拖拉機(jī)蓄電池的常見故障分析與排除

吳懷俠

摘 要： 通過對蓄電池常見的極板硫化、自行放電、活性物質(zhì)脫落、電解液消耗過快等故障的分析，提醒用戶使用中注意預(yù)防，以延長拖拉機(jī)蓄電池的使用壽命。

關(guān)鍵詞： 拖拉機(jī);蓄電池;常見故障

中圖分類號(hào)： S219.07? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.048

0 引言

凡是由直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的柴油機(jī)，都必須有蓄電池。蓄電池要滿足啟動(dòng)柴油機(jī)的需要，即在短時(shí)間內(nèi)（5～10 s）能向起動(dòng)機(jī)提供200～600 A的大電流（部分柴油機(jī)可達(dá)1000 A），將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茚尫懦鋈?在車輛啟動(dòng)后又能將發(fā)電機(jī)多余的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來。蓄電池具有結(jié)構(gòu)簡單、內(nèi)阻小、短時(shí)間內(nèi)能提供大電流、啟動(dòng)性能好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此在柴油機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。操作者應(yīng)對蓄電池在使用中常見的幾種故障有所了解，以便發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)采取措施。

1 常見故障

1.1 極板硫化

硫化的極板表面產(chǎn)生一層白色粗大晶粒的硫酸鉛，簡稱硫化。而正常放電情況下，極板只生成微小晶粒的硫酸鉛，充電時(shí)又溶解。硫化的極板不易溶解，堵塞了活性物質(zhì)的孔隙，使內(nèi)部的活性物質(zhì)與電解液隔絕。其表現(xiàn)為蓄電池容量降低，內(nèi)阻增大，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難。充電時(shí)電壓和溫度很快升高，并呈沸騰狀態(tài)，但電解液比重不提高。

原因是：（1）蓄電池長期處于全放電或半放電狀態(tài)，使白色粗晶粒硫酸鉛在極板的細(xì)孔內(nèi)層生成，平時(shí)充電不易恢復(fù)。（2）初充電不徹底或經(jīng)常充電不足以及沒有定期充電，使極板早期形成的硫酸鉛得不到消除。（3）蓄電池在使用中，不經(jīng)常添加蒸餾水或純水，使極板露出液面，其露出部分不能與電解液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，有效物質(zhì)得不到充分恢復(fù)。（4）蓄電池電解液密度過高，電解液不純，均會(huì)使極板上生成的硫酸鉛難于容解。（5）蓄電池長期處于半充電或半放電情況，或是放電完畢長期不充電，均會(huì)生成硫酸鉛。

排除方法是：進(jìn)行“去硫充電”，倒出電瓶里的電解液，灌入蒸餾水洗滌，反復(fù)清洗數(shù)次。最后灌入適量蒸餾水，以小電流充電，隨時(shí)測量電解液的密度，如果密度升到1.15 g·cm-3以上，可加入蒸餾水沖淡，繼續(xù)充電至電解液密度不再上升。進(jìn)行放電，如此反復(fù)多次，最后調(diào)整電解液密度至規(guī)定值，即可使用。

1.2 自行放電

蓄電池自身消耗電能，使容量減少的現(xiàn)象，叫做自行放電。

主要原因：（1）蓄電池表面不潔凈，甚至積存殘液、塵垢，使蓄電池正負(fù)極形成短路，產(chǎn)生表面自放電。（2）電解液不純凈，所含多種雜質(zhì)構(gòu)成無數(shù)微電池，產(chǎn)生內(nèi)部自放電。（3）極板間的隔板破損，蓄電池底部積污槽內(nèi)集聚污物過多（主要是從極板上脫落的活性物質(zhì)），使極板構(gòu)成短路，產(chǎn)生事故性內(nèi)部自放電。

排除方法：如果屬于第一種原因，應(yīng)當(dāng)用熱堿水徹底清洗蓄電池表面，并擦試干凈，保持表面潔凈干燥;如果是第二種原因，可先用電解液密度計(jì)抽出部分電解液，檢查密度并觀察電解液是否渾濁;必要時(shí)可用負(fù)荷放電叉檢查電壓降情況，等幾小時(shí)后再檢查一次，如電壓值比第一次又有所降低，說明內(nèi)部短路。這時(shí)應(yīng)當(dāng)將蓄電池完全放電，使極板上的雜質(zhì)都進(jìn)入電解液，然后將此電解液倒出，用蒸餾水洗凈蓄電池內(nèi)部，再灌入規(guī)定比重的潔凈電解液;如果屬于第三種原因，應(yīng)將蓄電池拆開維修。

1.3 極板活性物質(zhì)脫落

極板活性物質(zhì)在短期內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重脫落。活性物質(zhì)脫落不但使參加化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)逐漸減少，而且脫落的活性物質(zhì)沉積在蓄電池底部，使正負(fù)極板之間構(gòu)成短路而自行放電。

原因主要是：大電流放電時(shí)間過長;電解液密度過大;電解液太臟;電解液溫度過高或極板受到劇烈的振動(dòng)。

排除方法：更換新的極板。

1.4 電解液損耗過快

電解液損耗很快，使電解液添加期縮短（一般冬季10～15天，夏季5～10天檢查電解液液面高度，不足時(shí)添加蒸餾水），需要時(shí)常加注蒸餾水，以彌補(bǔ)虧損。

故障原因：（1）充電電流過大或放電電流過大，電化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)烈，電解液蒸發(fā)過快。（2）木隔板損壞或擊穿，造成內(nèi)部短路。（3）蓄電池有滲漏之處。

排除方法：（1）首先檢查外殼有無裂縫和滲漏，電解液滲漏后，每次加注蒸餾水，必然導(dǎo)致電解液密度下降，蓄電池存電不足。（2）發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)過高，充電電流過大，一般還伴有燒壞燈泡等故障，應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)壓值到正常范圍。（3）連續(xù)多次較長時(shí)間啟動(dòng)柴油機(jī)，大電流放電，加快電解液損耗，同時(shí)造成電容量不足等故障。使用時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定，每次啟動(dòng)時(shí)間不超過5 s，一次啟動(dòng)不著，應(yīng)稍停2 min以后再啟動(dòng)，三次啟動(dòng)不著，應(yīng)查明原因再啟動(dòng)，以防過量放電而損壞極板。（4）木隔板損壞或擊穿，造成內(nèi)部短路的蓄電池，應(yīng)拆檢修理。

1.5 蓄電池不充電

當(dāng)蓄電池虧電，發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)而無充電電流是一種故障現(xiàn)象。其原因如下：

（1）蓄電池單格短路。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難或不能啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)由于單格短路處的溫度劇烈升高，電解液沸騰而溢出。單格短路原因主要是活性物質(zhì)脫落。

（2）電樁接觸不良。由于電解液的腐蝕，電樁表面生成一層氧化物，使導(dǎo)線接頭接觸不良，接頭松動(dòng)，接觸電阻過大，也會(huì)使蓄電池得不到良好充電，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒蝕電樁頭。

1.6 蓄電池殼破裂或爆炸

蓄電池在內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)過程中，會(huì)產(chǎn)生氫氣和氧氣，如果不能及時(shí)排除，如壓力過高或遇火花，會(huì)引起蓄電池爆炸。在過充電和大電流放電且通氣孔不暢通時(shí)容易發(fā)生破裂或爆炸問題。使用中蓄電池內(nèi)部的連接和極樁上接線要緊固，以免松動(dòng)引起火花;避免在極樁上“刮火”等。此外，蓄電池在車上固定不牢，沒有墊減振墊，在車輛行駛中易因?yàn)檎駝?dòng)過大而破裂。

2 蓄電池使用維護(hù)要點(diǎn)

（1）蓄電池應(yīng)負(fù)極搭鐵，不能裝錯(cuò)。蓄電池安裝應(yīng)牢固，底部有防振橡皮墊。每天工作后要及時(shí)清除蓄電池蓋上的灰塵和泥土。擦去電池蓋上的電液，清除電樁頭和電線接頭上的氧化物，擦凈緊固后再在表面涂上黃油，保持電樁頭與電線接頭和搭鐵線頭的良好接觸。檢查并疏通加液孔螺塞上的通氣孔。平時(shí)應(yīng)將蓄電池上的絕緣板蓋好，嚴(yán)禁將工具和金屬導(dǎo)體放在蓄電池上面，以免發(fā)生短路損壞蓄電池。

（2）經(jīng)常檢查電解液液面高度，液面高度可用玻璃管測量，條件不許可時(shí)可用干凈小木棍插入后取出看水痕。電解液液面應(yīng)高出保護(hù)板10～20 mm，不足時(shí)添加蒸餾水，也可加注干凈雨水或雪化水，但不能加注自來水、河水和井水。如電解液意外倒出，可添加相同比重的電解液（稀硫酸溶液）。

（3）拖拉機(jī)運(yùn)行中經(jīng)常觀察電流表讀數(shù)，防止蓄電池過充電和大電流放電。如發(fā)現(xiàn)蓄電池虧電應(yīng)及時(shí)找出原因，并進(jìn)行補(bǔ)充充電。保持發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器的良好技術(shù)狀態(tài)，不要隨意調(diào)整電壓調(diào)節(jié)器，并使蓄電池消耗的電能得以及時(shí)補(bǔ)充。

（4）冬季使用蓄電池，應(yīng)注意保持蓄電池處于充足狀態(tài)，以防電解液比重降低而結(jié)冰損壞外殼。在冬季加注蒸餾水時(shí)，只能在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)電機(jī)向蓄電池充電時(shí)進(jìn)行，以減少電解液結(jié)冰的危險(xiǎn)性。

（5）不同容量蓄電池不能互換，否則因容量不足或充電條件不同而引起蓄電池的損壞。拖拉機(jī)長時(shí)間停用，應(yīng)將蓄電池連接電線拆下。若蓄電池長期擱置不用，應(yīng)充足電后存放，每月按補(bǔ)充充電要求進(jìn)行一次充電。

（6）在寒冷地區(qū)，蓄電池維護(hù)不良，會(huì)因電解液凍結(jié)，使殼體脹裂。進(jìn)入冬季，應(yīng)做好充足電的密度調(diào)整，一般電解液密度不得低于1.26 g·cm-3。當(dāng)密度降為1.1 g·cm-3時(shí)，結(jié)冰點(diǎn)為-8 ℃，所以使用中密度低時(shí)，要及時(shí)補(bǔ)充充電，保證蓄電池處于存電充足狀態(tài)。

（7）用高率放電計(jì)測量蓄電池的放電程度。高率放電計(jì)是模擬接入起動(dòng)機(jī)負(fù)荷，測量蓄電池大電流（接近起動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流）放電時(shí)的端電壓，用來判斷蓄電池的放電程度和啟動(dòng)能力。高率放電計(jì)由一個(gè)3 V電壓表和一個(gè)定值負(fù)載電阻組成。測量時(shí)，將兩叉尖緊壓在單格電池的正、負(fù)電樁上（時(shí)間不超過5 s），這時(shí)電壓表上指示出蓄電池在這樣的負(fù)荷下所保持的端電壓。表1表示了用高率放電計(jì)測得的單格電池電壓與蓄電池放電程度的關(guān)系。如果用高率放電計(jì)測得的電壓值高于1.7 V，并能穩(wěn)定5 min，說明蓄電池存電充足。如低于1.5 V，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充充電。如果5 s內(nèi)電壓迅速下降，或各單格電池間電壓值差0.1 V以上，表示該蓄電池有故障，應(yīng)進(jìn)行修理。