,使电池的容量提高,修复后电池可以使用两三个月;第三种是纳米碳溶胶电池修复液,它主要是通过激活电池的活性物质,降低电池内阻,其修复效果较好,修复后的电池能用一年甚至更长。
      注入活化剂后需让蓄电池静置-段时间 (时间越长修复效果越 好),就可对其充电。对于容量为。10Ah~14Ah的蓄电池而言,充电电流保持为7.5A;对于容量为17Ah~24Ah的蓄电池而言,充电电流保持为10A。当电池电压升到12V时,充电结束。接下来,可将蓄电池装到车上试验。如效果不明显,可进行多次充放电操作。
3.拼合
       若蓄电池外壳已鼓包或已漏夜,这说明该蓄电池已经坏死,若将其整体扔掉,实在可惜。这时,可检查每格蓄电池的好坏(每格蓄电池的正常电压为2V),将坏的部分锯掉,保留正常部分,如图6所示。


       收集多块这类蓄电池后,就可进行拼合,如图7所示,使之电压、电流满足要求,从而达到修复蓄电池组的目的。