航空鎘鎳蓄電池常見(jiàn)故障分析及應(yīng)對(duì)

于凱

摘要：隨著航空事業(yè)的不斷改革和進(jìn)步，鎘鎳蓄電池在航空事業(yè)里是非常重要的組成部分。鎘鎳電池以其大電流放電特性好、耐沖擊和振動(dòng)、耐低溫等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軍用飛機(jī)上，被稱為飛機(jī)空中飛行的“最后一道安全保障”。

關(guān)鍵詞：航空鎘鎳;蓄電池;故障;應(yīng)對(duì)

引言

航空鎘鎳蓄電池是一種技術(shù)成熟、成本低、電池容量大、跟隨負(fù)荷輸出特性好、無(wú)記憶效應(yīng)的直流電源，也已廣泛用于民用和軍用飛機(jī)上，如航空機(jī)載備用直流電源、機(jī)場(chǎng)地面移動(dòng)充電電源、飛機(jī)維修車間試車電源和飛機(jī)維修用電源等。航空鎘鎳蓄電池作為機(jī)載電池，用于飛機(jī)的啟動(dòng)、通信、照明、導(dǎo)航及隨航應(yīng)急備用，在飛機(jī)安全飛行中擔(dān)當(dāng)著舉足輕重的作用。

1、航空鎘鎳蓄電池常見(jiàn)故障分析

1.1蓄電池組零電壓

鎘鎳蓄電池由于過(guò)量放電，導(dǎo)致零電壓，充電時(shí)導(dǎo)致電解液外泄。其主要原因有很多，常見(jiàn)的由于連接件松動(dòng)，電池完全放電或者充電插座失效等原因?qū)е滦铍姵亟M零電壓，排除方法有很多，應(yīng)先查明原因針對(duì)性排除。例如：①連結(jié)件松動(dòng)導(dǎo)致，擰緊或者更換適合的連接件即可;②絕緣性不好導(dǎo)致自放電，應(yīng)先按照操作規(guī)程重新充電，并檢查絕緣性，及時(shí)排除故障;③充電時(shí)插座失效，導(dǎo)致充不進(jìn)去電，把充電插座換掉即可。

電解液外泄的原因也有很多，液面太高、氣塞松動(dòng)損壞、高溫下過(guò)充電、飛機(jī)上充電電壓過(guò)高、充電電流過(guò)大、極柱氣塞密封不嚴(yán)等都會(huì)導(dǎo)致電解液外泄。解決方法如下：①液面太高，可以清洗干凈之后進(jìn)行充放電試驗(yàn)，調(diào)整液面高度;②氣塞原因，擰緊或者更換氣塞即可;③高溫下過(guò)充電或者飛機(jī)上充電電壓過(guò)高、充電電流過(guò)大，應(yīng)加強(qiáng)充電時(shí)通風(fēng)，蓄電池溫度太高時(shí)停止充電，還應(yīng)檢查飛機(jī)上的充電電路，并按要求調(diào)整電壓到合適位置，故障方可排除。

1.2蓄電池組水分消耗過(guò)多，容量損失嚴(yán)重

蓄電池組水分消耗過(guò)多，主要原因有電池泄露、損壞或者安全閥缺陷、嚴(yán)重過(guò)充、高溫下過(guò)充電等。解決方法：①安全閥損壞，更換安全閥;②嚴(yán)重過(guò)充，應(yīng)檢查飛機(jī)上充電電壓和地面充電系統(tǒng)，及時(shí)排除，調(diào)整。

造成蓄電池容量損失嚴(yán)重原因有很多，電解液面太低導(dǎo)致露出部分極板、充電制度不當(dāng)、充電不足、大量過(guò)充、電解液密度不合適、單體電池內(nèi)部短路、微短路、充電時(shí)環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低、長(zhǎng)期使用或正常損壞等都是直接或間接導(dǎo)致容量損失的原因，應(yīng)調(diào)整電解液面和電解液密度，嚴(yán)格按照充電制度充電，充電溫度嚴(yán)格控制在23℃±5℃之間，個(gè)別單體蓄電池不好，要及時(shí)更換，整組蓄電池達(dá)到使用壽命時(shí)，及時(shí)更換整組蓄電池，確保蓄電池組有效容量達(dá)到合格要求（高于額定容量的85%以上）。

2、航空鎘鎳蓄電池常見(jiàn)故障的應(yīng)對(duì)措施

2.1充電后容量下降過(guò)快的故障應(yīng)對(duì)措施

（1）外部漏電故障排除。通過(guò)蓄電池清潔即可排除故障，方法是：取下組合蓋，用濕的棉布或棉紗擦掉內(nèi)部的灰塵和污物，若連接條和螺母上有綠色（淺蘭色）氧化銅附著物時(shí)，用清潔的棉布沾3%-5%的硼酸溶液擦掉，并用蘸有酒精的紗布或棉紗將螺母、連接條擦干凈。對(duì)于蓄電池絕緣降低故障排除，需要對(duì)蓄電池進(jìn)行內(nèi)部清洗，其方法是：拆卸單體蓄電池，用蒸餾水將電池組合箱內(nèi)以及組合箱蓋上的堿液沖洗掉，并用蒸餾水清洗單體電池和其他零部件，然后用壓縮空氣吹干蓄電池內(nèi)外后再組裝起來(lái)。（2）電解液劣化故障的排除。對(duì)于電解液劣化的故障，解決方法是更換蓄電池的電解液，更換電解液的步驟如下：①對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電。②充電結(jié)束前半小時(shí)，從充電設(shè)備上斷開(kāi)蓄電池組，取下氣塞，翻轉(zhuǎn)蓄電池組，將電解液倒入下方的槽子內(nèi)（為盡可能倒干凈單體蓄電池內(nèi)的電解液，蓄電池組倒置的時(shí)間不得少于15min）。③將蓄電池組翻轉(zhuǎn)至正常狀態(tài)，將配制好的電解液注入單體蓄電池內(nèi)，調(diào)整液面至液面最高紅線下5mm左右。④將蓄電池組連接到充電裝置上，按工作充電要求繼續(xù)充電半小時(shí)。⑤充電結(jié)束前15min，調(diào)整各單體電池的電解液液面到觀察窗圓弧最高處。

2.2排除充電時(shí)電壓過(guò)高故障的措施

因電解液液面降低引起單體電池充電電壓過(guò)高故障，是“可逆失效”故障，采取補(bǔ)充電解液液面的方法即可排除。補(bǔ)充電解液液面需要注意兩點(diǎn)：一是為了防止充電過(guò)程中電解液從單體電池的通氣孔溢出，添加電解液應(yīng)分階段進(jìn)行，在充電開(kāi)始階段補(bǔ)充的電解液液面以浸沒(méi)極板為宜，不可過(guò)高，而在充電結(jié)束前30min再將電解液液面高度調(diào)整到觀察窗圓弧最高處;二是如果補(bǔ)充電解液液面只添加蒸餾水會(huì)使得電解質(zhì)溶液的濃度降低，內(nèi)阻增加，影響蓄電池的電氣性能，因此補(bǔ)充電解液時(shí)一般不添加蒸餾水，并且還要注意添加的電解液密度。

2.3蓄電池反極故障的應(yīng)對(duì)措施

蓄電池反極故障屬于“可逆失效”故障，因此蓄電池出現(xiàn)反極并不可怕，通過(guò)適當(dāng)充放電循環(huán)即可使蓄電池恢復(fù)到正常狀態(tài)。出現(xiàn)反極故障的單體電池，應(yīng)迅速暫停充電，并從蓄電池組中拆出，然后用正常充電5小時(shí)率0.2C的電流給予過(guò)充電，再用統(tǒng)一電流值放電至終止電壓1.0V，如此反復(fù)充電與放電循環(huán)3-5次，使其恢復(fù)極性和容量，與正常容量基本相同時(shí)，接入蓄電池組中使用。反極的單體電池從蓄電池組中撤出有困難時(shí)，也可不撤出。在蓄電池組正常充電時(shí)，反極的單體電池電壓一定偏低，正常電池充好電后，可用正常5小時(shí)率的1/2即0.1C小電流值繼續(xù)充電，使正常的電池處于過(guò)充電狀態(tài)，而反極的電池得到有效地充電，直到反極的電池電壓與正常當(dāng)提電池的電壓基本平衡為止。

3、 結(jié)語(yǔ)

航空鎘鎳蓄電池故障原因較多，大多數(shù)故障都是由于使用維護(hù)不當(dāng)造成的，因此嚴(yán)格按照維護(hù)規(guī)程使用維護(hù)蓄電池，防止航空鎘鎳蓄電池過(guò)充電、過(guò)放電，經(jīng)常檢查電解液的密度、高度，嚴(yán)禁航空鎘鎳蓄電池高溫下工作等是避免航空鎘鎳蓄電池故障，延長(zhǎng)其使用壽命的根本舉措。

參考文獻(xiàn)

[1]王婕.蓄電池典型故障現(xiàn)象和檢查處理方法[J].電動(dòng)自行車，2019（1）：48-50.

[2]朱新宇，彭衛(wèi)東，何建.民航飛機(jī)電氣系統(tǒng)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2020.

[3]張德銀，羅英，羅文田.環(huán)境溫度變化對(duì)航空鉛酸蓄電池性能的影響[J].中國(guó)民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，20（2）：30-32.

[4]中國(guó)民用航空局適航司，運(yùn)五（B）型飛機(jī)使用維修經(jīng)驗(yàn)匯編.

[5]胡信國(guó)等.動(dòng)力電池技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2020.

[6]朱松然.蓄電池手冊(cè)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2020.