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蓄电池常见故障及其诊断

时间:2023-11-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:蓄电池的内部故障有极板硫化、自行放电、极板短路和活性物质脱落等。3)电解液相对密度过高,电解液不纯、外部气温剧烈变化时也将促进硫化。因为电解液相对密度过高时,电池内部放电过快,同时浓硫酸侵袭极板而使变为硫酸铅的作用加强,使极板容易硫化。严重硫化的蓄电池应予以更换。每四个学生组合为一个小组,各组分别对蓄电池进行常规检测及充电。

蓄电池在使用中所出现的故障,除材料和制造工艺等方面的原因外,在很多情况下是由于维护和使用不当造成的。 蓄电池的内部故障有极板硫化、自行放电、极板短路和活性物质脱落等。 外部故障有外壳裂纹、封口胶干裂、接线松脱、接触不良或极柱腐蚀等。

1. 极板硫化

蓄电池长期充电不足或放电后长时间未充电,极板上会逐渐生成一层白色粗晶粒的硫酸铅,在正常充电时不能转化为二氧化铅和海绵状纯铅,这种现象称为“极板硫化”。 这种粗而坚硬的硫酸铅晶体导电性差、体积大,会堵塞活性物质的细孔,阻碍电解液的渗透和扩散,使蓄电池的内阻增加,启动时不能供给大的电流,以致不能启动发动机。

(1)故障现象。

1)电池容量降低,用高率放电计检测,单格电压迅速降低。

2)电解液的密度下降到低于规定的数值。

3)蓄电池在开始充电时,电压过高,充电完毕后可达2.7V以上。

4)蓄电池在充电时过早地产生气泡,甚至一开始充电就有气泡。

5)蓄电池在充电时,电解液温度上升得过快,易超过45℃。

6)蓄电池放电时,电压下降过快,过早地降至终止电压。

7)在极板上生成坚硬、不易溶解的白色大颗粒。

(2)故障原因。

1)蓄电池长期充电不足,或放电后未及时充电,当温度变化时,硫酸铅发生再结晶的结果。 在正常情况下蓄电池放电时,极板上生成的硫酸铅晶粒比较小,导电性能较好,充电时能够完全转化而消失。 但若长期处于放电状态时,极板上的硫酸铅将有一部分溶解于电解液中,温度越高,溶解度越大。 而温度降低时,溶解度减小,出现过饱和现象,这时有部分硫酸铅就会从电解液中析出,再次结晶生成大晶粒硫酸铅附着在极板表面上。

2)电池内液面太低,使极板上部与空气接触而强烈氧化(主要是负极板)。 在汽车行驶的过程中,由于电解液的上下波动与极板的氧化部分接触,也会形成大晶粒的硫酸铅硬层,使极板的上部硫化。

3)电解液相对密度过高,电解液不纯、外部气温剧烈变化时也将促进硫化。 因为电解液相对密度过高时,电池内部放电过快,同时浓硫酸侵袭极板而使变为硫酸铅的作用加强,使极板容易硫化。

(3)故障排除。

蓄电池出现轻度硫化故障,可用小电流长时间充电(即过充电)或用全放、全充的充放电循环方法使活性物质还原,也可用去硫充电的方法消除。 严重硫化的蓄电池应予以更换。

2. 自行放电

充足电的蓄电池如果放置不用,会逐渐失去电量,这种现象称为蓄电池的“自行放电”。

(1)故障现象。

1)若一昼夜容量损失不超过0.7%,则属蓄电池的正常自放电。

2)若一昼夜自行放电量超过了2%,则属于故障性自放电,严重的自行放电,可使充足的蓄电池几天或几小时就将电放完。

(2)故障原因。

1)蓄电池的正常自放电是由于蓄电池本身因素所造成的一种不可避免的现象。 主要原因有以下几方面:

a. 正负极板上活性物质自发溶解和还原而成为硫酸铅。 当硫酸浓度较大时,反应速度会增大。

b. 极板上活性物质和栅架的材料不同,在电解液中会产生不同电位而形成局部电池导致内部电流自放电。 如铅酸蓄电池栅架中的锑,它与极板物质之间产生电位差,形成闭合的局部电池,从而产生局部放电。 目前推广使用的免维护蓄电池的栅架改用低锑合金或铅钙合金,自行放电程度已明显减弱。

c. 蓄电池长期放置不用,硫酸下沉,造成电解液上部和下部的浓度差异,使同一块极板的上下部分形成电位差而造成自放电。

2)蓄电池故障性放电的原因:

a. 电解液杂质含量过多,这些杂质在极板周围形成局部电池而产生自行放电。 例如电解液中含有1%的铁时,一昼夜就会将电放完。

b. 蓄电池内部短路引起的自放电。 例如隔板或壳体破裂、极板活性物质大量脱落而沉于极板下部,都将使正负极板短路而引起自放电。

c. 蓄电池盖上洒有电解液时,会造成自放电,同时,还会使极柱或连接条腐蚀。

(3)故障排除。

发生自行放电后,应倒出电解液,取出极板组,抽出隔板,再用蒸馏水冲洗极板和隔板,然后重新组装,加入新的电解液重新充电。

3. 极板短路

(1)故障现象。

1)开路电压较低,大电流放电时端电压迅速下降,甚至为零。

2)充电过程中,电压与电解液相对密度上升缓慢,甚至保持很低的数值不再上升,充电末期气泡很少但电解液温度却迅速上升。

(2)故障原因。

1)隔板质量不好或损坏使正负极板相接触而短路。

2)活性物质在蓄电池底部沉积过多、金属导电物落入正负极板之间也将造成蓄电池内部极板短路。

(3)故障排除。

先找出短路的部分在哪个单格的极板内,然后拆散蓄电池,取出极板群,更换新隔板,更换不合要求的极板,或者直接更换蓄电池。

4. 极板活性物质大量脱落

(1)故障现象。

1)电解液中有沉淀物,充电时电解液中有褐色物质自底部上升,电压上升快,很早出现沸腾现象,充电时间大大缩短。

2)放电时,蓄电池容量下降过快。

(2)故障原因。

1)放电电流过大,造成极板电化学反应激烈且不均匀,从而发生极板拱曲变形。

2)冬季大量放电后不及时充电或电解液不纯(不是蒸馏水),引起电解液结冰。

3)充电电流大、充电时间长造成过充电。

4)蓄电池在车上固定不牢,行车时剧烈振动。

(3)故障排除。

轻微时,清洗;严重时,更换蓄电池。

1. 学生完成任务工单的填写

每四个学生组合为一个小组,各组分别对蓄电池进行常规检测及充电。 在充分掌握上述知识与技能的前提下,完成任务工单内容。

2. 老师完成考核评分栏的填写

教师根据学生完成的情况完成考核评分。

任务工单

续表

1. 简述启动用铅酸蓄电池的作用及特点。

2. 蓄电池主要由哪几部分组成? 各组成部分的作用如何?

3. 常用蓄电池的充电方法有哪些?

4. 充电终了与放电终了的标志各是什么?

5. 蓄电池常见故障有哪些? 简述它们的故障原因。

6. 怎样正确维护蓄电池?

7. 免维护蓄电池的结构有哪些特点?

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