车用蓄电池是一种将化学能转变为电能的装置,属于低压直流电源,它在机动车辆上与发电机并联,并向用电设备供电。机动车辆大都使用铅酸蓄电池,它具有电动势高、内阻小、放电电压平稳等优点,比较适应机动车辆起动时短时间内大电流放电的需要。一些车辆上的蓄电池因使用维护不当,尤其是出现了故障不及时排除,从而降低了使用寿命,增加了运输成本。因此,车用蓄电池的使用、维护与修理应当受到骑乘人员的重视。
1 蓄电池常见故障部位分析及检修
蓄电池使用中常出现极板弯曲、断裂、自放电、活性物质脱落、反极、硫化及短路等故障,造成蓄电池故障的原因有很多,大体可分为生产制造和使用不当两大方面。生产制造方面的原因主要是原材料质量
不好(含铁、铜量过高),工艺粗糙,极性装反造成极柱标错;使用方面的原因主要是充电不及时产生硫化,充电时极性接反,外壳不干净,电解液不纯、杂质多、密度过高或过低等,均可能造成上述故障的发生。蓄电池常见故障部位及分析如表1所示,蓄电池常见故障与排除方法如表2所示。
2 蓄电池充不进电
故障现象:在车辆运行中,电流表指针很快回到零,指示不充电,或蓄电池温度过高,且长时间行车时,电流表仍指在+5A以上。
故障原因:蓄电池疲劳损伤,使用时间过长;蓄电池内部短路;蓄电池极板上活性物质脱落使容量减小;蓄电池极板硫化或负极板硬化。
故障诊断与排除:对故障现象和蓄电池使用情况综合分析、判断,若蓄电池使用1年以上而充不进电,一般为蓄电池劳损、衰竭,应更换新蓄电池;若温度偏高,且行车很长时间电流表仍指在+5A以上,可用高率放电计检测,如测得某单格蓄电池电压低于1.5 V,说明此格内有短路故障,应拆开检修;若电解液非常混浊,一般为极板上的活性物质已大部分脱落,基本失去了工作能力,应换用新蓄电池;若使用1~2次起动机,再起动时起动机运转无力,大多是该蓄电池因极板硫化或负极板硬化所致,应对其进行恢复性充电。
3 蓄电池经充电不能恢复性能
故障现象:蓄电池充电后,端电压和容量都不能恢复到原来的值,而且下降较明显。
故障原因:因过度放电,极板深处生成硫酸铅,难以充电恢复;因过度充电,造成极板变形,引起活性物质脱落;长期处于半充电状态下使用,蓄电池极板已经硫化;电解液不纯,含有杂质造成自行放电。
故障诊断与排除:对极板硫化较轻并为时不长的,用过充电方法处理便可使极板恢复性能,硫化程度严重的,要采用小电流长时间过充电法处理;铅酸蓄电池的极板弯曲变形甚至断裂,多发生在正极板,负极板则少见,应以预防为主,充电电流不要过大,如果极板已经变形,只能拆开蓄电池进行修理;对含有杂质的电解液,一经发现,要立即倒出,或用吸管吸出,用蒸馏水洗净,再按规定要求加注合适密度和温度的电解液,重新进行充电。
4 起动用铅蓄电池的其他损伤
a)接线螺丝或接线端(端柱)腐蚀:起动用铅蓄电池,在使用过程中由于不经常维护,对蓄电池表面、接线螺丝和接线端不能及时清洗,使积存在接线螺丝和接线端上的灰尘污物与硫酸作用,生成了氧化物及硫酸铅,造成接线螺丝与接线端之间松动、接触不良、电阻增大,氧化物及硫酸铅都属电的不良导体,为此,增加了外电路的电阻;接线端被腐蚀,截面积减小,造成电阻增大,在大电流放电时,电量损耗加大,蓄电池的放电容量减小,使用寿命缩短;灰尘、污物落入蓄电池内,污浊了电解液。如果蓄电池的接线螺丝和接线端已腐蚀产生污物,可用竹片将污物刮去,用蘸有5%的碱溶液抹布擦去残余污物和酸液,再用清水洗涤干净,然后在接线螺丝和接线端表层涂以凡士林油层保护,腐蚀严重的应予更换。
b)蓄电池受冻:起动蓄电池受冻原因多为放在温度过低的环境中(蓄电池的电解液浓度低受冻更甚),蓄电池放完电后没有及时充电,蓄电池在制造过程中负极板没有干透。受冻后的起动铅蓄电池,电解液液面上会有薄冰,蓄电池受冻是造成活性物质脱落的主要原因,不仅影响了蓄电池的放电容量,而且也缩短了蓄电池的使用寿命,所以储存期较长的铅蓄电池,为防止极板不可逆硫酸盐化,一般电解液的浓度均要调到最低。遇到受冻的铅蓄电池,轻者恢复蓄电池的正常使用环境温度,并采用小电流充电的方法使其恢复正常;极板受冻严重的,要拆开蓄电池更换极板,再进行初充电处理。防止蓄电池受冻的主要措施,除注意蓄电池的使用和储存环境保温外,还必须做到放电后及时充电,使电解液保持较高的浓度。
5 蓄电池连接条损坏
故障现象:电流突然消失,出现打火花。连接条损坏的原因主要是连接条和极桩之间的焊接质量不好,存在虚焊,经过一段时间的使用引起脱焊,造成电路不通;拆装蓄电池,不慎将蓄电池火线搭铁,或使正、负极瞬间接通,造成蓄电池外部短路,烧断连接条。排除方法:用铅条重新焊接脱焊处,使连接条与极桩熔为一体;断裂的连接条需重新更换新条;避免蓄电池拆装时导线引起外部短路。
6 封口剂与蓄电池槽破裂
起动用铅蓄电池的电池糟,多为硬橡胶或塑料制成,性质硬脆,如果路面不平受到大的振动,或因意外撞击,会导致蓄电池槽破裂。封口剂的质量低劣,或当温度低时受到撞击,均有可能引起破裂,电解液从裂缝中逸出,充满蓄电池盖表面造成短路,引起自放电。轻者,可用烧热的烙铁或小铲子等热熔封补;重者,需用喷灯轻微烤热熔封。
蓄电池外壳裂纹及缺陷检验:对于起动用铅蓄电池,可根据电解液液面下降及蓄电池底部的潮湿情况,来判断蓄电池槽是否有裂缝存在。蓄电池糟裂缝一般多在上口近四角处,遇此情况,可用修补的方法进行处理,破裂严重者需更换蓄电池槽。
蓄电池外壳出现裂纹,除了用肉眼观察之外,还可用以下方法检查:将蓄电池壳注满电解液,然后搁置24 h,检查有无渗漏痕迹;另外,可将蓄电池注稀硫酸溶液(相对密度为1.1)至离上边缘2 mm,然后放入充满相同相对密度的淡硫酸溶液的容器中,并使壳内与容器中的液面高度一致,将1个电极与电源相连,另1个电极与电压表相连,此时,若电压表指针发生偏转,表明外壳有渗漏,反之,说明外壳完好,也可用相同方法检查蓄电池相邻单格之间的隔板是否完好。常见蓄电池在使用中可能出现的缺陷如图1所示。