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铅酸蓄电池短路现象及原因


铅蓄电池的短路系指铅蓄电池内部正负极群相连。铅蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面：
(1) 开路电压低，闭路电压 ( 放电 ) 很快达到终止电压。
(2) 大电流放电时，端电压迅速下降到零。
(3) 开路时，电解液密度很低，在低温环境中电解液会出现结冰现象。
(4) 充电时，电压上升很慢，始终保持低值 ( 有时降为零 ) 。
(5) 充电时，电解液温度上升很高很快。
(6) 充电时，电解液密度上升很慢或几乎无变化。
(7) 充电时不冒气泡或冒气出现很晚。
造成铅蓄电池内部短路的原因主要有以下几个方面：
(1) 隔板质量不好或缺损，使极板活性物质穿过，致使正、负极板虚接触或直接接触。
(2) 隔板窜位致使正负极板相连。
(3) 极板上活性物质膨胀脱落，因脱落的活性物质沉积过多，致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连。
(4) 导电物体落入电池内造成正、负极板相连。
(5) 焊接极群时形成的 “ 铅流 ” 未除尽，或装配时有 “ 铅豆 ” 在正负极板间存在，在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。


五、蓄电池故障的检修

电动车用蓄电池制造水平参差不齐，蓄电池质量、性能区别也相当大。与蓄电池配合的设备质量好坏也不同程度地影响蓄电池的性能。使用条件的千差万别，也造成电动车性能的差异，在用户看来都可能理解成为蓄电池的质量问题。在电动车主要部件中，蓄电池的故障率较高，以下列举了一些典型的故障现象，介绍其检查处理方法。


(一)、电池漏液
1 、故障现象
常见的漏液现象：一是上盖与底槽之间密封不好或因碰撞，封口胶开裂造成漏液；二是帽阀渗酸漏液；三是接线端处渗酸漏液；四是其他部位出现渗酸漏液。
2 、故障的检查和处理
先做外观检查，找出渗酸漏液部位。取开盖片看帽阀周围有无渗酸漏液痕迹，再打开帽阀观察电池内部有无流动的电解液。完成了上述工作之后，若仍未发现异常，应做气密性测试（放入水中充气加压，观察电池有无气泡产生并冒出，有气泡则说明有渗酸漏液）。最后在充电过程中，观察有无流动的电解液产生，如果有则说明是生产的原因。在充电过程中如有流动的电解液应将其抽尽。


(二)、电池充不进电
1 、故障现象
首先检查充电回路的连接是否可靠，检查连线与插头接触是否完好，认真检查插座和插头是否有 “ 打火 ” 烧弧现象，有无线路损伤断线等。
检查充电器有无损坏，充电参数是否符合要求：即初期充电电流达到 1.6 -2.5A / 只；最高充电电压达到 14.8-14.9V/ 只，充电浮充电转换电流达 0.3 -0.4A / 只，浮充电压达到 14.0-14.4V/ 只。
查看电池内部是否有干涸现象，即电池是否缺液严重。
还应检查极板是否存在不可逆硫酸盐化。极板的不可逆硫酸盐化，可通过充放电测量其端电压的变化来判定。在充电时，电池的电压上升特别快，某些单格电压特别高，超出正常值很多；放电时电压下降特别快，电池不存电或存电很少。出现上述情况，可判断电池出现不可逆硫酸盐化。
2 、故障的检查和处理
先将充电回路连接牢固，充电器不正常的应更换。干涸的电池应补加纯水或 1.050 的硫酸，进行维护充电、放电恢复电池容量。如果发现有不可逆硫酸盐化，应进行均衡充电恢复容量。干涸的电池加液后的维护充电，应控制最大电流 1.8A ，充电 10-15 小时，三只电池的电压均在 13.4V/ 只以上为好。如果电池之间电压差别超过 0.3V ，说明电池已经出现不同步的不可逆硫酸盐化。对于发生不可逆硫酸盐化的电池，需要更换整组电池或激活电池。


(三)、电池变形
1 、故障现象
蓄电池变形不是突发的，往往是有一个过程的。蓄电池在充电到容量的 80% 左右进入高电压充电区，这时，在正极板上先析出氧气，氧气通过隔板中的孔，到达负极，在负极板上进行氧复活反应：
2Pb+O2=2PbO+ 热量
PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+ 热量
反应时产生热量，当充电容量达到 90% 时，氧气发生速度增大，负极开始产生氢气。大量气体的增加使蓄电池内压超过开阀压，安全阀打开，气体逸出，最终表现为失水。
2H2O=2H2↑+O2↑
随着蓄电池循环次数的增加，水分逐渐减少，结果蓄电池出现如下情况：
（ 1 ）氧气 “ 通道 ” 变得畅通，正极产生的氧气很容易通过 “ 通道 ” 到达负极。
（ 2 ）热容减小，在蓄电池中热容最大的是水，水损失后，蓄电池热容大大减小，产生的热量使蓄电池温度升高很快。
3 ）由于失水后蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象，使之与正负极板的附着力变差，内阻增大，充放电过程中发热量加大。经过上述过程，蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热，如散热量小于发热量，即出现温度上升现象。温度上升，使蓄电池析气过电位降低，析气量增大，正极大量的氧气通过 “ 通道 ” ，在负极表面反应，发出大量的热量，使温度快速上升，形成恶性循环，即所谓的 “ 热失控 ” ，最终温度达到 80OC 以上，即发生变形。
2 、故障的检查和处理
一组电池（ 3 只）同时变形时，先做电压检查。如果电压基本正常，还应测量单格电压判断是否短路，无短路则说明变形是过充电产生 “ 热失控 ” 所致。应着重检查充电器的充电参数。电压偏高（高于 44.7V 以上）无过充电保护或涓流转换点电流偏低者（不同合金板栅的蓄电池要求转换电流不相同，一般说用铅钙锡铝合金制作的板栅的蓄电池转换电流较小，为 0.025 -0.03C 2A ；而铅锑合金制作的板栅的蓄电池转换电流较大为 0.03 -0.04C 2A ，要求更换充电器。
一组电池（ 3 只）中只有 1 只或 2 只变形，有以下故障的可能性：（ 1 ）是电池荷电不一致，充电时造成某些电池过充电引起变形。荷电不一致的原因，可能有短路单格存在，也可能用户将电池试验放电或自放电等；（ 2 ）是某些电池出现极板不可逆硫酸盐化，内阻增大，充电发热变形；（ 3 ）是某些电池连线时反极造成充电发热变形。对未变形的电池检查放电容量以及自放电特性，若无异常则不属电池问题。
解决蓄电池变形的措施有：
▲ 保证不漏液的前提下尽可能多加液，以延长或避免 “ 热失控 ” 的产生；
▲ 避免产生内部短路或微短路，及带有微短路倾向；
▲ 使用过程中应防止过放电的发生，做到足电存放；
▲ 严格检查充电器，不得有严重过充现象。
▲ 在高温下充电，必须保证蓄电池散热良好。应采取降温措施或减短充电时间的方法，否则应停止充电。


(四)、新电池电压降得快
1 、故障现象
新电池装车、起动时电压降得快。
2 、故障的检查和处理
检查仪表显示电压与电池容量是否相符。
仪表显示的电压与电池容量关系不符合上表时，应要求厂家调整。
检查蓄电池连接线是否可靠，有无短路和连接不可靠等。有则排除之。
检查电动车起动和运行电流是否过大，若是过大（起动电流在 15A 以上，运行时的电流 6A 以上）应调整控制器限流值或对电机进行检查修理。
检查蓄电池容量是否偏低，若是偏低，应对电池进行充放电。


(五)、电池极板不可逆硫酸盐化
1 、故障现象
极板硫酸盐化是蓄电池常见的故障，许多蓄电池失效也是因这一故障而发生的。极板硫酸盐化主要表现为：充电时电压很快上升，过早析出气体，温度上升快；放电时电压下降快，容量小。
2 、故障的检查和处理
产生极板不可逆硫酸盐化原因归结如下：
（ 1 ）存放时间过长，自放电率高，未对其进行维护充电。
（ 2 ）放电后未对其进行及时充电。
（ 3 ）长时间处于欠充电状态。
（ 4 ）过放电。
（ 5 ）干涸或加入的电解液浓度过高。
蓄电池产生不可逆硫酸盐化时，应根据其程度的轻重进行修复。
硫化较轻者，对其进行一般的活化充电（即均衡充电），就可以恢复正常。具体方法如下：
恒压限流充电：第一阶段 0.18C 2A 充电到 2.7V/ 单格充电 12-24 小时。
恒流电第一阶段： 0.18C 2A 充电到 2.4V/ 单格，第二阶段： 0.05C 2A 充电 5-12 小时。
硫化较重者，需要对其进行激活，才能恢复正常。