车用蓄电池的使用维护与检修

1、车用蓄电池的使用维护与检修杨忠敏,肖永清(东风汽车公司,湖北十堰442001摘要:较详细地阐述汽车蓄电池的正确使用、维护方法;常见故障原因及其排除方法;提出相应预防措施,最大限度地提高其使用寿命,以降低汽车运输成本。关键词:蓄电池;使用维护;故障检修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中图分类号:U463163+3文献标识码:C文章编号:100623331(2004022*车用蓄电池是一种将化学能转变

3、为电能的装置,属于低压直流电源,它在汽车上与发电机并联,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,比较适应汽车启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,从而降低了其使用寿命,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驾驶人员的重视。1蓄电池的正确使用配用硅整流发电机的车辆,蓄电池必须负极搭铁,绝对不能接错,否则会烧坏硅整流发电机的二极管而损坏发电机。蓄电池隔板有木隔板、塑料隔板和玻璃纤维隔板等,它安装在正负极板之间,防止正负极板相碰而产生短路。电解液密度对蓄电池工作影响很大,当密

4、度增大时,电解液的冰点降低,结冻危险减小,但密度过大、电液粘度增大、渗透困难,且还会使木隔板加速炭化,极板硫化,缩短寿命。使用时,可根据不同使用条件来选择不同密度电解液。炎热夏季可调至11261128g c m3;寒冬时应调至1127 1130g c m3为宜。电解液密度可以用吸式密度计测量,测量时,应同时测量电解液温度,并将测得的密度加入修正值,换算为标准温度(我国定为15°C的密度。电解液应高出极板上部端面1015mm,不能低于极板。车辆使用中由于电解液中水分蒸发和充电过程中水的分解,会引起液面降低、密度增加,所以要经常补充蒸馏水。添加蒸馏水一定要在其充电之前,或处于充电状态下进

5、行;也可在发动机边运转、边让发电机向蓄电池充电边加蒸馏水。这样有利于加快电解液均匀混合。在放电过程中,不得向蓄电池内加注蒸馏水。2蓄电池的维护车用蓄电池是一种可逆性的直流电源,可以反复充电、放电,所以称为二次电池。充电过程是将电能转变为化学能储存起来,放电过程则是将化学能转变为电能。蓄电池最好经常处于充足电状态,凡使用过的每月最好补充一次,存放期不宜过长。蓄电池的充电状态可根据电解液密度和端电压(单格来判断,用高率放电计测量蓄电池在大电流(接近起动机起动电流放电时的端电压,可准确判断蓄电池放电程度。技术状态良好的蓄电池,用高率放电计测量时,单格电压一般应在115V以上,并在5S内保持平稳,否则

6、表示该单格电池放电过多或有故障,应进行补充或更换。检查时还可用直流电压表测量其单格电压,正常值应为211V以上;密度1127g c m3或1129g c m3(寒区为宜。充电时,每单格应冒气泡沸腾方为正常。常见车用蓄电池早期损坏多发生在冬夏两季。冬季气温低,蓄电池中电解液扩散或流动迟缓,因而其效率降低,显得电力不足。若起动困难而且连续使用,蓄电池快速放电,由此导致电压下降、容量降低、极板损坏。夏天气候干燥,电解液蒸发,而且消耗过快,如果加之发电机端电压调得过高,经常会出现过充电。过充电电流越大、时间越长,电解液消耗量越大,液面高度下降越快,液面过低,使极板上部暴露在空气中产生氧化。因此,需要做

7、到勤检查、勤调整、勤维护,才能保持蓄电池的良好技术状况。在车辆使用中,对蓄电池的要求较高,必须定期强制维护,检修时必须严格遵守工艺规范;使用时应注意放电电流不能过大,以免极板弯曲活性物质脱落,使容量降低,电压下降早期损坏。发电机的调节器应按规定调整,不能随意将电压调高,以免隔板受到腐蚀,缩短其使用寿命。客车技术与研究第26卷第2期BUSTECHNOLOG YANDRESEARCH V o l126N o1220043蓄电池检测311蓄电池密度测量车用蓄电池在使用中发生故障时,其密度、容量、电压等都将发生变化,通过这些变化可以判断它的技术状况。常见的蓄电池故障的判断和处理方法见表1。表1用密度测

8、量法判断和处理蓄电池故障电解液密度值(g c m3(在25°C故障判断处理方法11300以上过充电严重或加液错误用蒸馏水调整密度至112851125011285良好可继续使用1122011250充电不足需补充充电1110011220以下过放电或可能有极板硫化充电后再检查单格蓄电池相差0105以上电解液密度低的有短路故障分解排除故障或报废电解液密度正常,色泽混浊活性物质脱落过多或加入不洁净的硫酸和水更换电解液312蓄电池容量检测用容量检验法判断和处理蓄电池故障的方法见表2。表2用容量检验法判断和处理蓄电池故障容量百分比(%故障判断处理方法各单格蓄电池均在100以上完全充足电可正常使用各

9、单格蓄电池均在80以上基本正常可继续使用各单格蓄电池均在50左右轻度硫化过量充电排除硫化各单格蓄电池均在30左右严重硫化或寿命终止排除硫化或报废容量为零内部断路分解修理或报废某单格蓄电池容量极低容量极低、内部短路分解修理或报废313蓄电池综合检验分析蓄电池常见故障的综合检验分析及判断方法见表3。表3蓄电池常见的故障综合检验分析判断方法故障现象测量电压(V测量密度(g c m3加载测量充电检验容量检验(%正常蓄电池1215以上11285白色区或绿色区出现充好电的特征100左右容量不足111512151122011250由绿色区很快下降至黄色区补充充电后电解液密度上升6070单格蓄电池内部短路10

10、10左右内部短路蓄电池的电解液密度极低黄色区,短路蓄电池内冒气泡短路蓄电池电解液密度不上升短路蓄电池基本无容量内部短路无电压指示基本正常无电流指示无反应容量为零反极810左右11100以下红色区或无指示反应缓慢,需长时间充电容量极低或无容量负极板硫化1115左右1110011220黄色区或红色区光冒气泡,电解液密度不上升3050电极钝化1210左右1120011250由绿色区很快下降到黄、红色区电解液密度基本不上升,电解液温度高50以下4蓄电池的故障排除411蓄电池常见故障部位及其分析蓄电池常见故障部位及其分析见表4。412蓄电池故障检修蓄电池常见故障与排除方法见表6。表4蓄电池常见故障部位及

11、其分析序号部位故障现象故障原因处理1外壳裂损,渗漏安装不良、磨损;紧固过松或过紧;冻裂焊补修复2蓄电池盖边缘密封不良,渗漏封胶干裂封胶重新熔化修复3电液加入口盖空气孔堵塞,电解液温度上升长期未维护保养,污垢堵塞,电解液面过高清洗疏通干燥蓄电池表面4连接片烧蚀断损蓄电池至启动机开关进火线接柱之间连接火线搭铁重新焊修5极桩导电不良,冒火,启动困难极桩氧化腐蚀过甚;松动,断损,接触不良修复6正负极板电容量不足,充电时过早沸腾,温度过高极板硫化,表面生成一层白色结硫酸铅,电解液比重不足,有杂质重新注入新电解液后按规范充电或修换第2期杨忠敏等:车用蓄电池的使用维护与检修35表5蓄电池常见故障与排除方法序

12、号故障名称定义原因分析排除方法1自行放电蓄电池在存放过程中,容量自行减小的现象电解液不纯净;电解液中硫酸的浓度不均匀,形成上下浓度差,引起自行放电将蓄电池完全放电;用蒸馏水将蓄电池清洗干净,再注入新的电解液,重新充电2极板硫化蓄电池极板上出现粗大而坚硬的硫酸铅结晶体时蓄电池长期充电不足,蓄电池经常过放电,电解液液面过低,电解液密度过大清洁蓄电池极板上的硫酸铅,并用蒸馏水冲洗干净,注入新电解液用经常充电方法充电3极板短路由于蓄电池隔板变形,活性物质大量沉淀,使正负极连通的现象极板严重变形,隔板损坏而使正负极板相接触堆积在电池槽底部的脱落物使正负极板连通根据情况,查明短路原因,进行修理4极板活性物

13、质严重脱落在蓄电池电池槽底部有大量脱落物的堆积现象充电电流过大,放电电流过大,电解液密度过高,电解液不纯净,极板受到剧烈震动更换极板5极板严重变形蓄电池极板发生拱曲的现象充电电流过大,放电电流过大,极板活性物质的体积变化不一致更换极板6电解液液面下降快蓄电池电解液下降出乎寻常的现象蓄电池有漏液现象,充电电压太高,蓄电池出现过充电现象查明原因,修理排除7蓄电池外壳破裂变形蓄电池由于外力或内力使其外壳破裂、变形的现象车辆振动或撞击引起,蓄电池发热,气体压力过大,电解液冰冻膨胀引起更换外壳5蓄电池极板硫化、活性物质脱落511蓄电池极板硫化现象所谓极板硫化,就是指极板上硫酸铅的再结晶。半放电的蓄电池的

14、极板表面上有一层硫酸铅,称作一次结晶体。这种半放电的蓄电池在存放过程中,随着环境温度的上升,极板上的硫酸铅就会逐渐溶解到电解液中来,温度越高,溶解度越大。当温度下降时,硫酸铅的溶解度会逐渐达到过饱和状态,并再次结晶为较大的白色颗粒,从电解液中析出再次附着到极板上去。这就是极板硫化的过程。当蓄电池长期处于放电状态时,在其极板表面再结晶一层具有较大颗粒的白色硫酸铅,其颗粒坚硬,难以溶解,充电时很难参加氧化反应,使蓄电池充放电的电化学反应不能正常进行,导致容量降低,内阻增大,大电流放电时端电压下降较多,致使起动车辆电能不足等。它是蓄电池早期损坏的主要原因之一,也是使用中的常见故障,将直接影响到蓄电池

15、的正常使用;严重时将导致蓄电池的早期报废。512极板硫化的特征(1蓄电池容量明显不足,起动性能下降,起动使用一两次便运转无力。(2电解液的密度低于规定的正常数值。(3充电性能下降,充电时电解液温度上升过快,过早地产生气泡;电解液密度增加缓慢;充电过程中,初期和终期电压过高。(4放电时电压下降速度太快,即过早地降至终止电压。513极板硫化的原因(1蓄电池经常过量放电或小电流深度放电,使硫酸铅生成在有效物质的细孔内层,平时充电不易恢复。(2补充电不彻底或经常充电不足,以及未进行定期补充充电,使极板早期形成的粗晶粒PbSO4得不到消除。(3使用中电解液液面过低,使极板上部经常露出液面,不能与电解液发

16、生电化学反应,有效物质得不到充分恢复。(4电解液不纯,密度过大或温度过高。514极板硫化的排除方法轻度硫化的蓄电池,可以用换加蒸馏水和小电流充电的方法来消除:消除硫化时的充电电流一般不超过3A,充电时不使温度高于40°C。当电液有较多的气泡时,须把充电电流减小1 3或1 2。当电解液剧烈沸腾而电流重新升到3A并在34h内基本稳定,则表示硫化基本消除。此时,可切断充电电流并迅速将原加电解液全部倒出,另换正常比重电解液,仍用小电流进行充电,充足后再放电。这样充、放电循环几次就行了。为了预防极板硫化,要保证电液的液面高度不能过低;不能将半放电的蓄电池长期搁置,要注意给蓄电池定期补充充电,使

17、蓄电池总是保持完全充电状态;更不能将蓄电池长期在室外搁36客车技术与研究第26卷置。若硫化严重,就不能再用了。515极板硫化的预防要点(1经常保持汽车充电系统的正常工作,若发现发电机和调节器出现故障时应予及时排除。(2保证电解液的液面高度不能过低,在日常维护中应及时添加补足。(3不能将半放电的蓄电池长期搁置,尤其要注意给蓄电池定期补充充电,使之保持完全充电状态。(4不能让蓄电池过度放电,每次接通起动机时间不应超过5s,避免低温大电流放电。6蓄电池自放电611蓄电池自放电现象汽车蓄电池在停止使用期间或在带电解液储存期间,荷电量的无效消耗称之为自放电,即在未连接外电路时,蓄电池由于自放电流所引起的

18、能量损失。自放电速度用单位时间内容量降低的百分数来表示。一般情况下,维护良好,充足电的蓄电池,在20 30°C的环境中,开路搁置28天,其容量损失不应超过20%。超过上述数值,则属于自放电过大,既影响使用,又缩短其寿命。自放电过大的蓄电池,在停用期间,其电动势和容量均下降较快;汽车发电机给其充电时,电解液的温度高,但端电压低;汽车数日不运行时,用此蓄电池很难起动发动机,严重时头天工况正常,次日使用电压下降很多或电压几乎为零,造成起动机不转,车灯不亮,电喇叭不响的现象。612自放电过大的原因汽车蓄电池自放电过大,多因其内部或外部形成了自放电的“原电池”和导电层而引起,主要有以下原因。(1蓄电池上盖不清洁,其过充电后电解液溅出,盖壳上存有电解液,并将正、负极柱连通,形成回路;或蓄电池在汽车上有漏电及不正常搭铁,均会引起过多自放电。(2电解液不纯。蓄电池缺水后,添加不纯净水使电解液中的杂质过多,形成“局部电池”而自行放电。(3汽车运行颠簸剧烈,使极板活性物质脱落过多,沉积在槽底,形成极板内部短路而自放电。(4蓄电池离热源过近,处于高温环境下工作,负