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詳解蓄電池的內部故障的特點和出現原因

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年10月16日  

1.極板硫化


極板硫化故障的現象,表現為極板上生成難溶解的白色粗結晶硫酸鉛,在正常充電時不能轉化為活性物質。出現故障的蓄電池在放電時,電壓急劇降低,過早降至終止電壓,電池容量降低;電解液密度低于正常數值。蓄電池在充電時,單格電壓上升過快,電解液溫度迅速升高,但密度新增緩慢,過早出現氣泡,甚至充電時就有氣泡。


以下幾種情況會造成極板硫化:


(1)長期充電不足或放電后沒有及時充電,導致極板上的硫酸鉛有一部分溶解于電解液中,環境溫度越高,硫酸鉛溶解度越大,當環境溫度降低時,硫酸鉛溶解度減小,溶解的硫酸鉛就會析出,由于蓄電池工作時溫度變化,因此析出的硫酸鉛在極板上再次結晶析出,形成硫化。不能將半放電的蓄電池長期擱置,尤其要注意給蓄電池定期補充充電,使之保持完全充電狀態。


(2)電解液液面過低,使極板上部與空氣接觸而被氧化,在行車中,電解液上下波動與極板氧化部分接觸,會生成大晶粒硫酸鉛硬化層,使極板上部硫化,因此要定期檢查電解液的液面高度和密度,發現液面降低應及時添加蒸餾水。


(3)長期過量放電或小電流深度放電,使極板深處活性物質的孔隙內生成硫酸鉛,不能讓蓄電池過度放電,每次接通起動機時間不應超過5s,防止低溫大電流放電。


(4)新蓄電池初充電不徹底,活性物質未得到充分還原。


(5)電解液密度過高、成分不純。


關于輕度硫化的蓄電池,可用小電流充電和換加蒸餾水的方法予以排除,硫化較嚴重者采用去硫化充電方法消除硫化,如下所述:


(1)關于極板輕微硫化的蓄電池,可用均衡充電法即小電流長時間充電的方法加以克服,即用初次充電的第二階段電流持續進行過量充電,待電解液中出現大量氣泡,電解液比重達到1.280g/cm3即可。


(2)硫化充電嚴重者采用水治療法修復。此時電解液液面下降,出現半干涸狀態,先向電池內補足純水,再用補充第二階段電流均衡充電法持續充電數日,當放電容量能達到額定容量的80%時,表示處理工作基本完成。若放電容量仍很小,則繼續重復上述充電方法,直到電池恢復正常為止。硫化特別嚴重的蓄電池應報廢。不過該種情況隨著電池再生技術的進步而得到改進。電池再生方法重要有反充法、化學充電法、電解液浸潤法和更換電池電解液法。


2.活性物質脫落


活性物質脫落的現象重要表現為正極活性物質二氧化鉛脫落,充電時從加液孔中可看到有褐色物質,電解液混濁,會造成蓄電池容量減小。


以下幾種情況會造成活性物質脫落:


(1)蓄電池充電電流過大,電解液溫度過高,使活性物質膨脹、松軟而易于脫落。


(2)蓄電池經常過充電,極板孔隙中逸出大量氣體,在極板孔隙中造成壓力,而使活性物質脫落。


(3)蓄電池經常低溫大電流放電使極板彎曲變形,導致活性物質脫落,因此蓄電池在使用過程中,將放電電流和電解液比重控制在最低值,是防止正極板活性物質脫落的可行措施。


(4)汽車行駛中的顛簸震動,這在汽車行駛過程中是不可防止的。


對出現活性物質脫落的蓄電池,排除故障的方法為:若沉積物較少,可清除后繼續使用;若沉積物較多,應更換新極板和電解液。實踐證明,極板活性物質的脫落重要發生在蓄電池的放電過程中。


3.極板板柵腐蝕


極板板柵腐蝕重要是指正極板板柵架腐蝕,極板呈腐蝕狀態,活性物質以塊狀堆積在隔板之間。此故障的現象表現為蓄電池輸出容量降低。


以下幾種情況會造成極板板柵腐蝕:


(1)蓄電池經常過充電,正極板處出現的氧氣使板柵氧化。


(2)電解液密度和溫度過高、充電時間過長,會加速極板腐蝕。


(3)電解液不純。


對極板板柵腐蝕的蓄電池,排除故障的方法為:關于腐蝕較輕的蓄電池,電解液中假如有雜質,應倒出電解液,并反復用蒸餾水清洗,然后加入新的電解液,充電后即可使用;對腐蝕較嚴重的蓄電池,假如是電解液密度過高,可將其調整到規定值,在不充電的情況下繼續使用;關于腐蝕嚴重的蓄電池,如筋條、框架斷裂、活性物質脫落等,則要更換極板。


4.極板短路


蓄電池正、負極板直接接觸或被其他導電物質搭接稱為極板短路。此故障的現象表現為蓄電池充電時端電壓回升相對緩慢,若用蓄電池放電測試端電壓時,電壓很低且會迅速下降為零。電解液溫度迅速升高,相比較重上升很慢,充電末期氣泡很少。


以下幾種情況會造成極板短路:


(1)隔板損壞使正、負極板直接接觸。


(2)活性物質沉積過多,會將正、負極板連通。


(3)極板組彎曲,蓄電池過量放電,極板活性物質脫落較多,或者蓄電池中含有雜質,都會造成極板彎曲。


(4)導電物體落入電解液內。


關于出現極板短路的蓄電池,排除故障的方法為:出現極板短路時,必須將蓄電池拆開檢查,找出出現極板短路的原因。或更換破損的隔板,或消除沉積的活性物質,或校正(更換)彎曲的極板組等。關于出現極板短路的蓄電池充放電電流不要過大,更不要過放電。


5.自放電


蓄電池的自放電,是指蓄電池在開路擱置狀態時,其容量自然損耗的現象。完全消除自放電是不可能的。一般情況下,維護良好、充足電的蓄電池在20~30℃的環境中擱置28h,其容量損失超過20%,稱為自放電過大。


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