航空镉镍蓄电池常见故障分析及应对

于凯

摘要：随着航空事业的不断改革和进步，镉镍蓄电池在航空事业里是非常重要的组成部分。镉镍电池以其大电流放电特性好、耐冲击和振动、耐低温等特点，广泛应用于军用飞机上，被称为飞机空中飞行的“最后一道安全保障”。

关键词：航空镉镍;蓄电池;故障;应对

引言

航空镉镍蓄电池是一种技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应的直流电源，也已广泛用于民用和军用飞机上，如航空机载备用直流电源、机场地面移动充电电源、飞机维修车间试车电源和飞机维修用电源等。航空镉镍蓄电池作为机载电池，用于飞机的启动、通信、照明、导航及随航应急备用，在飞机安全飞行中担当着举足轻重的作用。

1、航空镉镍蓄电池常见故障分析

1.1蓄电池组零电压

鎘镍蓄电池由于过量放电，导致零电压，充电时导致电解液外泄。其主要原因有很多，常见的由于连接件松动，电池完全放电或者充电插座失效等原因导致蓄电池组零电压，排除方法有很多，应先查明原因针对性排除。例如：①连结件松动导致，拧紧或者更换适合的连接件即可;②绝缘性不好导致自放电，应先按照操作规程重新充电，并检查绝缘性，及时排除故障;③充电时插座失效，导致充不进去电，把充电插座换掉即可。

电解液外泄的原因也有很多，液面太高、气塞松动损坏、高温下过充电、飞机上充电电压过高、充电电流过大、极柱气塞密封不严等都会导致电解液外泄。解决方法如下：①液面太高，可以清洗干净之后进行充放电试验，调整液面高度;②气塞原因，拧紧或者更换气塞即可;③高温下过充电或者飞机上充电电压过高、充电电流过大，应加强充电时通风，蓄电池温度太高时停止充电，还应检查飞机上的充电电路，并按要求调整电压到合适位置，故障方可排除。

1.2蓄电池组水分消耗过多，容量损失严重

蓄电池组水分消耗过多，主要原因有电池泄露、损坏或者安全阀缺陷、严重过充、高温下过充电等。解决方法：①安全阀损坏，更换安全阀;②严重过充，应检查飞机上充电电压和地面充电系统，及时排除，调整。

造成蓄电池容量损失严重原因有很多，电解液面太低导致露出部分极板、充电制度不当、充电不足、大量过充、电解液密度不合适、单体电池内部短路、微短路、充电时环境温度过高或过低、长期使用或正常损坏等都是直接或间接导致容量损失的原因，应调整电解液面和电解液密度，严格按照充电制度充电，充电温度严格控制在23℃±5℃之间，个别单体蓄电池不好，要及时更换，整组蓄电池达到使用寿命时，及时更换整组蓄电池，确保蓄电池组有效容量达到合格要求（高于额定容量的85%以上）。

2、航空镉镍蓄电池常见故障的应对措施

2.1充电后容量下降过快的故障应对措施

（1）外部漏电故障排除。通过蓄电池清洁即可排除故障，方法是：取下组合盖，用湿的棉布或棉纱擦掉内部的灰尘和污物，若连接条和螺母上有绿色（浅兰色）氧化铜附着物时，用清洁的棉布沾3%-5%的硼酸溶液擦掉，并用蘸有酒精的纱布或棉纱将螺母、连接条擦干净。对于蓄电池绝缘降低故障排除，需要对蓄电池进行内部清洗，其方法是：拆卸单体蓄电池，用蒸馏水将电池组合箱内以及组合箱盖上的碱液冲洗掉，并用蒸馏水清洗单体电池和其他零部件，然后用压缩空气吹干蓄电池内外后再组装起来。（2）电解液劣化故障的排除。对于电解液劣化的故障，解决方法是更换蓄电池的电解液，更换电解液的步骤如下：①对蓄电池组进行充电。②充电结束前半小时，从充电设备上断开蓄电池组，取下气塞，翻转蓄电池组，将电解液倒入下方的槽子内（为尽可能倒干净单体蓄电池内的电解液，蓄电池组倒置的时间不得少于15min）。③将蓄电池组翻转至正常状态，将配制好的电解液注入单体蓄电池内，调整液面至液面最高红线下5mm左右。④将蓄电池组连接到充电装置上，按工作充电要求继续充电半小时。⑤充电结束前15min，调整各单体电池的电解液液面到观察窗圆弧最高处。

2.2排除充电时电压过高故障的措施

因电解液液面降低引起单体电池充电电压过高故障，是“可逆失效”故障，采取补充电解液液面的方法即可排除。补充电解液液面需要注意两点：一是为了防止充电过程中电解液从单体电池的通气孔溢出，添加电解液应分阶段进行，在充电开始阶段补充的电解液液面以浸没极板为宜，不可过高，而在充电结束前30min再将电解液液面高度调整到观察窗圆弧最高处;二是如果补充电解液液面只添加蒸馏水会使得电解质溶液的浓度降低，内阻增加，影响蓄电池的电气性能，因此补充电解液时一般不添加蒸馏水，并且还要注意添加的电解液密度。

2.3蓄电池反极故障的应对措施

蓄电池反极故障属于“可逆失效”故障，因此蓄电池出现反极并不可怕，通过适当充放电循环即可使蓄电池恢复到正常状态。出现反极故障的单体电池，应迅速暂停充电，并从蓄电池组中拆出，然后用正常充电5小时率0.2C的电流给予过充电，再用统一电流值放电至终止电压1.0V，如此反复充电与放电循环3-5次，使其恢复极性和容量，与正常容量基本相同时，接入蓄电池组中使用。反极的单体电池从蓄电池组中撤出有困难时，也可不撤出。在蓄电池组正常充电时，反极的单体电池电压一定偏低，正常电池充好电后，可用正常5小时率的1/2即0.1C小电流值继续充电，使正常的电池处于过充电状态，而反极的电池得到有效地充电，直到反极的电池电压与正常当提电池的电压基本平衡为止。

3、 结语

航空镉镍蓄电池故障原因较多，大多数故障都是由于使用维护不当造成的，因此严格按照维护规程使用维护蓄电池，防止航空镉镍蓄电池过充电、过放电，经常检查电解液的密度、高度，严禁航空镉镍蓄电池高温下工作等是避免航空镉镍蓄电池故障，延长其使用寿命的根本举措。

参考文献

[1]王婕.蓄电池典型故障现象和检查处理方法[J].电动自行车，2019（1）：48-50.

[2]朱新宇，彭卫东，何建.民航飞机电气系统[M].成都：西南交通大学出版社，2020.

[3]张德银，罗英，罗文田.环境温度变化对航空铅酸蓄电池性能的影响[J].中国民航飞行学院学报，2019，20（2）：30-32.

[4]中国民用航空局适航司，运五（B）型飞机使用维修经验汇编.

[5]胡信国等.动力电池技术与应用[M].北京：化学工业出版社，2020.

[6]朱松然.蓄电池手册[M].天津：天津大学出版社，2020.