拖拉機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防，以延長拖拉機蓄電池的使用壽命。

關鍵詞： 拖拉機;蓄電池;常見故障

中圖分類號： S219.07? ? ? ? ?文獻標識碼： A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.048

0 引言

凡是由直流電動機啟動的柴油機，都必須有蓄電池。蓄電池要滿足啟動柴油機的需要，即在短時間內（5～10 s）能向起動機提供200～600 A的大電流（部分柴油機可達1000 A），將化學能轉變為電能釋放出去;在車輛啟動后又能將發電機多余的電能轉變為化學能儲存起來。蓄電池具有結構簡單、內阻小、短時間內能提供大電流、啟動性能好、價格低廉等優點，因此在柴油機上得到了廣泛的應用。操作者應對蓄電池在使用中常見的幾種故障有所了解，以便發生故障時能及時采取措施。

1 常見故障

1.1 極板硫化

硫化的極板表面產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，充電時又溶解。硫化的極板不易溶解，堵塞了活性物質的孔隙，使內部的活性物質與電解液隔絕。其表現為蓄電池容量降低，內阻增大，發動機啟動困難。充電時電壓和溫度很快升高，并呈沸騰狀態，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，使白色粗晶粒硫酸鉛在極板的細孔內層生成，平時充電不易恢復。（2）初充電不徹底或經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生電化學反應，有效物質得不到充分恢復。（4）蓄電池電解液密度過高，電解液不純，均會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，均會生成硫酸鉛。

排除方法是：進行“去硫充電”，倒出電瓶里的電解液，灌入蒸餾水洗滌，反復清洗數次。最后灌入適量蒸餾水，以小電流充電，隨時測量電解液的密度，如果密度升到1.15 g·cm-3以上，可加入蒸餾水沖淡，繼續充電至電解液密度不再上升。進行放電，如此反復多次，最后調整電解液密度至規定值，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，使蓄電池正負極形成短路，產生表面自放電。（2）電解液不純凈，所含多種雜質構成無數微電池，產生內部自放電。（3）極板間的隔板破損，蓄電池底部積污槽內集聚污物過多（主要是從極板上脫落的活性物質），使極板構成短路，產生事故性內部自放電。

排除方法：如果屬于第一種原因，應當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抽出部分電解液，檢查密度并觀察電解液是否渾濁;必要時可用負荷放電叉檢查電壓降情況，等幾小時后再檢查一次，如電壓值比第一次又有所降低，說明內部短路。這時應當將蓄電池完全放電，使極板上的雜質都進入電解液，然后將此電解液倒出，用蒸餾水洗凈蓄電池內部，再灌入規定比重的潔凈電解液;如果屬于第三種原因，應將蓄電池拆開維修。

1.3 極板活性物質脫落

極板活性物質在短期內發生嚴重脫落。活性物質脫落不但使參加化學反應的活性物質逐漸減少，而且脫落的活性物質沉積在蓄電池底部，使正負極板之間構成短路而自行放電。

原因主要是：大電流放電時間過長;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。

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，不足時添加蒸餾水），需要時常加注蒸餾水，以彌補虧損。

故障原因：（1）充電電流過大或放電電流過大，電化學反應強烈，電解液蒸發過快。（2）木隔板損壞或擊穿，造成內部短路。（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，必然導致電解液密度下降，蓄電池存電不足。（2）發電機調節器電壓調節過高，充電電流過大，一般還伴有燒壞燈泡等故障，應調節調壓值到正常范圍。（3）連續多次較長時間啟動柴油機，大電流放電，加快電解液損耗，同時造成電容量不足等故障。使用時，應嚴格按規定，每次啟動時間不超過5 s，一次啟動不著，應稍停2 min以后再啟動，三次啟動不著，應查明原因再啟動，以防過量放電而損壞極板。（4）木隔板損壞或擊穿，造成內部短路的蓄電池，應拆檢修理。

1.5 蓄電池不充電

當蓄電池虧電，發電機正常工作時而無充電電流是一種故障現象。其原因如下：

（1）蓄電池單格短路。發動機啟動困難或不能啟動，啟動時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，使導線接頭接觸不良，接頭松動，接觸電阻過大，也會使蓄電池得不到良好充電，嚴重時會燒蝕電樁頭。

1.6 蓄電池殼破裂或爆炸

蓄電池在內部化學反應過程中，會產生氫氣和氧氣，如果不能及時排除，如壓力過高或遇火花，會引起蓄電池爆炸。在過充電和大電流放電且通氣孔不暢通時容易發生破裂或爆炸問題。使用中蓄電池內部的連接和極樁上接線要緊固，以免松動引起火花;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，在車輛行駛中易因為振動過大而破裂。

2 蓄電池使用維護要點

（1）蓄電池應負極搭鐵，不能裝錯。蓄電池安裝應牢固，底部有防振橡皮墊。每天工作后要及時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。平時應將蓄電池上的絕緣板蓋好，嚴禁將工具和金屬導體放在蓄電池上面，以免發生短路損壞蓄電池。

（2）經常檢查電解液液面高度，液面高度可用玻璃管測量，條件不許可時可用干凈小木棍插入后取出看水痕。電解液液面應高出保護板10～20 mm，不足時添加蒸餾水，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）拖拉機運行中經常觀察電流表讀數，防止蓄電池過充電和大電流放電。如發現蓄電池虧電應及時找出原因，并進行補充充電。保持發電機和電壓調節器的良好技術狀態，不要隨意調整電壓調節器，并使蓄電池消耗的電能得以及時補充。

（4）冬季使用蓄電池，應注意保持蓄電池處于充足狀態，以防電解液比重降低而結冰損壞外殼。在冬季加注蒸餾水時，只能在發動機運轉、發電機向蓄電池充電時進行，以減少電解液結冰的危險性。

（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。拖拉機長時間停用，應將蓄電池連接電線拆下。若蓄電池長期擱置不用，應充足電后存放，每月按補充充電要求進行一次充電。

（6）在寒冷地區，蓄電池維護不良，會因電解液凍結，使殼體脹裂。進入冬季，應做好充足電的密度調整，一般電解液密度不得低于1.26 g·cm-3。當密度降為1.1 g·cm-3時，結冰點為-8 ℃，所以使用中密度低時，要及時補充充電，保證蓄電池處于存電充足狀態。

（7）用高率放電計測量蓄電池的放電程度。高率放電計是模擬接入起動機負荷，測量蓄電池大電流（接近起動機起動電流）放電時的端電壓，用來判斷蓄電池的放電程度和啟動能力。高率放電計由一個3 V電壓表和一個定值負載電阻組成。測量時，將兩叉尖緊壓在單格電池的正、負電樁上（時間不超過5 s），這時電壓表上指示出蓄電池在這樣的負荷下所保持的端電壓。表1表示了用高率放電計測得的單格電池電壓與蓄電池放電程度的關系。如果用高率放電計測得的電壓值高于1.7 V，并能穩定5 min，說明蓄電池存電充足。如低于1.5 V，應進行補充充電。如果5 s內電壓迅速下降，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，應進行修理。