蓄電池漏液故障分析

朱桂瑤

（蘇州軌道交通有限公司運營分公司車輛中心，江蘇 蘇州 215000）

1 故障現象

2017年7月16日檢修作業時發現0408車TC1電壓表示數為85V（低于標準電壓110V）。車下查看蓄電池箱體外部有液體附著。拆解蓄電池后，蓄電池箱體內部被腐蝕掉漆并有燒灼痕跡。蓄電池單體有4節底部有燒損痕跡，且電壓偏低。

2 故障分析

2.1 引起燒蝕的原因分析

蓄電池底部燒蝕，引起燒蝕的現象可能由兩個原因引起，即電解液干涸和電解液泄漏。

（1）電解液干涸。我們對拆下的電池打開，除了燒穿電池電解液干涸以外，其它電池均有電解液，故排除電池液干涸引起的電池燒壞。

（2）電解液泄漏。

①電解液泄漏對電池箱體油漆的損壞。由于電池箱的油漆不耐堿，而堿液對油漆有較強的腐蝕性，因此電解液泄漏后會對電池箱體的油漆腐蝕，造成油漆脫落。

②電解液泄漏對電池外殼的損壞。電解液泄漏后會沉積在電池的底部，當電池箱體的油漆被腐蝕后電池與箱體之間不形成絕緣，產生漏電流，電池底部發熱，使電池外殼被燒蝕，而形成電池外殼燒穿，使電解液大量泄漏。

③電解液泄漏對電池箱體的影響。當電解液大量泄漏，把電池箱體的油漆腐蝕，絕緣漆已起不到絕緣作用，箱體與電池殼之間無絕緣層，在燒壞的電池與電池箱體形成一個放電回路。由于電池為84支串聯，放電電流比較大，電池對電池箱體形成電弧現象，而燒穿電池箱體。雖然我們發現有單支電池燒壞，但沒有燒穿電池箱體，主要是因為燒壞電池發現早，而沒有使故障擴大，如故障電池沒有及時發現，將會燒穿電池箱體。

2.2 漏點分析

觀察故障電池有共同的特征，電池外殼有電解液的流掛現象，觀察電池外觀，沒有裂紋，排除外殼開裂引起的泄漏。用酚酞檢驗流掛痕跡，判斷故障電池的泄漏點。

（1）泄漏痕跡檢驗。測試方法：測試泄漏電解液的通道，電池在正立位置時，用棉簽滴上酚酞，從寬面下部開始往上不斷測試，直至頂面，觀察是否變色。測試故障電池有明顯的堿性電解液流掛痕跡，說明氣塞密封墊處發生了滲漏。

（2）分析殼體泄漏的可能性。

①電池清洗后外觀，硼酸清洗后再滴酚酞，看泄漏點（圖1）底部有燒焦痕跡，但不是泄漏點。泄漏點在紅色的位置（紅色由于酚酞顯色）。從燒蝕痕跡看，是由外部向內發展。用放大鏡觀察，外觀無裂紋，說明不是電池殼機械強度問題。

圖1

②其他故障電池觀察，用放大鏡觀察均沒有發現殼體開裂，也沒有發現細小的裂紋，電池殼的機械強度沒有問題。

③泄漏點分析，除外殼滲漏外，電池上共有5處泄漏點，如圖2。

2.3 漏電查找模擬試驗

為了進一步驗證泄漏點的來源，制定了相關試驗方案。方案主要包含以下內容。

圖2

（1）第一步主要目的為不同厚度（5.5mm、6.0mm、6.3mm）氣塞密封墊的密封效果。

（2）具體內容包含不同厚度氣塞密封墊的充放電、氣密性、倒置試驗。

（3）試驗結果如下（圖3）。

圖3

3 故障原因

該故障原因為蓄電池氣塞密封墊失效，導致電解液從氣塞墊處漏出延殼體形成流掛，流至箱體底部腐蝕箱體內部漆面，蓄電池對無絕緣漆面的箱體進行放電產生高熱電火花，最終導致個別放電蓄電池單體電壓低。

4 整改措施

完成所有列車蓄電池氣塞（包含密封墊）更換，同時對蓄電池狀態深入普查（單節蓄電池拆解后外殼有無漏液和結晶及絕緣電阻等），如發現有漏液情況，徹底清潔箱體并更換全部箱體內部蓄電池。

試驗數據說明厚度5.5mm的密封墊存在密封失效的問題，厚度6.0mm與6.3mm的密封墊密封性能合格。圖4為厚度5.5mm氣塞密封墊的蓄電池經過充放電試驗后漏液狀態。

圖4