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蓄電池常見故障現象及分析處理
Time:2019-08-08

 一、板板硫酸鹽化的現象及處理

    1、極板硫酸鹽化的現象如下:
    a、硫酸鹽化電池在正常放電時,比其他正常電池的容量明顯降低。
    b、電解液密度下降低于正常值,而且是長時期落后。
    c、充電過程中電壓上升很快,高達2.9伏/單格左右(正常值在2.7伏/單格左右),而在放電過程中電壓降低很快,1-2小內就降低到1.8伏左右(10小時率放電)。
    d、充電過程中冒氣泡過早。
    e、極板顏色和狀態(tài)不正常。正極板呈淺褐色(正常為深褐色),極板表面有白色硫酸鉛斑點,負極板呈灰白色(正常為灰色),用手指觸摸極板表面時感覺到有粗大顆粒的硫酸鉛結晶,并且極板發(fā)硬。
正常蓄電池'>蓄電池在放電后,正負極板上的活性物質,大都變成松軟硫酸鉛的小結晶,均勻地分布在極板中,在充電時輕易恢復成原來的二氧化鉛和海綿狀鉛,這是一種正常的硫酸化作用。通常所說的極板硫酸鹽化是指不正常的狀態(tài)。由于電池使用不當,長期充電不足,或半放電狀態(tài),過量放電或放電后不及時充電,內部短路,電解液密度過高,溫度高,液面低使極板外露等都可以導致極板硫酸鹽化。這是由于在極板上由于重結晶作用形成了粗大的硫酸鉛結晶,這種結晶導電性差,體積大,會堵塞極板的微孔,妨礙電解液的滲透作用,增加了電阻,在充電時不易恢復,成為不可逆硫酸鉛,使極板中參加電化學反應的活性物質減少,因此容量大大降低。
    2、極板硫酸鹽化是電池損壞的主要原因之一,處理極板硫酸鹽化,是一件比較困難和復雜的工作,根據極板硫酸鹽程度不同有下列三種處理方法:
    a、過充電法。適用于硫酸鹽化不很嚴重的蓄電池。傾出電池中的電解液并立即加進純水,液面高出極板20mm左右,用0.1C20A進行充電(C20電池額定容量值)。當電壓上升到2.5伏/單格時,停充半小時,改用0.025C20A小電流充數晝夜(100小時以上)一直到電壓、比重等穩(wěn)定不變,極板白色斑消失為止。停充電前1小時調整電解液密度為1.280g/cm3。
    b、反復充電法。硫酸鹽化嚴重,容量僅為正常電池一半。傾出電解液并立即加進純水,液面高出極板20mm左右,用0.1C20A電流充電,電壓升為2.5伏/單格時,停充半小時,改用0.05C20A電流充電充到有大氣泡時停充半小時,改用0.05C20A充電到電壓、密度等穩(wěn)定不變,停充半小時,再通電時,電解液立即起沸騰現象,10分鐘左右電壓即上升到上次充電終了時的值,否則再停再充。
   充好后的電池用0.05C20A電放逐電,放電到電壓為1.80伏/單格時,停放靜置1-2小時再用0.05C20A電流充電,充好后再放電,如容量進步未幾,白斑又未消除時再充再放,反復連續(xù)進行數晝夜,直到放電接近額定容量,白斑完全消除為止。
    c、水療法(反復充放電法)。適用于硫酸鹽化極為嚴重,容量已達不到額定容量一半的蓄電池。將電池放電至電壓為1.8伏/單格,(用10小時率電流)將電解液傾出,注進純水,液面高于極板20mm左右,靜置1-2小時,用0.05C20A充電至電解液密度升至1.1-1.20g/cm3,改用0.02C20A充電至電解液密度不再上升,均勻冒出氣泡為止,用0.02C20A放電2小時,然后再用0.02C20A充電至均勻冒出氣泡,留意充進電量應遠遠超過放出電量,這樣反復數周或一個月,直到用0.05C20A放電檢查達到額定容量的75以上為止。
   留意在充電過程中,電解液的溫度不得超過45℃,假如溫度超過40℃時,應將電流減小,或暫停充電,待電解液溫度降到35℃以下時才能進行充電。如溫度仍降不下來,應考慮電池內部短路的故障'>故障,實際充進的總電量應為額定容量的5倍以上。
極板消除硫酸鹽化現象的標志是:電池在充放電過程中電壓、比重、極板顏色和極板上發(fā)生氣泡的程度,應與其他正常電池一致。
                                   二、極板彎曲和斷裂的原因及處理
   1、電池在使用壽命終止后,由于板柵腐蝕、強度變小、造成極板斷裂,尤其正極板表現更為嚴重,這屬于正常的壽命終止。但由于使用維護不當,會造成極板的彎曲和加速板柵的腐蝕,其原因有以下幾點:
   a、極板活性物質在制造過程中因涂膏不均或運輸保管中受潮,蓄電池在充放電時,極板各部分所引起的電化學變化不均,使極板各部分膨脹和收縮不一致,引起彎曲和斷裂。
   b、大電流充放電或高溫放電時,極板上活性物質反應較強烈,輕易造成電化學反應不均而引起彎曲和斷裂。
   c、電池使用后來未進行充電而保存,板柵與較多的硫酸和硫酸鉛接觸,加速了板柵腐蝕,造成板柵筋條和極板斷裂。
   d、過量充電或過量放電,增加了內層活性物質的膨脹和收縮,恢復過程不一致,造成極板的彎曲和斷裂。
   2、如極板斷裂嚴重,應更換極群裝進電池,換進的極群應與電池中極群的新舊程度不宜相差過多,由于極群串聯接進電池后,即使是新極板也會受到其他單格舊極群的制約而不能發(fā)揮更好的效率。假如極板有少量的大筋斷裂,(對大型,固定型電池或厚型極板而言)可將斷裂處銼出金屬光澤,進行焊補修理。
                                  三、活性物質過量脫落的原因及處理
   1、將電池的極群取出,檢查沉淀槽中的沉淀物,假如是活性物質少量脫落,在電池正常工作的范圍內是答應的,假如大大超過正常的情況時,就要及時分析原因,并進行處理。
   a、電池槽底部在短時間內集積了大量褐色沉淀,說明是自正極板上脫落,有由于充電電流過大或經常過充電造成的。
   b、沉淀物為白色時,是由于經常過放電,致使活性物質成硫酸鉛沉淀,或電解液中有雜質,特別是氯過量太多而形成氯化鉛沉淀。
   c、沉淀物形成褐、淺蘭、白色互相交迭,堆積,說明了電池內進進了鐵、銅等有害物質。
   d、假如發(fā)現脫落物質是粘糊狀的,說明電解液不純,密度較大或電池充放電溫度高,使極板腐蝕脫落。假如沉淀物成塊狀,說明鉛膏質量工藝較差,電池裝配中造成活性物質脫落。
活性物質過量脫落,一方面造成電池容量下降,另一方面輕易在電池底部造成正負極板短路,使電池使用壽命及早終止。
   2、假如由于活性物質脫落,引起極板底部短路,則需要將極群抽出,取出沉淀物,清除極板短路部位,將棋群裝進電池,更換新的電解液,再以較小電流充電,并在充電后期調整電解液密度和液面高度,使電池恢復使用。
                                       四、短路現象的檢查和處理
   1、短路現象表現在:電池開路電壓低,電解液密度比其他電池低,充電時不冒氣或冒氣出現很晚,電解液溫度比其他單格電池溫度高,電解液密度和充電電壓上升少甚至不變。放電時容量小,電壓下降快,輕易發(fā)生極板硫酸鹽化現象,極群取出后檢查正極板從深褐色變?yōu)闇\褐色,負極板從淺灰色變灰白色,而且手感發(fā)硬并有短路現象痕跡。
蓄電池內部短路的原因是,導電物體落進電池內造成正負極板短路,或是焊接裝配時有“鉛豆”在正負極之間造成短路。隔板穿孔或孔徑太大使極板在充放電時形成的“鉛絨“穿透隔板,造成短路,極板彎曲變形而損壞隔板或活性物質脫落,沉淀在極板下緣造成短路。
   2、擰開排氣栓,直接觀察有無導體落進造成極板之間的短路,如有則取出導電物體。對電池充電,正負極板之間不冒氣泡,用溫度計丈量,正負極板間溫度較高,此時可用薄塑料片**,慢慢移動,清除極板間的短路物體。不能直接消除時,將發(fā)生故障的單格電池極群組取出,清理導電物體和沉淀物,檢查隔板有無破損,如有則更換隔板,修復電池。
                                      五、反極現象的檢查和處理
   1、反極現象反映在兩個方面,一是由于裝配中單格電池極群組接反,另一方面是電池在使用中,由于某個單格電池容量降低,甚至完全喪失容量,這時這個電池不但不會放電,反而會被反充,使原來的負極變成正極,原來的正極變成負極。這種故障,從丈量電池總電壓時即可發(fā)現,若有一個電池逆轉或稱反極時,不僅失往該電池的2伏電壓,而且還要增加2伏反向電壓,總共要降低電壓4伏左右。
   2、電池灌好電解液后,首先用電壓表進行丈量電池端電壓,對額定電壓為12伏的電池,如丈量電壓為8伏左右,說明1個單格電池反極,如丈量電壓為4伏左右,說明兩個單格反極,然后分別丈量各單格電池,如極性相反,說明該單格電池反極。這些在裝配造成反極的電池,必須進行返工修理。由于正負極板填加劑不一樣,即使繼續(xù)充電將正負極板強行轉換,其容量和壽命也會受到很大影響。
   假如在使用中發(fā)現,故障電池的極性仍然正常,只是開路電壓很低,這說明還沒有真正反極,如不及時發(fā)現和排除,隨著時間的增長,將會出現真正的反極。在使用中造成的電池反極,應單獨進行過充電處理,待容量達到要求以后,方能與其它電池一起串聯使用。
                                       六、容量降低現象的分析
   蓄電池在使用中達不到額定容量的要求或容量不足,首先應該考慮電池初充電不足或使用后充電不足,檢查電解液密度是否較低, 充電后是否有密度上升的現象,假如密度不變,應考慮外接線路不暢通,電阻較大。
電池容量假如逐漸降低,檢查極板是否有硫酸鹽化現象,電解液是否混進了有害雜質,電池是否有局部短路現象。電池因使用時間較長是否有板柵腐蝕,極板斷裂,活性物質過量脫落,并分別采取處理措施。
電池在使用中容量忽然降低,應首先檢查電池接線端是否有白色硫酸鉛析出物,丈量電壓是否有電池反極的現象,電池內部是否有短路,是否有極板或整個極群脫落的現象。
                                       七、電壓異?,F象的分析
   1.電池充好電以后,每個單格電池的電壓應該在2.1伏左右。
   2.電池使用初期電壓偏低,應檢查充電是否完全,電解液密度是否偏低。
   3.電池在充電時電壓偏高,同時有大量氣泡出現,而在放電使用時電壓很快降低,此時說明極板已經硫酸鹽化,應進行處理。
   4.電池在使用中,開路電壓明顯降低,有時相差很多,應檢查電池是否有反極,短路現象,并按照本書前面所講的方法進行修復處理。
                                        八、冒氣異?,F象的分析
   電池正常使用后,充電初期電池不應該冒氣,充進的電流用來完成活性物質的電化學反應,隨著電化學反應的完成,電流開始電解水,正極析出氧氣,負極析出氫氣,最后電流完全用來電解水,在極板間出現大量的均勻氣泡,在放電過程中,極板活性物質變成硫酸鉛和水同時輸出電流。
   電池使用后進行充電,在充電末期不冒氣或冒氣少,說明充電電流太小,或電池充電還未充足。電池在充足電后不冒氣,說明電池內部有短路現象,在短路的極板之間不冒氣,而未短路的極板之間冒氣,這樣在單格電池內便出現冒氣少或冒氣不均勻的現象。
   電池在充電中冒氣太早并且大量冒氣,說明極板有硫酸鹽化現象,需要進行反復充電處理。
有時電池在放置或在放電過程中冒氣,說明電解液雜質較多,需要更換純凈的電解液。另外還要使電池充電后,放置1小時左右再放電,這樣防止充電時殘存放電出現,同時使電池內部有個均衡過程。
                                        九、電解液溫度高現象的分析
新電池灌酸后電解液溫度高是由于負極板氧化,加進硫酸后由于中和反應而放熱,這時應待電解液溫度下降到30℃左右再進行充電,或者用小電流進行充電。
正常充電時電解液溫度高,有時超過45℃,這時應檢查是否充電電流太大。應使電流小于0.1C20安培,或改用0.05C20安培充電,假如溫度還降不下來,應考慮電池內部極板短路,或極板硫酸鹽化,前者電流集中在短路部位發(fā)熱升溫,后者硫酸鉛電阻大,電壓大部分消耗在電阻上而發(fā)熱,使電解液溫度升高,這就需要對電池故障進行綜合判定后處理。
另外在連接條焊接處部分損壞或脫離松勁,也可能引起局部發(fā)熱,需要重新焊接處理。
                                    十、電解液密度和顏色異?,F象的分析
   電池在充放電過程中,電解液密度應該在1.070-1.290g/cm3之間變化,充電時電解液密度升高,放電時電解液密度降低。電解液密度太高,輕易造成極板硫酸鹽化和加速板柵腐蝕,密度太低,放電容量受到影響。
電池使用后,電解液在沒有損失的情況下密度偏低,在充電中電解液密度上升少或不變,說明極板有硫酸鹽化現象,需要進行消除硫酸鹽化的處理。
   電池充好電以后,在擱置期間,密度下降大,說明電池自放電嚴重,電解液中雜質較多應更換電解液。
電解液顏色、氣味不正常,并有渾濁沉淀等現象,可能由于電解液不純,電池內落進塵土或其他雜質,活性物質脫落嚴重造成的,這種情況需要換電解液,并沖洗電池內部。同時應留意電池充放電流不應過大,充電時電解液溫度不應過高,防止活性物質進一步脫落。