5. VRLA蓄电池常见的故障及排除方法

铅酸蓄电池在使用中，会出现各种故障，常见的故障有：极板硫化、有效物质脱落过多、自放电过大、内部短路、极板弯曲等。这些故障的产生，都会使蓄电池容量降低，寿命缩短，影响正常使用，故障产生的原因，除了正常的自然消耗、制造质量和运输保管等因素影响外，大多数是因为维护使用不当造成的。

5.1  极板硫化

铅酸蓄电池极板的表面形成一层粗大的白色硫酸铅结晶体，在充电时不易生成二氧化铅和纯铅，这种现象就叫做铅酸蓄电池的极板硫化，也称为不可逆硫酸盐化。极板硫化是航空铅酸蓄电池最常见的故障，是降低蓄电池实有容量和造成提前报废的主要原因之一。

1）故障现象

充电时电压上升很快，高达2.8～3.0V左右。电解液的温度很快上升到45℃以上，过早地产生气泡，放电时电压降低很快(1～2h内降到1.8V左右)，容量显著下降，电解液密度低于正常值，而且是长期落后。硫化后的极板其颜色和状态也不正常。正极板是浅褐色，有时极板表面有白色斑点，负极板为灰白色，用手指摸极板表面时感觉到有粗大的硫酸铅结晶。

2) 故障原因

（1）蓄电池初充电不足或平时经常充电不足，在已全放电或半放电的状态下放置时间长，致使极板上的部分硫酸铅形成再结晶。

（2）蓄电池经常在高温下充放电或过量放电。或电解液密度过高，使硫酸铅深入形成。

（3）补充充电不及时或没有定期过量充电。

（4）电解液不纯，其中的有害杂质沾在极板上，形成结晶体，妨碍有效物质参加化学反应而使极板硫化。

（5）电解液的液面高度不够。

3)排除方法

排除极板硫化故障是一项比较困难和复杂的工作。当发现蓄电池极板硫化后，应首先检验，分析极板硫化程度，确定排除方案，最好先作部分试验，取得成效和经验后，再进行全组电池的故障排除。根据极板硫化的程度不同，一般采用下列三种方法：

（1）过量充电法

此法仅适用于硫化程度尚不严重的蓄电池。在硫化的蓄电池内加入蒸馏水，使电解液的高度超过极板20mm左右，用10小时率的充电电流进行充电。当电压上升为2.5V时，停充0.5h，再用减小一半的电流充电，充到有大量气泡冒出时，停充0.5h，再用10小时率电流值的1/4电流继续充电，直到出现充好电的三个特征，极板的颜色恢复正常为止。

（2）反复充放电法

适用于硫化程度较为严重、容量已损失近一半的蓄电池。在硫化后的蓄电池内加蒸馏水，使电解液的高度超过极板20mm左右，用0.1C10的电流充电，当电压升为2.5V时，停充0.5h，再用0.05 C10电流充电，充到有大量气泡冒出时，停充0.5h，又用0.05 C10电流充电，充到出现了三个特征后，一接通电源，电液即呈沸腾现象，10min左右电池电压上升到上次充电终了值时为止。否则，应再充再停又再充。

充好电后用0.1 C10值电流放电，放到电池电压为1.80V时，停止放电，静置1～2h，再用0.05 C10值电流充电，充好后再放电，如此反复连续数次，直到容量用0.1 C10值放电已能接近达到额定容量为止。

（3）水疗法

适用于硫化程度极为严重、容量损失已超过一半的蓄电池。先将极板硫化后的蓄电池充足电，作一次10h率放电，当大部分单位电池电压降低到1.80V时，停止放电，倒出全部的电解液，及时注入蒸馏水，静置1～2h，用0.05 C10值电流充电，当电解液密度升高为1.10～1.12g/cm3时，将充电电流减小为0.02 C10值充电，至正负极板已均匀冒出气泡，电解液密度不再上升时停止充电。改用0.01 C10值电流充电，至电池内产生均匀的大量气泡后，停止充电。改用0.02 C10值放电，这样反复若干次，时间较长，有时需要数周或一个月。直到极板的颜色恢复正常为止，再换入密度为1.200g/cm3的电解液进行初充电，再经过放电检查，至实有容量合格(飞机电池不低于75%，地面电池不低于50%)时为止。

极板硫化已消除标志是：不论是何种方法处理后，蓄电池在充放电过程中，电压、密度、极板颜色变化和极板周围冒气泡的程度等均应达到正常电池标准。

4) 预防措施

做好蓄电池的维护工作，是防止极板硫化的有效措施。只要我们做好了以下工作，就可以防止极板硫化的产生：

（1）按规定要求，初充电必须充足。

（2）经过放电(包括使用)后的蓄电池应及时充电。

（3）环境温度高时，应防止过量放电，充电时，应适当减少充电电流，延长充电时间。

（4）电解液的纯度和密度应合乎规定。

（5）定期地进行过量充电和及时排除故障。

5.2  活性物质脱落过多

铅酸蓄电池正常工作时，活性物质会少量脱落。但当活性物质脱落的数量大大超过正常情况的时候，就要分析原因并进行处理。一般来说，正极板的活性物质脱落比负极多，因为负极板为海绵状铅，组织较松，放电时转化为硫酸铅，虽然体积略为增大了，但有膨胀的余地。正极板为二氧化铅，则没有此余地，同时纯铅的内聚力比二氧化铅大，加之正极板在充放电时的化学反应总是比负极板剧烈，所以正极板的活性物质要比负极板脱落的多。

1） 故障现象

充电末期电解液混浊发红，用密度计测量电解液密度时，从试管内可以看到活性物质。充电过程中密度、电压上升缓慢，电解液的颜色、气味不正常。存放中自放电增大，输出容量降低。

2) 故障原因

若脱落的物质为深褐色的二氧化铅，则属于充电原因：

（1）充电末期的电流太大，产生剧烈气泡，极板受到严重的冲刷，致使松软的活性物质脱落。

（2）过量充电太频繁。充电末期虽然电流不大，但过量充电太多，会造成过量的气泡，同样使极板受到严重的冲刷，造成活性物质脱落。

若脱落物质不是活性物质，而是硫酸铅，则原因是：

（1）经常的过放电或大电流放电，使极板过于膨胀，硫酸铅被挤压下来了。

（2）充电初期电流过大，化学反应剧烈，使距离栅板远的硫酸铅脱落，因为有效物质的还原是从导电最好的地方开始，若电流太大，该处迅速还原，较远处的硫酸铅来不及反应，而较大体积的硫酸铅还原的有效物质结合力很小，所以硫酸铅极易脱落。

（3）若脱落物质为块状，则属于制造上的原因，可能是铅膏质量或涂片工艺较差造成的。

（4）若脱落物质为粒糊状，则属于电解液不纯、电解液密度高或温度高，致使极板被腐蚀所造成。

（5）若脱落物一层是褐色的，一层是浅蓝色或白色的相互交迭堆积，则说明蓄电池工作不均匀，也说明使用的蒸馏水不纯。

3) 排除方法

更换电解液，清洗沉淀物。方法是将蓄电池充足电后进行半放电，轻轻摇动蓄电池，把电解液倒出，然后注入30～35℃的蒸馏水，浸泡30min，轻轻摇动倒掉，反复3～5次，直到倒出的水清洁为止。之后注入和半放电相同密度的电解液，进行过量充电和放电检查。对活性物质脱落严重的蓄电池，上述方法无法排除的，视蓄电池的使用情况，可进行拆装修理和更换极板。

4) 预防措施

（1）按规定进行蓄电池的充电，不允许用大电流进行补充充电。

（2）严禁频繁的过量充电。过量充电是提高蓄电池有效物质利用率的一种措施，但若太频繁，不但不能提高活性物质利用率，反而把电极上的活性物质给冲掉了，降低了蓄电池的容量，所以过量充电必须按照规定执行。

（3）蓄电池应按规定进行放电，严禁过量放电和大电流放电。

（4）使用符合规定的电解液。

5.3   单格短路

蓄电池单格短路是指蓄电池内正、负极之间形成了通路，使蓄电池的电能消耗在电池内部。

1) 故障现象

电解液密度比正常电池低，开路电压低甚至为零。充电时，电解液密度和电池电压很少上升甚至不变；不冒气泡或冒气泡很晚；电解液温度比正常电池高。放电时，短路电池的容量小，电压下降很快。

2) 故障原因

（1）有效物质脱落过多，在蓄电池底槽堆积起来，致使正、负极板短路。

（2）隔板损坏或极板弯曲变形，使正、负极板相碰而短路。

（3）极板间的导电物落入而形成短路。

（4）电解液中金属杂质过多，使正、负极板短路。

3) 排除方法

在判定蓄电池极板间已发生短路后，可用橡皮球猛烈冲击电解液或将电池倾斜，用力摇晃，如发现电解液很混浊，则短路是由于有效物质沉淀堆积造成，可用更换电解液的方法进行排除。如果这种方法不能排除时，视电池的使用情况，可将电池拆开，检查隔板是否损坏或是否有金属物落入，再根据情况予以排除。具体方法步骤如下：

（1）半放电后，分解蓄电池，取出极板组；

（2）清除极板间形成短路的物质，并彻底清洗沉淀槽。

（3）检查隔板，发现有腐烂、裂纹、缺角和炭化痕迹现象，应当更换隔板。弯曲的极板应设法压平。

（4）装配完毕，注入半放电相同密度的电解液进行补充充电。

（5）补充充电充足后，按规定进行放电检查。

5.4  自放电过大

蓄电池的自放电过大是与正常自放电相比较而言的。维护较好的蓄电池，一般情况下，在充足电三昼夜内，容量的损失平均每天不超过额定容量的1%；十五昼夜内平均每天损失不超过额定容量的0.5%。若蓄电池在存放中损失容量超过此数值，则属于自放电过大。

1) 故障现象

自放电过大的蓄电池，表现在存放和使用中电压、密度下降较快，充电中温度过高、端电压低。

2) 故障原因

（1）电解液中含杂质过多，在蓄电池内部形成许多不同“原电池”而自行放电。

（2）蓄电池表面不清洁，使其表面有导电层，造成过大的自放电。

（3）极板活性物质脱落过多，引起内部短路，有时因电池内掉入金属杂质而引起自放电。

（4）环境温度过高或者外壳潮湿也会引起自放电。

（5）使用中的蓄电池有搭铁、漏电等，也会引起过大的自放电。

3) 预防措施和排除方法

（1）电解液应用符合规定的硫酸和蒸馏水配制。

（2）蓄电池表面应保持清洁、干净，每次充电后都要认真擦拭干净。擦拭时应拧上螺塞，防止脏物和金属杂质落入电池内部。

（3）做好蓄电池的保温、去湿工作，防止蓄电池受潮。

（4）使用中蓄电池应防止搭铁、漏电。

（5）属于有效物质脱落过多和导电物落入引起的大量自放电，按内部短路的故障予以排除。（御风）