01維修手冊第三分冊第一章蓄電池_修正版

1、修正版長春輕軌3號線一期工程延伸線項目車輛維修手冊第三分冊部件維護手冊第一章蓄電池版本日期編制審核批準修訂記錄版本版本日期變化說明修正版52.12.22.33.13.24.14.24.35.15.25.35.4附錄附錄附錄重要提示蓄電池詳細說明蓄電池結(jié)構(gòu)蓄電池工作原理蓄電池特征和性能蓄電池使用前準備開箱檢查安裝使用使用前的工作充電使用中的浮充電貯存后的蓄電池重新使用時的處理方法維護日常維護周期維護定期維護容量恢復常見的故障及排除方法貯存運輸電解液中碳酸鹽含量的檢測方法3%5%硼酸溶液的配制方法電解液的配制101011121313141416162020212223修正版表目錄表 1-GNC10

2、0-( 5)鎘鎳蓄電池物理參數(shù)表 2-GNC100-( 5)鎘鎳蓄的電氣特性表 3-GNC100-( 5)鎘鎳蓄電池補充電方法10表 4-GNC100-( 5)鎘鎳蓄電池浮充電制度111415表5-蓄電池補償充電方式 表6-電解液的組成及使用范圍表7-蓄電池中電解液不符合要求的處理方法1516表8-蓄電池常見的故障及排除方法1 重要提示該蓄電池維修手冊用于指導長春輕軌北湖線及 3號線東延線項目用蓄電池的安裝、使用、維護等。蓄電池維修手冊是蓄電池使用與維護的重要文件，須按照該文件使用與維護蓄電池，否則，將會縮短蓄電池的使用期限。蓄電池若安裝的是塑料螺塞（無法排氣，僅供運輸時使用），使用前 應更換

3、為配件中的翻蓋氣塞，否則，蓄電池充電時將會因氣體無法釋放而 產(chǎn)生爆炸危險。為確保蓄電池的正常使用和壽命，請按“蓄電池的維護”部分的要求 定期檢查蓄電池的電解液液面，并及時補加蒸餾水。蓄電池地面充電的環(huán)境溫度應控制在15 C30 C;低于5C或高于 40C則充電效率明顯下降。請使用專用的充電設備充電并定期校對充電設備的充電電壓和充電電 流。除非更換備份蓄電池（小于蓄電池使用總數(shù)的10%，否則，新舊蓄電池不可混用。不同型號及不同廠家的蓄電池不可混用。2 蓄電池詳細說明2.1 蓄電池結(jié)構(gòu)蓄電池的極板組主要由鎳正極、鎘負極、隔膜和極柱組成，極板組牢 固裝配在工程塑料的單體殼內(nèi)，單體殼和單體蓋用膠粘接在

4、一起，蓄電池 的極柱處用0形密封圈密封。蓄電池分別以紅、藍極柱套管作正負極性標 記，單體蓋上靠近正極端有“ + ”符號作為永久標記；單體蓋上安裝有塑 料螺塞或翻蓋氣塞。圖1-蓄電池結(jié)構(gòu)圖廉母.g2.2蓄電池工作原理鎘鎳蓄電池是一種電化學反應系統(tǒng)：在充電時將電能轉(zhuǎn)變成化學能儲 存起來，而在放電時通過化學反應為負載提供電能，其提供電能的多少取 決于蓄電池的容量。鎘鎳蓄電池使用Ni(0H)2作為正極活性物質(zhì)，Cd(OH)作為負極活性物 質(zhì)。蓄電池在放電過程中正極 NiOOH變成Ni(OH)2，同時負極的金屬 Cd變成了 Cd(OH，充電時發(fā)生逆反應。正負極活性物質(zhì)在極板上均以固體形態(tài)存在，充放電過程

5、(化學反應過程)中極不易溶解，因而使用時不會導 致活性物質(zhì)的損耗。鎘鎳蓄電池以含少量LiOH的KOH水溶液作為導電介質(zhì)，添加 LiOH的目的是提高蓄電池循環(huán)壽命和高溫性能。蓄電池在充放電時，理論上不消 耗電解液，但燒結(jié)電極具有較高的孔率，具有吸收或釋放水的特性，充電 時釋放水，使電解液液面升高，放電時吸收水，使電解液液面下降，同時 蓄電池的隔膜具有極高的吸液能力，因此，蓄電池在充放電過程中，電解 液液面變化較大(氣室較小的蓄電池，全放電態(tài)時只有很少的游離電解 液)，在充電后期或過放電時，有部分水被電解，產(chǎn)生氧氣和氫氣。因此，蓄電池在使用過程中有一定量的水消耗，應按要求隨時檢查、調(diào)整電 解液液面

6、高度。2.3蓄電池特征和性能231蓄電池物理參數(shù)GNC100-( 5)鎘鎳蓄電池的物理參數(shù)見表 1。表1-GNC100-( 5)鎘鎳蓄電池物理參數(shù)尺寸和重量數(shù)值單位GNC100-(5 )鎘鎳蓄電池尺寸長 61mm寬 138mm高 266mmGNC100-(5)鎘鎳蓄電池重量 1.275V/只極柱螺紋M16工作環(huán)境溫度-40 r- 60 r浮充電電壓20r 時，1.37V1.41V； -40r-60r 時，浮充電壓以 20r時浮充電壓為基準，按(0.002v/1r只)進行補償3 蓄電池使用前準備3.1開箱檢查 3.1.1檢查并確認包裝箱是否完好。3.1.2蓄電池開箱后，應首先檢查配件與備件是否齊

7、套，蓄電池是否完好，蓄電池單體殼、單體蓋有無機械損傷。3.1.3檢查翻蓋氣塞是否完好。3.1.4擦去蓄電池極柱和螺母上的凡士林油。3.2安裝 3.2.1蓄電池擺放將蓄電池按圖2的方式放入蓄電池箱體內(nèi)，擺放時，確保每只蓄電池的極性擺放正確。縱列蓄電池之間、縱列蓄電池與箱體之間嵌入襯板(JU850.001.219 )，其中縱列蓄電池之間襯板的數(shù)量為4個，縱列蓄電池與箱體之間襯板的數(shù)量為2個。橫排蓄電池與箱體之間嵌入襯板(JU850.001.220 )，其數(shù)量為 2村政 r J1IS5D-即.2201個。O 0 O半o 0 o 0 O +O 0 O + 一O 0 O .+ o 0 o.+ o 0 o

8、.+ a 0牛a 0 Oa 0 ea 0 o* 0乞a / Q e 0 上0住OfG 0牛 0伴I襯蛻川$別，叩】昇1和圖2-蓄電池排放圖322蓄電池的連接蓄電池之間用跨接板連接。用于連接 GNC100-(5)鎘鎳蓄電池的跨接板有6種，同一中心距的 3種跨接板重疊使用：跨接板(JU752.238、JU752.239、JU752.240)重疊使用，跨接板(JUL40.2228、JUL40.2229、圖3-跨接板重疊安裝的正確方式圖4-跨接板重疊安裝的不正確方式JUL40.2230)重疊使用，其正確的安裝方式見圖 3?？缃影逶谛铍姵刂g串接好后，依次在極柱上放置好波形彈性墊圈16(GB/T955-

9、1987)、六角薄螺母 M16(GB/T6172.1-2000)各 1 個，并用力 矩扳手緊固螺母。緊固螺母的力矩值為 22 1N- m。安裝完成后，在極柱及跨接板表面涂一層凡士林油，扣上絕緣罩。3.2.3溫度傳感器的安裝取下圖5紅色箭頭所示的蓄電池上的翻蓋氣塞，換成溫度傳感器。溫度傳感器的線纜應固定在箱體上。O 000 ffl可 0 可 O Fq O Q 閻 ； nrO 00 07 6 匡0000 o圖5-溫度傳感器安裝位置使用4.1使用前的工作充電4.1.1充電方法蓄電池在出廠前已充好電，并在蓄電池上貼有“最后一次充電時間” 標識，根據(jù)存放時間按表 3對組裝好的蓄電池組進行補充電（存放時間

10、自最后一次充電之日計）。表3-GNC100-（ 5）鎘鎳蓄電池補充電方法存放時間補充電方法不超過1月不需進行補充電1個月6個月以20A恒流充電至1.6V/只，再以20A恒流充電2h超過6個月以20A恒流放電至1.0V/只，擱置2h4h,再以20A恒流充電8h蓄電池充放電的地方應保持清潔、干燥、明亮和通風；蓄電池的充電場所嚴禁吸煙和點火，以免發(fā)生爆炸；充電后期，若有電解液從蓄電池口部溢出，可用注射器或洗瓶抽（吸）出少量電解 液至不溢出為止，用干凈棉布或紗布擦凈蓄電池的表面。注意：a)b)c)4.1.2蓄電池組充電結(jié)束后進行以下工作:a）用干凈棉布或紗布將充電過程中溢出的電解液擦掉;b）檢查翻蓋氣

11、塞是否完好，安裝的緊度是否適當，破損的應予以更換（以免造成電解液中碳酸鹽含量增多，影響蓄電池的性能）；C）檢查蓄電池的開路電壓應不低于 1.275V/只;d)檢查蓄電池的電解液應無泄漏;e)檢查蓄電池組緊固件應無松動;f)蓄電池組應無影響工作特性的污染和機械損傷;g)檢查蓄電池之間、蓄電池與組合箱之間的絕緣電阻應不小于1MQ。4.2使用中的浮充電 4.2.1蓄電池浮充電制度（見表4）。表4-GNC100- （5）鎘鎳蓄電池浮充電制度蓄電池型號充電電壓/V充電電流mA/Ah使用情況GNC100-(5)1.37 1.4125在機車、地鐵輕軌等機車上，非連續(xù)浮充電使用注意：20C時，浮充電壓設置中間

12、值，在溫差不大的條件下使用時，夏季（環(huán)境溫度30C40 C）浮充電壓可控制在下限值，冬季（環(huán)境溫度10C10C）浮充電壓可控制在上限值。在溫差大的條件下使用時，浮充電壓以20 C時浮充電壓為基準，按（一0.002V/1 C 只）進行補償，即一 40C時的浮充電電壓補償：（一40 C 20C）X（ 0.002V/1 C 只）=0.12V/ 只，60C時的浮充電電壓補償：（60C 20 C）X（ 0.002V/1 C 只）=-0.08V/ 只。4.2.2蓄電池組浮充總壓和浮充電流的控制方法蓄電池組浮充總電壓和浮充電流主要根據(jù)表 4確定，其計算方法為:浮充總電壓（V）=每組蓄電池的只數(shù)X單只浮充電壓

13、（V）,浮充電流修正版（mA =蓄電池的額定容量（Ah）x充電電流（mA/Ah。19只GNC100-（5）蓄電池在列車上使用，其浮充總電壓為26.0326.79V，浮充電流為 200mA- 500mA蓄電池浮充電使用時，若不產(chǎn)生氣泡或產(chǎn)生的氣泡數(shù)量極少且速度極慢，表明浮充電正常；若產(chǎn)生的氣泡較多、較快，應適當調(diào)低 浮充總電壓，使浮充電流也相應降低，否則，將導致電解液中水分損失過快，縮短補水周期，影響蓄電池的使用壽命。4.3貯存后的蓄電池重新使用時的處理方法g）嚴禁將翻蓋氣塞在陽光下暴曬。蓄電池貯存后重新投入使用前，應先擦去極柱和螺母上的凡士林油,并根據(jù)貯存時間對蓄電池進行處理。431貯存時間不

14、超過6個月以20A恒流充電8h （使用3年后以20A充電7h），若充電設備的輸 出電流達不到20A,也可采用10A的電流充電14h15h,若蓄電池的充電 電壓均大于1.56V/只且觀察到蓄電池有較多氣體產(chǎn)生，表明蓄電池已充足 電。充電結(jié)束后的1h內(nèi)，將蓄電池的電解液液面調(diào)至最高液面線處。若 電解液液面低于最高液面線應補加蒸餾水或去離子水至最高液面線；若電 解液液面高于最高液面線，抽出部分電解液使電解液液面接近最高液面 線。注意：a）蓄電池進行工作充電前，應先以 20A放電至1.0V/只;432貯存時間為6個月1年將蓄電池以20A充電8h （使用時間超過3年的以20A充電7h），再以20A放電至

15、1.0V/只進行容量檢查，若容量不低于額定容量的70%按 4.4.1處理。433貯存時間超過1年的蓄電池，按531作定期維護。5 維護蓄電池的維護分為3種：日常維護、周期維護和定期維護。5.1日常維護蓄電池日常維護的最長周期為3個月，維護工作按以下要求進行:a）檢查蓄電池電解液的液面高度，當電解液液面降至最低液面線附近時，按表5要求補充電2h后，補加蒸餾水至最高液面線下 10mn處;b)檢查蓄電池有無漏液現(xiàn)象;C）檢查緊固件有無松動（緊固件須擰緊?。?；d)擦去跨接板、墊圈等金屬件表面的綠色物質(zhì)或黑色物質(zhì);e)用棉紗布將蓄電池表面的堿液、油漬、水漬、粉塵等擦凈。注意：a）蓄電池表面不能有灰塵堆積

16、，否則，可能會造成短路而燒壞蓄電池;b)補加蒸餾水前，應將蓄電池表面的粉塵清理干凈，不允許粉塵進入蓄電池內(nèi)部;C)切勿補充堿性電解液，以免電解液的密度超過設計值而縮短蓄電池的使用壽命;d)嚴禁酸性、堿性蓄電池共用一個加水器皿，否則，將會在瞬間損壞蓄電池;e)蓄電池啟用后，記錄好從開始使用至第1次補加蒸餾水的時間，將最短的一次時間作為以后補加蒸餾水周期的參考值；f）嚴禁用汽油、酒精或其它有機溶劑擦洗蓄電池殼、蓋和翻蓋氣塞;修正版5.2周期維護蓄電池周期維護的最長時間為6個月，維護工作按以下要求進行:a）蓄電池每使用6個月或連續(xù)30天未使用，應根據(jù)表5選擇合適的充電方式進行補償充電;注意：每次補充

17、電只能采用一種充電方式，應優(yōu)先選用恒壓充電。b）更換有缺陷的翻蓋氣塞，并擰緊。表5-蓄電池補償充電方式蓄電池型號恒壓充電恒流充電電壓值N時間/h電流值/A時間/hGNC100-(5)1.46 1.5022025.3定期維護 5.3.1蓄電池每使用1年后，應按以下要求進行定期維護工作:1）充放電檢查將蓄電池放電至1.0V/只，以20A充電8h （使用3年后以20A充電7h）, 20A放電至電壓1.0V/只，進行兩個充放電循環(huán)，第 2個循環(huán)的放電作為容量檢查。若容量大于額定容量的70%以20A充電8h（使用3年后以20A充電7h），充電結(jié)束后的1h內(nèi)用蒸餾水將電解液液面調(diào)至蓄電池的最高液面線處。充

18、電后擱置 2h，清潔蓄電池的表面。2）翻蓋氣塞處理用自來水將氣塞表面的白色物質(zhì)清洗干凈，放入3%- 5%勺硼酸溶液中浸泡（中和氣塞上殘留的結(jié)晶堿）2h后用蒸餾水沖洗干凈，再用壓縮空氣將其吹干。更換有缺陷的翻蓋氣塞并擰緊。3）絕緣檢查檢查蓄電池組的絕緣電阻，蓄電池與蓄電池之間以及蓄電池與箱體之間的絕緣電阻應不小于1MQ。532蓄電池每使用3年后，應按以下要求進行定期維護工作:1）將蓄電池組從設備上取下送充電站。2）取下蓄電池上的絕緣套，擰掉跨接板上的緊固螺母，取下波形彈性墊圈和跨接板，拆卸出箱體中的蓄電池。3）檢查蓄電池零部件應無損傷，否則，更換有缺陷的零部件。4）檢查蓄電池極柱螺母的緊固程度應

19、符合力矩值的規(guī)定。5）若跨接板、墊圈等金屬件表面有綠色物質(zhì)，用3%5%勺硼酸水溶液浸泡2h后用蒸餾水洗凈，然后擦干。6）以20A電流將蓄電池放電至 0V0.5V。7）以20A電流對蓄電池充電7h,充電結(jié)束后，按附錄 A檢查電解液中K2CQ含量，若超過60g/L，取下氣塞，將蓄電池倒置，排掉電解液,更換密度符合表6規(guī)定的新的電解液。若K2CCO含量不超標，用密度計檢測電解液的密度，若不符合表6的要求，按表7的處理。注：若無檢測條件，可直接用新的電解液更換 。8）以20A電流將蓄電池放電至1.0V進行容量檢查。9）將容量檢查合格的蓄電池按原組合方式組合好，以20A充電7h,充電結(jié)束后的1h內(nèi)用蒸餾

20、水將電解液液面調(diào)至蓄電池的最高液面線，充電后擱置2h,清潔蓄電池表面即可使用。表6-電解液的組成及使用范圍新電解液密度g/cm3新電解液中的KOH含 量使用環(huán)境 溫度/ r配制質(zhì)量比KOH:HO電解液使用過 程中的密度g/cm31.23 1.27KOH 314g/L 344g/L20 601:21.20 1.241.28 1.30KOH 374g/L 405g/L40一 205:81.26 1.28表7-蓄電池中電解液不符合要求的處理方法電解液密度處理方法偏高補加少量的蒸餾水，以20A補充電15min,復驗密度至合格偏低補加少量的符合表6要求的新電解液，以20A補充電15min,復驗 密度至合

21、格注意：a)蓄電池充電5h后，若電解液液面低于最低液面線，應及時補加蒸餾水至最低液面線 與最高液面線之間；b)組合時應注意安全，防止蓄電池短路;C)嚴禁將導電物體落入蓄電池內(nèi)，以免短路;e)322。為了操作方便，在對三個跨接板并聯(lián)使用的蓄電池組的拆裝過程中，切勿將安裝在 同一位置的三個跨接板分開，重新安裝方法參照5.4容量恢復當蓄電池容量小于額定容量的70%則將蓄電池放電至 0V,然后在每只蓄電池正、負極極柱上并聯(lián)一只 1Q電阻(1W以上)，擱置12h24h,以20A充電7h，停1h,再以20A放電至1.0V/只進行容量檢查；若蓄電池容量大于額定容量的70%規(guī)定，則按5.3.2第9條處理后備用

22、，若容量檢查不合格，則蓄電池不能使用。注意：若無1Q電阻，可將蓄電池放電至0V后用兩端焊有鱷魚夾的導線直接將蓄電池短路12h24h。6 常見的故障及排除方法蓄電池常見的故障及排除方法見表 &表8-蓄電池常見的故障及排除方法故障故障原因排除方法蓄電池組零電壓主要連接件松動擰緊或更換連接件蓄電池完全放電按操作規(guī)程重新充電，并檢查 絕緣性蓄電池零電壓蓄電池短路、斷路或無電 解液仔細檢查原因，清洗后將蓄電 池進行搖動，更換新電解液或 新蓄電池蓄電池完全放電對蓄電池重新充電水消耗過多蓄電池泄漏、損壞或翻蓋氣塞（金屬氣塞）缺陷檢查并更換損壞的蓄電池、翻 蓋氣塞或金屬氣塞嚴重過充或高溫下過充電檢查充電電壓和

23、充電系統(tǒng)電解液 外泄電解液液面過高清洗、進行充放電試驗，調(diào)整 電解液液面氣塞松動或損壞擰緊或更換氣塞高溫下過充電；充電電壓 過咼；充電電流過大拆卸并清洗蓄電池組；加強通 風；蓄電池溫度過高時停止充 電；檢查充電機上充電電路并 按要求調(diào)整電壓極柱、氣塞處密圭寸不嚴擰緊螺母或更換密封件表8 （續(xù)）充電初期蓄電池充電電 壓較一般情況高蓄電池電解液極少補加蒸餾水，在充電結(jié)束前調(diào) 整電解液液面容量損失損失電解液液面過低，露出部分極板調(diào)整電解液液面未嚴格執(zhí)行充放電制度或 充電不足或大量過充嚴格按照充電制度充電蓄電池內(nèi)部短路或微短路更換蓄電池容量損失 損失電解液中碳酸鹽含量過高更換電解液環(huán)境溫度過高或過低的

24、情控制充電環(huán)境溫度為15 C況卜充電30 C記憶效應進行容量恢復及容量檢查長期使用正常損壞（容量 低于額定容量70%個別蓄電池不好更換蓄電池， 整組蓄電池不行更換整組蓄電 池使用儀表不準確檢查及校正所用電流表、電壓 表，消除線路中其它故障充電結(jié)束前，蓄電池充電電壓低于1.56V/只由于畜電池大量過充及咼 溫下工作，其隔膜損壞更換蓄電池蓄電池 外殼膨脹氣塞孔堵塞清洗氣塞，使孔暢通或更換新 氣塞使用不當造成極板膨脹以不影響使用為原則，否則，更換蓄電池跨接板（片）異常發(fā) 熱，螺母緊固處打火緊固螺母松動檢查緊固螺母處有無波（彈） 形墊圈、或是否損壞，更換新 的波（彈）形墊圈，按規(guī)定要 求的力矩值擰緊螺

25、母表8 （續(xù)）蓄電池組開路電壓低于 n X 1.275V谷量低于標準對蓄電池組進行練習循環(huán)和容 量檢查蓄電池間短路拆卸并清洗蓄電池組，重新充 電蓄電池組開路電壓低于 n X 1.275V電解液太少補加電解液并補充電，調(diào)整電 解液液面蓄電池間連接斷開擰緊螺母蓄電池在蓄電池組中的連接不正確排除線路中串聯(lián)故障并重新進 行充放電循環(huán)個別蓄電池損壞更換新的蓄電池連接件腐蝕酸性大氣檢查工作間，消除酸源缺少潤滑油清洗及適當潤滑鍍鎳層損壞更換損壞的連接件有發(fā)綠、發(fā)黑物質(zhì)用3%- 5%硼酸水溶液浸泡、清 洗蓄電池燒壞電解液干涸更換損壞蓄電池；對未損壞蓄 電池補加蒸餾水至規(guī)定位置， 并進行充放電循環(huán)電解液加入量過

26、多而溢 出，影響絕緣性能更換損壞蓄電池；對未損壞蓄 電池控制電解液加入量，將蓄 電池清理干凈并干燥，檢查蓄 電池與組合箱間的絕緣電阻應浮充電壓咼，蓄電池嚴重 過充更換損壞蓄電池；調(diào)低浮充電 壓蓄電池外部短路更換損壞蓄電池；注意操作， 保證裸露的金屬集流件不連通修正版7 貯存貯存期限：蓄電池濕態(tài)貯存期限為3年（自出廠之日計），超過貯存期限的蓄電池不能正常使用（隨產(chǎn)品的備份蓄電池除外）。貯存要求：蓄電池以20A電流放電至1.0V/只后，用凡士林油涂抹極柱、螺母和跨接板等金屬零件，并將蓄電池（組）包裝好，貯存在0C30 C、相對濕度不大于80%勺環(huán)境中。嚴禁蓄電池（組）與酸性物質(zhì)或其注意：蓄電池若帶

27、電運輸，應避免外部短路。它腐蝕性物質(zhì)同存一室。注意：若蓄電池長時間不使用,應以放電態(tài)保存。8 運輸蓄電池運輸前應以20A電流放電至1.0V/只?？刹捎玫孛?、空中或海上運輸方式，但均應采取相應的保護措施，防止過度碰撞與沖擊。運輸過程中蓄電池應直立放置，切勿倒置，防止日曬雨淋。修正版附錄A電解液中碳酸鹽含量的檢測方法A1取樣每組蓄電池組中任意選取 5只蓄電池，用吸液管從蓄電池中吸取電解液10mL/只，裝入干凈的錐形瓶內(nèi)，蓋嚴瓶塞。A2試劑1%酚酞指示液：1g酚酞溶解于100mL乙醇中;0.1%甲基橙指示液：0.1g甲基橙溶解于100mL水中;1M鹽酸標準溶液。A3測定從第A1條的樣品電解液中量取 5mL電解液，置于錐形瓶中，加適量不含二氧化碳的蒸餾水及 2滴1%酚酞指示液，用1M鹽酸標準溶液滴定至紅色消失，記下鹽酸標準溶液消耗的毫升數(shù)Vi(mL)，再加2滴0.1%甲基橙指示液，繼續(xù)用1M鹽酸標準溶液滴定至橙紅色