汤泽容+吴敏
【摘要】蓄电池是汽车必不可少的一部分。起着起动时提供大电流、发电机输出电压低于蓄电池电压时为电器设备供电、发电机输出电压高于蓄电池电压时,吸收过电压,保护电子元器件等作用。本文将阐述其常见故障及其预防措施。
【关键词】汽车 蓄电池 故障 预防措施
一、极板硫化
极板上生成白色粗晶粒硫酸铅现象,称为硫酸铅硬化,简称“硫化”。极板疏化主要是负极板硫化。实践证明,硫化是导致蓄电池寿命终止的主要原因。
极板硫化的特征是:产生的粗晶粒硫酸铅导电性很差,正常充电很难还原为二氧化铅和海绵状铅。由于晶粒粗、体积大,会堵塞活性物质的孔隙,阻碍电解液的渗透和扩散,因此蓄电池的内阻增大。
极板严重硫化后,在充电或放电时都会出现异常现象。放电时,由于内阻大,因此电压急剧下降,不能持续供给大电流;充电时,由于内阻大,因此单格电池的充电电压高达2.8 V以上(实测达30 V以上);又因还原性差,所以密度上升很慢,温度上升很快,过早出现大量冒气泡(即“沸腾”)现象。
极板硫化的主要原因如下。
(1)蓄电池长期充电不足或放电后不及时充电。
当温度变化时,硫酸铅发生再结晶是形成硫化的根本原因。在正常放电时,极板上生成的硫酸铅晶粒较小,导电性能相对较好,充电时能够还原为二氧化铅和铅。但是,当长期处于放电状态时,极板上的硫酸铅将部分溶解,温度越高,溶解度越大;当温度降低时,溶解度随之减小,以致出现过饱和现象,这时,部分硫酸铅就会从电解液中析出并再次结晶成更大晶粒的硫酸铅附在极板表面而形成硫化。
(2)蓄电池液面过低。
当电解液液面过低时,在汽车行驶过程中,由于电解液上下波动,极板(主要是负极板)露出液面部分与空气接触而被氧化,氧化后的极板与波动的电解液接触就会逐渐形成粗晶粒硫酸铅硬化层而使极板上部产生硫化。
(3)电解液密度过高、电液不纯和气温变化剧烈等是促使硫化形成的外部原因。
由此可见,避免硫化的主要措施是保持蓄电池经常处于充足电状态。蓄电池在汽车上虽有充电系统为其充电,但只能保证基本充足,因此应当定期(每2个月)取下送充电间彻底充电一次;对放完电的蓄电池应在24h内送充电间充电;电解液液面高度应符合规定。
二、活性物质脱落
主要是正极板上的活性物质脱落,是蓄电池过早损坏的主要原因之一。活性物质脱落故障的特征是:蓄电池输出容量减小;充电时电解液浑浊,呈棕色液体。
导致活性物质脱落的原因是:充电电流过大;“过充”时间长;低温大电流放电。
过充电会电解水,并产生大量氢气和氧气。当氢气从负极板的孔隙内向外冲出时,就会导致活性物质铅脱落;同理,当氧气从正极板的孔隙内向外冲出时,会导致活性物质二氧化铅脱落。大电流放电,特别是低温大电流放电时,极板易拱曲变形而导致活性物质脱落。
因此,蓄电池充电电流不能过大。在实际充电中,当蓄电池基本充足时,应将充电电流调小一半。
三、自行放電
蓄电池在无负载状态下,电量自行消失的现象称为自行放电,简称自放电。蓄电池自行放电是不可避免的,这是由其构造因素决定的。对于充足电的蓄电池,在30天内,若每昼夜容量降低不超过1%,则为正常自行放电;若每昼夜容量降低超过2%,则为故障性自行放电。
导致蓄电池自行放电的主要原因是使用因素,如电解液含杂质过多,电解液密度偏高,电池表面不清洁等等。其次是构造因素,如栅架中含有锑,它不仅会形成局部电池自行放电,而且还会使负极的氢过电位降低,加速铅溶解而自行放电。免维护蓄电池的栅架改用铅—钙—低锑合金或铅—钙—锡合金,其自行放电程度已显著减少。
自行放电严重的塑料槽式蓄电池只能报废。避免产生自行放电故障必须注意以下几点。
(1)配制电解液必须使用专用硫酸(即应符合国标GB4554 -84《蓄电池用硫酸》规定),所用水必须是蒸馏水(即应符合专业标准ZBK84004 -89《铅酸蓄电池用水》规定);
(2)配制电解液所用器皿必须是耐酸材料制做的,配好的电解液应妥善保管,严防掉入脏物;
(3)电池盖、塞要盖好,以免掉入杂质;
(4)电池表面如有酸泥等脏物,要用清水冲洗干净,并保持清洁、干燥。
四、蓄电池在汽车不工作时放电故障的诊断
蓄电池在汽车不工作时放电故障的诊断见图。