車用蓄電池的使用維護與檢修

1、車用蓄電池的使用維護與檢修楊忠敏,肖永清(東風汽車公司,湖北十堰442001摘要:較詳細地闡述汽車蓄電池的正確使用、維護方法;常見故障原因及其排除方法;提出相應預防措施,最大限度地提高其使用壽命,以降低汽車運輸成本。關鍵詞:蓄電池;使用維護;故障檢修Abstract:T h is article amp ly expounds the m ethods of the co rrect operati on and m ain tenance fo r the accum u lato r of au tomob iles,the common fau lts cau ses and their

2、 so lu ti on s.M o reover,it offers the co rresponding p reven tive m ethods in o rder to p ro long the life and reduce the co st of the au tomob ile tran spo rtati on.Key words:A ccum u lato r;Operati on and m ain tenance;B reakdow n repair中圖分類號:U463163+3文獻標識碼:C文章編號:100623331(2004022*車用蓄電池是一種將化學能轉變

3、為電能的裝置,屬于低壓直流電源,它在汽車上與發(fā)電機并聯(lián),并向用電設備供電。機動車輛大都使用鉛酸蓄電池,它具有電動勢高、內(nèi)阻小、放電電壓平穩(wěn)等優(yōu)點,比較適應汽車啟動時短時間內(nèi)大電流放電的需要。一些車輛上的蓄電池因使用維護不當,尤其是出現(xiàn)了故障不及時排除,從而降低了其使用壽命,增加了運輸成本。因此,車用蓄電池的使用、維護與修理應當受到駕駛人員的重視。1蓄電池的正確使用配用硅整流發(fā)電機的車輛,蓄電池必須負極搭鐵,絕對不能接錯,否則會燒壞硅整流發(fā)電機的二極管而損壞發(fā)電機。蓄電池隔板有木隔板、塑料隔板和玻璃纖維隔板等,它安裝在正負極板之間,防止正負極板相碰而產(chǎn)生短路。電解液密度對蓄電池工作影響很大,當密

4、度增大時,電解液的冰點降低,結凍危險減小,但密度過大、電液粘度增大、滲透困難,且還會使木隔板加速炭化,極板硫化,縮短壽命。使用時,可根據(jù)不同使用條件來選擇不同密度電解液。炎熱夏季可調(diào)至11261128g c m3;寒冬時應調(diào)至1127 1130g c m3為宜。電解液密度可以用吸式密度計測量,測量時,應同時測量電解液溫度,并將測得的密度加入修正值,換算為標準溫度(我國定為15°C的密度。電解液應高出極板上部端面1015mm,不能低于極板。車輛使用中由于電解液中水分蒸發(fā)和充電過程中水的分解,會引起液面降低、密度增加,所以要經(jīng)常補充蒸餾水。添加蒸餾水一定要在其充電之前,或處于充電狀態(tài)下進

5、行;也可在發(fā)動機邊運轉、邊讓發(fā)電機向蓄電池充電邊加蒸餾水。這樣有利于加快電解液均勻混合。在放電過程中,不得向蓄電池內(nèi)加注蒸餾水。2蓄電池的維護車用蓄電池是一種可逆性的直流電源,可以反復充電、放電,所以稱為二次電池。充電過程是將電能轉變?yōu)榛瘜W能儲存起來,放電過程則是將化學能轉變?yōu)殡娔?。蓄電池最好?jīng)常處于充足電狀態(tài),凡使用過的每月最好補充一次,存放期不宜過長。蓄電池的充電狀態(tài)可根據(jù)電解液密度和端電壓(單格來判斷,用高率放電計測量蓄電池在大電流(接近起動機起動電流放電時的端電壓,可準確判斷蓄電池放電程度。技術狀態(tài)良好的蓄電池,用高率放電計測量時,單格電壓一般應在115V以上,并在5S內(nèi)保持平穩(wěn),否則

6、表示該單格電池放電過多或有故障,應進行補充或更換。檢查時還可用直流電壓表測量其單格電壓,正常值應為211V以上;密度1127g c m3或1129g c m3(寒區(qū)為宜。充電時,每單格應冒氣泡沸騰方為正常。常見車用蓄電池早期損壞多發(fā)生在冬夏兩季。冬季氣溫低,蓄電池中電解液擴散或流動遲緩,因而其效率降低,顯得電力不足。若起動困難而且連續(xù)使用,蓄電池快速放電,由此導致電壓下降、容量降低、極板損壞。夏天氣候干燥,電解液蒸發(fā),而且消耗過快,如果加之發(fā)電機端電壓調(diào)得過高,經(jīng)常會出現(xiàn)過充電。過充電電流越大、時間越長,電解液消耗量越大,液面高度下降越快,液面過低,使極板上部暴露在空氣中產(chǎn)生氧化。因此,需要做

7、到勤檢查、勤調(diào)整、勤維護,才能保持蓄電池的良好技術狀況。在車輛使用中,對蓄電池的要求較高,必須定期強制維護,檢修時必須嚴格遵守工藝規(guī)范;使用時應注意放電電流不能過大,以免極板彎曲活性物質(zhì)脫落,使容量降低,電壓下降早期損壞。發(fā)電機的調(diào)節(jié)器應按規(guī)定調(diào)整,不能隨意將電壓調(diào)高,以免隔板受到腐蝕,縮短其使用壽命?？蛙嚰夹g與研究第26卷第2期BUSTECHNOLOG YANDRESEARCH V o l126N o1220043蓄電池檢測311蓄電池密度測量車用蓄電池在使用中發(fā)生故障時,其密度、容量、電壓等都將發(fā)生變化,通過這些變化可以判斷它的技術狀況。常見的蓄電池故障的判斷和處理方法見表1。表1用密度測

8、量法判斷和處理蓄電池故障電解液密度值(g c m3(在25°C故障判斷處理方法11300以上過充電嚴重或加液錯誤用蒸餾水調(diào)整密度至112851125011285良好可繼續(xù)使用1122011250充電不足需補充充電1110011220以下過放電或可能有極板硫化充電后再檢查單格蓄電池相差0105以上電解液密度低的有短路故障分解排除故障或報廢電解液密度正常,色澤混濁活性物質(zhì)脫落過多或加入不潔凈的硫酸和水更換電解液312蓄電池容量檢測用容量檢驗法判斷和處理蓄電池故障的方法見表2。表2用容量檢驗法判斷和處理蓄電池故障容量百分比(%故障判斷處理方法各單格蓄電池均在100以上完全充足電可正常使用各

9、單格蓄電池均在80以上基本正?？衫^續(xù)使用各單格蓄電池均在50左右輕度硫化過量充電排除硫化各單格蓄電池均在30左右嚴重硫化或壽命終止排除硫化或報廢容量為零內(nèi)部斷路分解修理或報廢某單格蓄電池容量極低容量極低、內(nèi)部短路分解修理或報廢313蓄電池綜合檢驗分析蓄電池常見故障的綜合檢驗分析及判斷方法見表3。表3蓄電池常見的故障綜合檢驗分析判斷方法故障現(xiàn)象測量電壓(V測量密度(g c m3加載測量充電檢驗容量檢驗(%正常蓄電池1215以上11285白色區(qū)或綠色區(qū)出現(xiàn)充好電的特征100左右容量不足111512151122011250由綠色區(qū)很快下降至黃色區(qū)補充充電后電解液密度上升6070單格蓄電池內(nèi)部短路10

10、10左右內(nèi)部短路蓄電池的電解液密度極低黃色區(qū),短路蓄電池內(nèi)冒氣泡短路蓄電池電解液密度不上升短路蓄電池基本無容量內(nèi)部短路無電壓指示基本正常無電流指示無反應容量為零反極810左右11100以下紅色區(qū)或無指示反應緩慢,需長時間充電容量極低或無容量負極板硫化1115左右1110011220黃色區(qū)或紅色區(qū)光冒氣泡,電解液密度不上升3050電極鈍化1210左右1120011250由綠色區(qū)很快下降到黃、紅色區(qū)電解液密度基本不上升,電解液溫度高50以下4蓄電池的故障排除411蓄電池常見故障部位及其分析蓄電池常見故障部位及其分析見表4。412蓄電池故障檢修蓄電池常見故障與排除方法見表6。表4蓄電池常見故障部位及

11、其分析序號部位故障現(xiàn)象故障原因處理1外殼裂損,滲漏安裝不良、磨損;緊固過松或過緊;凍裂焊補修復2蓄電池蓋邊緣密封不良,滲漏封膠干裂封膠重新熔化修復3電液加入口蓋空氣孔堵塞,電解液溫度上升長期未維護保養(yǎng),污垢堵塞,電解液面過高清洗疏通干燥蓄電池表面4連接片燒蝕斷損蓄電池至啟動機開關進火線接柱之間連接火線搭鐵重新焊修5極樁導電不良,冒火,啟動困難極樁氧化腐蝕過甚;松動,斷損,接觸不良修復6正負極板電容量不足,充電時過早沸騰,溫度過高極板硫化,表面生成一層白色結硫酸鉛,電解液比重不足,有雜質(zhì)重新注入新電解液后按規(guī)范充電或修換第2期楊忠敏等:車用蓄電池的使用維護與檢修35表5蓄電池常見故障與排除方法序

12、號故障名稱定義原因分析排除方法1自行放電蓄電池在存放過程中,容量自行減小的現(xiàn)象電解液不純凈;電解液中硫酸的濃度不均勻,形成上下濃度差,引起自行放電將蓄電池完全放電;用蒸餾水將蓄電池清洗干凈,再注入新的電解液,重新充電2極板硫化蓄電池極板上出現(xiàn)粗大而堅硬的硫酸鉛結晶體時蓄電池長期充電不足,蓄電池經(jīng)常過放電,電解液液面過低,電解液密度過大清潔蓄電池極板上的硫酸鉛,并用蒸餾水沖洗干凈,注入新電解液用經(jīng)常充電方法充電3極板短路由于蓄電池隔板變形,活性物質(zhì)大量沉淀,使正負極連通的現(xiàn)象極板嚴重變形,隔板損壞而使正負極板相接觸堆積在電池槽底部的脫落物使正負極板連通根據(jù)情況,查明短路原因,進行修理4極板活性物

13、質(zhì)嚴重脫落在蓄電池電池槽底部有大量脫落物的堆積現(xiàn)象充電電流過大,放電電流過大,電解液密度過高,電解液不純凈,極板受到劇烈震動更換極板5極板嚴重變形蓄電池極板發(fā)生拱曲的現(xiàn)象充電電流過大,放電電流過大,極板活性物質(zhì)的體積變化不一致更換極板6電解液液面下降快蓄電池電解液下降出乎尋常的現(xiàn)象蓄電池有漏液現(xiàn)象,充電電壓太高,蓄電池出現(xiàn)過充電現(xiàn)象查明原因,修理排除7蓄電池外殼破裂變形蓄電池由于外力或內(nèi)力使其外殼破裂、變形的現(xiàn)象車輛振動或撞擊引起,蓄電池發(fā)熱,氣體壓力過大,電解液冰凍膨脹引起更換外殼5蓄電池極板硫化、活性物質(zhì)脫落511蓄電池極板硫化現(xiàn)象所謂極板硫化,就是指極板上硫酸鉛的再結晶。半放電的蓄電池的

14、極板表面上有一層硫酸鉛,稱作一次結晶體。這種半放電的蓄電池在存放過程中,隨著環(huán)境溫度的上升,極板上的硫酸鉛就會逐漸溶解到電解液中來,溫度越高,溶解度越大。當溫度下降時,硫酸鉛的溶解度會逐漸達到過飽和狀態(tài),并再次結晶為較大的白色顆粒,從電解液中析出再次附著到極板上去。這就是極板硫化的過程。當蓄電池長期處于放電狀態(tài)時,在其極板表面再結晶一層具有較大顆粒的白色硫酸鉛,其顆粒堅硬,難以溶解,充電時很難參加氧化反應,使蓄電池充放電的電化學反應不能正常進行,導致容量降低,內(nèi)阻增大,大電流放電時端電壓下降較多,致使起動車輛電能不足等。它是蓄電池早期損壞的主要原因之一,也是使用中的常見故障,將直接影響到蓄電池

15、的正常使用;嚴重時將導致蓄電池的早期報廢。512極板硫化的特征(1蓄電池容量明顯不足,起動性能下降,起動使用一兩次便運轉無力。(2電解液的密度低于規(guī)定的正常數(shù)值。(3充電性能下降,充電時電解液溫度上升過快,過早地產(chǎn)生氣泡;電解液密度增加緩慢;充電過程中,初期和終期電壓過高。(4放電時電壓下降速度太快,即過早地降至終止電壓。513極板硫化的原因(1蓄電池經(jīng)常過量放電或小電流深度放電,使硫酸鉛生成在有效物質(zhì)的細孔內(nèi)層,平時充電不易恢復。(2補充電不徹底或經(jīng)常充電不足,以及未進行定期補充充電,使極板早期形成的粗晶粒PbSO4得不到消除。(3使用中電解液液面過低,使極板上部經(jīng)常露出液面,不能與電解液發(fā)

16、生電化學反應,有效物質(zhì)得不到充分恢復。(4電解液不純,密度過大或溫度過高。514極板硫化的排除方法輕度硫化的蓄電池,可以用換加蒸餾水和小電流充電的方法來消除:消除硫化時的充電電流一般不超過3A,充電時不使溫度高于40°C。當電液有較多的氣泡時,須把充電電流減小1 3或1 2。當電解液劇烈沸騰而電流重新升到3A并在34h內(nèi)基本穩(wěn)定,則表示硫化基本消除。此時,可切斷充電電流并迅速將原加電解液全部倒出,另換正常比重電解液,仍用小電流進行充電,充足后再放電。這樣充、放電循環(huán)幾次就行了。為了預防極板硫化,要保證電液的液面高度不能過低;不能將半放電的蓄電池長期擱置,要注意給蓄電池定期補充充電,使

17、蓄電池總是保持完全充電狀態(tài);更不能將蓄電池長期在室外擱36客車技術與研究第26卷置。若硫化嚴重,就不能再用了。515極板硫化的預防要點(1經(jīng)常保持汽車充電系統(tǒng)的正常工作,若發(fā)現(xiàn)發(fā)電機和調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障時應予及時排除。(2保證電解液的液面高度不能過低,在日常維護中應及時添加補足。(3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(tài)。(4不能讓蓄電池過度放電,每次接通起動機時間不應超過5s,避免低溫大電流放電。6蓄電池自放電611蓄電池自放電現(xiàn)象汽車蓄電池在停止使用期間或在帶電解液儲存期間,荷電量的無效消耗稱之為自放電,即在未連接外電路時,蓄電池由于自放電流所引起的

18、能量損失。自放電速度用單位時間內(nèi)容量降低的百分數(shù)來表示。一般情況下,維護良好,充足電的蓄電池,在20 30°C的環(huán)境中,開路擱置28天,其容量損失不應超過20%。超過上述數(shù)值,則屬于自放電過大,既影響使用,又縮短其壽命。自放電過大的蓄電池,在停用期間,其電動勢和容量均下降較快;汽車發(fā)電機給其充電時,電解液的溫度高,但端電壓低;汽車數(shù)日不運行時,用此蓄電池很難起動發(fā)動機,嚴重時頭天工況正常,次日使用電壓下降很多或電壓幾乎為零,造成起動機不轉,車燈不亮,電喇叭不響的現(xiàn)象。612自放電過大的原因汽車蓄電池自放電過大,多因其內(nèi)部或外部形成了自放電的“原電池”和導電層而引起,主要有以下原因。(1蓄電池上蓋不清潔,其過充電后電解液濺出,蓋殼上存有電解液,并將正、負極柱連通,形成回路;或蓄電池在汽車上有漏電及不正常搭鐵,均會引起過多自放電。(2電解液不純。蓄電池缺水后,添加不純凈水使電解液中的雜質(zhì)過多,形成“局部電池”而自行放電。(3汽車運行顛簸劇烈,使極板活性物質(zhì)脫落過多,沉積在槽底,形成極板內(nèi)部短路而自放電。(4蓄電池離熱源過近,處于高溫環(huán)境下工作,負