你 也想成为铅酸蓄电池专家吗,可 以看看这篇电瓶车铅酸蓄电池常见故障分析。

1、反极的现象及原因

铅 酸蓄电池的反极系指蓄电池的正负极发生了改变,反 极现象反映在两个方面,一 是由于铅蓄电池在装配组装时某单格电池极群组接反或整个电池极群组接反。这 种情况下会出现铅酸蓄电池灌完酸用电压表测量端电压时其端电压值小于各单体蓄电池额定电压之和的现象或出现端电压为负的现象。

另 一方面是铅蓄电池在容量放电时在多个串联使用中,由于某个蓄电池(或某单体蓄电池)容 量较低或完全丧失容量。在 放电时这个电池很快被放完电被其它电池进行反充电,使 原来的负极变成正极,原来的正极变成负极,端 电压出现负值的现象。

对于前一种反极故障,在 测量蓄电池端电压时(多 个单体电池组成的蓄电池)都可发现,若 有一个单体电池反极,不仅失去该电池的2 V电压,而且还要增加2 V反电压,端电压要降低4V左右。

例如,对于额定电压为12 V的电池,如测量其端电压为8 V左右,说明有1个单格电池反极。如测量其端电压为4 V左右说明有2个单格反极,如测量其端电压为-4 V左右说明有4个单格反极,如测量其端电压为-12 V说明6个单格均反极。

对于后一种反极故障,其端电压值(负值)随放电情况而不同。一般在检测时,对 于这种情况要及时将蓄电池从放电线路中摘除下来,以 免对蓄电池有所损坏。

 

2、短路现象及原因

铅 酸蓄电池的短路是指铅酸蓄电池内部正负极群相连。铅 酸蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面:

(1)开路电压低,闭路电压(放电)很快达到终止电压。

(2)大电流放电时,端电压迅速下降到零。

(3)开路时,电解液密度很低,在 低温环境中电解液会出现结冰现象。

(4)充电时,电压上升很慢,始终保持低值(有时降为零)。

(5)充电时,电 解液温度上升很高很快。

(6)充电时,电 解液密度上升很慢或几乎无变化。

(7)充 电时不冒气泡或冒气出现很晚。
 

造 成铅酸蓄电池内部短路的原因主要有以下几个方面:

(1)隔板质量不好或缺损,使极板活性物质穿过,致使正、负 极板虚接触或直接接触。

(2)隔 板窜位致使正负极板相连。

(3)极 板上活性物质膨胀脱落,因 脱落的活性物质沉积过多,致使正、负 极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连。

(4)导 电物体落入电池内造成正、负极板相连。

(5)焊接极群时形成的“铅流”未除尽,或装配时有“铅豆”在正负极板间存在,在 充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。
 

3、极 板硫酸化现象及原因

极 板硫酸化系是在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,充 电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅。铅 酸酸蓄电池极板硫酸化后主要有以下几种现象。

(1)铅 蓄电池在充电过程中电压上升的很快,其 初期和终期电压过高,终期充电电压可达2.90V/单格左右。

(2)在放电过程中,电压降低很快,即 过早的降至终止电压,所 以其容量比其它电池显著降低。

(3)充电时,电解液温度上升的快,易超过45℃。

(4)充电时,电 解液密度低于正常值,且 充电时过早地发生气泡。

(5)电 池解剖时可发现极板的颜色和状态不正常。正极板呈浅褐色(正常为深褐色),极 板表面有白色硫酸铅斑点,负极板呈灰白色(正常为灰色)极板表面粗糙,触 摸时如同有砂粒的感觉,并且极板发硬。

(6)严重的硫酸盐化,极 板形成的硫酸铅白色结晶体粗大,在 一般情况下不能复原成活性物质。

造 成极板硫酸化主要有以下几方面的原因:

(1)铅 蓄电池初充电不足或初充电中断时间较长。

(2)铅 蓄电池长期充电不足。

(3)放电后未能及时充电。

(4)经 常过量放电或小电流深放电。

(5)电 解液密度过高或者温度过高,硫 酸铅将深入形成不易恢复。

(6)铅 酸蓄电池搁置时间较长,长 期不使用而未定期充电。

(7)内 部短路局部作用或电池表面水多造成漏电。

(8)电解液不纯,自放电大。

(9)电池内部电解液面低,使 极板裸露部分硫酸化。

铅 酸蓄电池在正常使用的情况下,正、负极板上的活性物质(Pb02和Pb)大 部分转变为小粒晶状的硫酸铅,这 些松软小粒晶状的硫酸铅是均匀地分布在多孔性的活性物质上,在 充电时很容易和电解液接触起作用恢复为原来的物质PbO2和Pb。

如 果在使用中由于上述的使用不当的诸原因,极 板上的活性物质会逐渐形成结晶粒粗大的硫酸铅,这 些粗而硬的硫酸铅晶体体积大、导电性差,因 而会堵塞极板活性物质的细孔,阻 碍了电解液的渗透和扩散作用,增加了电池的内电阻,同时,在充电时,这 种粗而硬的硫酸铅不如软小晶粒的硫酸铅容易转化为PbO2、和Pb。

若历时过久,这 些粗而硬的硫酸铅就会失去可逆作用,结 果使极板的有效物质减少放电容量降低,使用寿命缩短。
 

4、极板弯曲和腐蚀断裂

极 板弯曲多发生于正极板,而负极板很少发生,有 的负极板弯曲则是由于正极板弯曲过甚而迫使负极板亦随之弯曲所致。

极 板的断裂多发生于使用寿命过程中,由于板栅腐蚀,强度变小,造成极板断裂,尤 其正极板栅表现更为严重,造 成极板弯曲主要原因有以下几个方面:

(1)极 板活性物质在制造过程中因形成或涂膏分布不均匀,因此,在 充放电时极板各部分所起的电化作用强弱不均匀,致 使极板上活性物质体积的膨胀和收缩不一致而引起弯曲,有的造成开裂。

(2)过量充电或过量放电,增 加了内层活性物质的膨胀和收缩,恢复过程不一致,造成极板的弯曲。

(3)大 电流放电或高温放电时,极 板活性物质反应较激烈,容 易造成化学反应不均匀而引起极板弯曲。

(4)蓄电池中含有杂质,在引起局部作用时,仅 有小部分活性物质变成硫酸铅,致 使整个极板的活性物质体积变化不一致,造成弯曲。

 

造 成正极板腐蚀断裂主要有以下几方面原因:

(1)制 造板栅合金工艺有问题,引 起极板在充放电过程中不耐腐而断裂。

(2)充电时,正 极板栅处于阳极极化的条件下,经 常过量充电是正极板腐蚀断裂的主要原因。

(3)电解液密度过高,温度过高,正极板氧化腐蚀加剧。

(4)铅 酸蓄电池的电解液中,含 有对正极板栅有腐蚀作用的酸类或其它有机物盐类,都 会逐渐腐蚀正极板栅。这 些对正极板栅有害的酸类、盐类可能来自硫酸、蒸馏水中,也 可能从隔板或其它部件里浸出,因此,在充放电循环中,极 板或正极扳栅不断地被腐蚀。

(5)正极板受腐蚀的过程,也 就是氧化膜生成的过程,因 此板栅的线性尺寸有所增加,这 就造成了板栅的变形或膨胀。

 

正 极板栅腐蚀和变形的特征:

(1)电解液混浊,极板呈腐烂状。

(2)正极板活性物质,由 于板栅受到腐蚀而失去了应有的强度和凝固性,造成脱落,这 种脱落往往是呈块粒状。

(3)由于正极板栅的腐蚀,引起活性物质脱落,这 不仅破坏了活性物质的细孔组织,而 且有效物质的数量也逐渐减少。这 必然造成电池的容量下降,循环寿命缩短。

 

正极板栅腐蚀机理:

(1)二 氧化铅表面析出氧腐蚀:当阳极充电时,正极析出氧,这些氧以“超化学当量的原子”的 形式进入二氧化铅的晶格中,并 透过氧化物层扩散到金属表面,把金属氧化。氧 化金属是决定铅的正极腐蚀速度的基本过程,温度升高极化加强,引起氧扩散速度增加,腐蚀速度加快。

(2)催化腐蚀:二 氧化铅在正极析出氧的反应中是一种催化剂。氧在析出时,是 以中间产物自由基的形式出现。例如:.OH、˙O˙、.H2SO4等,这 些中间产物在二氧化铅表面复合,引起二氧化铅膜松散,因 而使膜下的金属溶解,引起腐蚀。

(3)铅——二 氧化铅固相反应腐蚀:板 栅合金中的铅与活性物质二氧化铅之间有接触电位差,这 个电位差是电子从铅向二氧化铅迁移的原因,所以产生腐蚀。

(4)二 氧化铅中有两种结晶,即α—Pb02和β—Pb02与 板栅直接接触的那一层大半是α—Pb02外层大部分是β—Pb02,而 阳极腐蚀的基本产物是α—Pb02。

(5)正 极板在阳极极化时腐蚀,基 本上是沿着晶粒边界进行的.由 于在合金每一小晶粒的外层都有另一固溶体的外层,于 是在晶粒之间形成了组份与晶粒本身不同的夹层——晶间夹层,合 金腐蚀发生在夹层里。

 

5、活性物质脱落

铅 酸蓄电池在充放电过程中,极 板的活性物质渐渐因损坏而脱落,这 种现象主要发生在循环充放电未期,主 要特征是在电解液中有沉淀物,电池容量下降。活性物质的脱落,如 果是电池的使用寿命接近终止时,活 性物质的脱落已是正常现象,但是在下列情况时,同 样造成极板的活性物质脱落。

(1)负 极板由于添加剂比例不当,在 充放电过程中引起活性物质膨胀脱落。

(2)充 放电电流大或过量充放电,长期过放电。

(3)充电时电解液温度、密度过高。

(4)放 电时外电路发生短路。

(5)电解液不纯。

(6)极 板硫酸化或板栅腐蚀断裂。

 

6、容量降低

铅 酸蓄电池放电时达不到额定容量或在充放电过程中容量降低一般有以下几种原因:

(1)极群局部短路。

(2)电 池串联焊接部位有虚假焊存在。故初期容量尚可,随着充放电过程,假 焊部位产生氧化膜虽可导电,但效果不佳。

(3)板栅腐蚀极板断裂,活性物质脱落。

(4)极板硫酸化。

(5)容量放电时电流偏大,电 解液密度偏低或电解液液面高度不够。

(6)充放电设备、测 量仪表超差或出现故障。

(7)放电时,电解液温度过低。

 

7、电压异常

铅 酸蓄电池在充放电过程中电压异常特征有以下几个方面:

(1)开 路电压低或充放电时电压均低。

(2)放 电时电压迅速下降到终止电压停止放电后很快恢复较高的电压。

(3)充 电时电压上升很快很高,停止充电时,电压下降的过低过快。

(4)放电时电压出现负值。

(5)充 电时电压上升且电压偏低。

 

造 成电压异常现象一般有以下几方面原因:

(1)内部短路、反极。

(2)极板硫酸化。

(3)极板腐蚀断裂,活性物质脱落。

(4)电解液密度低或高。

(5)测 量仪器仪表超差或故障。

(6)连接处接触不良。

(7)负极板收缩纯化。

(8)过量放电。

(9)充电不足。

(10)自放电大

 

8、起动性能差

铅 酸蓄电池起动性能差是指在大电流放电时达不到规定的要求值。一 般由以下几方面原因造成:

(1)蓄电池连接条(壁焊处)及端柱与极柱联接处,汇 流排与极板连接处出现虚焊假焊,致 使起动性能不佳或无法起动。

(2)电解液密度低、内阻大、隔板内阻大。

(3)正 极板弯曲及极板硫酸化。

(4)放 电设备与蓄电池连接接触电阻大。

(5)极群短路。

(6)活性物质脱落。

(7)放电电流过大。

(8)环境温度过低。


 

9、循环寿命短。

铅 酸蓄电池寿命提前终止的原因一般有以下几个方面:

(1)正极板腐蚀、负极板膨胀。

(2)极群短路,极板连电。

(3)隔 板损坏或窜位及隔板不耐腐。

(4)充放电循环比例不当。

(5)电解液密度、温度过高或过低,液面高度不够。

(6)虚焊假焊,极板脱落。

(7)极板硫酸化。

(8)充放电电流过大。

 

二、解剖与分析

当 铅酸蓄电池试验终了后或蓄电池出现故障而无法排除时,需 要解剖电池观察分析,其步骤如下:

1、外观检查

(1)检 查蓄电池槽有无破损及裂纹。

(2)测量电解液密度值,电 池端电压及每个单格电池电压情况。

(3)检 查蓄电池端柱及连接条情况。

2、解剖观察

(1)橡 胶壳蓄电池放入较高温度环境中待其封口剂软化以后,用小刀将封口剂剔出,用铁锯将连接条锯断,用 铁勾将每个极群组拉出,放入铁盘内。

(2)塑 壳电池用铁锯沿槽盖热封处将蓄电池锯开,在 观察壁焊连接处有无虚焊假焊及断裂情况以及极柱与端柱连接情况后,用铁锯将壁焊处锯开,将每个极群组抽出,放入铁盘内。

(3)观察极群状况,是否有隔板缺少,汇流排有无断裂,汇 流排与极板极耳处的连接情况,有 无掉片及虚焊假焊现象。观察极柱与汇流排,极 柱与端柱的连接情况有无断裂,虚焊假焊现象,观 察极群内是否有异物存在。

(4)观察极群侧面,底 部有无短路连电现象及隔板在极群中位置及隔板边缘有无破损现象。

(5)观 察蓄电池槽内电解液状况,活性物质沉积状况,槽 内有无异物情况以及电池槽中间隔板是否有开裂、破损、单格间沟通等。

(6)完成上述观察后,用 铁锯锯开极板与汇流排连接处,逐片检查正极板、负极板及隔板状况。

(7)观 察正极板四边框有无断裂现象,极板表面状况,活性物质脱落状况,小 筋条腐蚀断裂情况以及极板有无弯曲等。

(8)对 于管式正极板观察丝管有无破损,铅芯有无脱脖现象,封底有无脱落,汇 流排有无断裂以及管内活性物质有无下沉,空管程度等。

(9)观察负极板表面状况,有无硫酸化迹象,活 性物质有无收缩变硬,有 无膨胀堆积及脱落现象。

(10)观 察每片隔板腐蚀程度,有无破损、断裂、掉角、穿孔现象,观 察隔板时应将隔板用水洗净仔细观察。

(11)分 析记录电池解剖观察后,记录好观察结果,分 析出影响电池性能及造成试验终止的原因,提出电池解剖分析意

 

铅 酸蓄电池常见故障分析及处理方法

常见故障 不良现象 故障产生的原因 故障的处理方法
蓄电池充电不足 1.静止电压低
2.密度低,充 电结束后达不到规定要求
3.工作时间短
4.工 作时仪表显示容量下降快
1.充电器电压、电流设置过低
2.初充电不足
3.充电机故障
1.调整,检修充电器
2.蓄电池补充充电
3.严重时需更换新电池
蓄电池过充电 1.注液盖篓色泽变黄,变红
2.外壳变形
3.隔板炭化、变形
4.正极腐蚀、断裂
5.极柱橡胶套管上升、老化、开裂
6.经常补水,充电时电解液浑浊
7.极 板活性物质均匀脱落 8.正极板爆管
1.充电器电压,电流设置过高
2.充电时间过长
3.频繁充电
5.充电机故障
1.调整,检修充电器
2.调整充电制度
3.严重时需更换新电池
蓄电池过放电 1.蓄电池静止电压低
2.充电后电解液密度低
3.正、负极板弯曲,断裂
1.蓄 电池充电不足而继续使用
2.蓄电池组短路
3.小电流长时间放电
1.补充充电
2.检修车辆
3.严重时需更换新电池
蓄电池短路 1.静止电压在2V以下
2.电解液密度过低
3.充电时温度高
4.着车工作时间短
1.极板弯曲变形短路
2.隔 板缺少或装配中破损
3.正极活性物质脱落、底部短路
需更换新电池
断路 1.外 接负载通路时电压异常,不稳定
2.充电时电流无法输入
1.极 柱或极板组装时焊接不良
2.外部短路
3.大电流放电
4.连线接触不良或断开 5.极板腐蚀
1.需修理蓄电池
2.必要时需更换新电池
蓄 电池添加电解液不当 密度高时:
1.充电后电解液密度≥1.300g/cm3
2.蓄电池静止电压高
3.初期容量好,使 用一段时间后容量降低
4.电解液浑浊
密度低时:
1.充 电后电解液密度低于规定值
2.蓄电池容量低,
加液不纯:
1.蓄电池容量低
2.电解液浑浊,色泽异常,有异味
3.蓄电池自放电严重
1.初 加液密度过高或过低
2.液面降低补液错误,没有按规定加入纯水,而是误加入稀酸
3.初加液不纯(含有杂质)
1.蓄电池换电解液
2.严重时需更换新电池
极板硫酸盐化 1.正常放电时容量降低
2.密度下降低于正常值
3.放电时电压下降快
4.开始充电电压高
5.充电时气泡产生早
6.PbSO4结晶粗大
1.初充电不足
2.放电状态下,放置时间过长
3.长期充电不足
4.电解液密度过高
5.液面过低,极 板上部暴露在电解液外面
6.电解液不纯
7.内部短路
1.过充电法
2.反复充电法
3.水疗法
活性物质过量脱落 1.充 电时有灰褐物质从从底部升起
2.蓄电池容量减小
1.褐 色沉淀是由于充电电流过大
2.白 色沉淀是由于过量放电
3.蓄电池电解液不纯
1.清理沉淀
2.调整密度
3.必要时需更换新电池
蓄电池反极 1.电压呈负值
2.充电后电解液密度在1.20 g/cm3以下
3.正负极柱、极板颜色相反
充电时正、负极连接错误 1.可反向充电
2.严重时需更换新电池
蓄电池漏液 1.注液口漏夜
2.槽、盖封合处漏夜
3.渗液
4.槽体外部有碰伤痕迹
1.槽、盖热封不良
2.极柱橡胶圈问题
3.封口剂开裂
4使 用中疏忽受外力撞击
1.修理
2.必要时需更换新电池

 

 

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