盧繼遠
(天津軍事交通學院 天津 300161)
軍用車輛鉛酸式蓄電池不充電故障探討
盧繼遠
(天津軍事交通學院 天津 300161)
本文主要通過對國內軍用車輛鉛酸式蓄電池不充電的統計分析,從常出現的鉛酸式蓄電池內部短路,活性物質脫落,極板硫化三個方面探討鉛酸式蓄電池不充電的故障,并提高相應的排除和預防措施。
軍用車輛;鉛酸式蓄電池;故障
在軍用車輛中,鉛酸式蓄電池內部短路、極板活性物質嚴重脫落和鉛酸式蓄電池極板硫化都會導致鉛酸式蓄電池不充電故障的發生。這種現象會導致軍用車輛無法啟動,進而影響到軍隊活動的開展。
軍用車輛鉛酸式蓄電池出現不充電時主要有幾個現象,具體表現為:①鉛酸式蓄電池開路電壓很低,有時12V的鉛酸式蓄電池端電壓只有9V,大電流在放電時,端電壓下降非常迅速,有時直接降到零。極板間可能直接放電,從而消耗鉛酸式蓄電池電能,除了鉛酸式蓄電池電容量非常小,鉛酸式蓄電池在進行充電時,電壓上升非常緩慢,很難達到標準的終止電壓。②鉛酸式蓄電池的電容量出現顯著降低,鉛酸式蓄電池在充電過程中,和正常的鉛酸式蓄電池相比,電解液出現“沸騰”的現象太早,并且伴隨著電壓的快速上升,這就縮短了充電時間,如果仔細觀察電解液,可以看到電解液很渾濁,在鉛酸式蓄電池充電的過程中,還會出現褐色的物質從電解液底部升起。③鉛酸式蓄電池在充電過程中,由于內阻太大,但電解液密度上升較慢,溫度上升過快,會出現“冒泡”現象。鉛酸式蓄電池的電壓上升速度過快,鉛酸式蓄電池充電時的電壓會達到3V,12V的鉛酸式蓄電池兩極端電壓更是達到32V。不能持續的給發動機給予啟動電流[1]。
常見的鉛酸式蓄電池出現不充電故障主要有三個原因,大多數都是發生在個別蓄電池單元格內,少部分發生在蓄電池多格單元中。鉛酸式蓄電池充電時如果溫度過高,也會導致不充電現象的發生。有時初次充電方式不當,也是造成鉛酸式蓄電池不充電的原因,下面主要探討這三個方面的原因:
3.1 鉛酸式蓄電池內部出現短路
軍用車輛鉛酸式蓄電池如果隔板的質量不好,或者出現損壞,會導致鉛酸式蓄電池內部正負極板相接觸,從而導致短路現象的發生。一般造成隔板損壞的原因是在鉛酸式蓄電池充、放電過程中發生,或者遭到密度非常大的電解液的腐蝕,時間一長,隔板就被擊穿出現穿孔和缺失,造成鉛酸式蓄電池正負極板相連出現短路現象。第二個原因是導電物質掉落鉛酸式蓄電池正負極板之間造成短路,這種情況發生在添加電解液的時,不留神將導電物質帶入電池內。另外,可能在添加蒸餾水時,由于蒸餾水不純,比如用自來水或礦泉水,也會導致鉛酸式蓄電池短路。第三個原因可能是維修時,由于操作方式不正確,造成的內部短路。一般是焊接工藝不到位,使得鉛酸式蓄電池正負極板間有導電物質存在引起短路[2]。
3.2 鉛酸式蓄電池極板上的活性物質嚴重脫落
鉛酸式蓄電池充電時間太長或電流過大,會使鉛酸式蓄電池溫度很高,導致電池內部分解出氫、氧等氣體,這些氣體會沖擊極板上的活性物質,引發活性物質脫落。一般造成這種現象是由于軍隊管理人員操作不當,不能及時調節電流,長期使用恒流充電,一般鉛酸式蓄電池充電時間在7h左右,時間太長對電池有較大傷害。第二原因可能是軍用車輛長期在寒冷的氣溫下作業,寒冷天氣容易導致電解液密度降低,活性物質結冰,導致活性物質結合困難,活性物質就會脫落。寒冷天氣下,密度較低的電解液很容易被凍起來,實際測量的電解液密度要和相當電解液密度區分開來。第三個方面的原因可能是軍用車輛經常在顛簸的路上行駛,或在鉛酸式蓄電池搬運過程中沒有按照說明拆卸,會使活性物質脫落,更會使外殼損壞,導致電解液漏失。
3.3 鉛酸式蓄電池極板硫化
鉛酸式蓄電池在充電時,充電時間不足或者充電時中斷時間很長,活性物質沒有時間得到還原。正確的充電方法是在第一次充電時,用恒流法將鉛酸式蓄電池充滿電,然后完全放電,這份過程需要經過3~4次的循環,這樣可以激活極板,整個過程需要3~4d,如果沒有按照說明違規充電,鉛酸式蓄電池極板很容易被硫化。第二個原因是如果軍用車輛長期不使用,也沒有充電,鉛酸式蓄電池極板上的活性物質會漸漸形成堅硬的鉛酸顆粒,一般都是部隊不能及時保養造成的。還有一個原因是經常過度放電或者小電流深放電,使得鉛酸式蓄電池極板深處的活性物質在角落里形成結晶[3]。
針對不同的故障原因,可以采用不同的處理方法。
4.1 鉛酸式蓄電池短路故障的排除
定期對鉛酸式蓄電池中單格電池抽樣檢查,遇到隔板破損或者極板發生變形的,應該及時維修或更換。如果極板上的活性物質脫落嚴重,應該把電池完全放電,然后把電解液倒出來,用純凈水反復幾次清洗之后,再重新加入電解液。如果出現鉛酸式蓄電池內部經常出現短路現象,就要查看電解液的質量是不是存在問題。
4.2 鉛酸式蓄電池活性物質脫落的預防
鉛酸式蓄電池在充電的時候電流要控制小點,恒流充電的時間要掌握,充電的時候關注鉛酸式蓄電池溫度,溫度太高會導致氫、氧氣體的產生,這樣可以減少對極板內活性物質的沖擊,也減少了對正負極板的腐蝕程度。啟動車輛的時候,如果第一次啟動失敗,需要等10s左右,這樣可以預防鉛酸式蓄電池連續大電流放電。在安裝鉛酸式蓄電池的時候要做好防震措施,要在鉛酸式蓄電池周圍多加點塑料泡沫等保護措施,牢固的安裝鉛酸式蓄電池,這樣可以減少車輛在行駛過程中因為晃動加重活性物質的脫落。
4.3 預防鉛酸式蓄電池極板硫化
當鉛酸式蓄電池有輕度硫化時,可以用小電流持續充電的方法加以排除,如果硫化的很嚴重,應該作報廢處理。鉛酸式蓄電池的電解液用高純度的硫酸和蒸餾水配制,嚴格按照規定配置,保持高純度的電解液。每次軍用車輛使用后,要及時充滿電,在大電流放電后,應該使鉛酸式蓄電池保持滿電狀態。經常關注鉛酸式蓄電池電解液的液面的高度,如果液面不足,及時補充蒸餾水。
綜上,為了使鉛酸式蓄電池的使用壽命延長,平時要注意養護鉛酸式蓄電池,定期檢查,注意充電時間,預防鉛酸式蓄電池不充電現象的發生,從而保證軍用車輛正常使用。
[1]楊忠敏.現代汽車蓄電池技術的應用與發展[J].汽車應用,2007,14(1):31~32.
[2]昌福全.汽車蓄電池故障分析和排除[J].材料保護,2006,31(15):49~51.
[3]趙培全.重型汽車控制要素的探討[J].現代制造技術,2010,17(3):46~47.
TM912.1
A
1004-7344(2016)11-0278-01
2016-3-28