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铅酸蓄电池常见问题及解答
  
  铅酸蓄电池为什么会爆炸,怎样预防?
  蓄电池充电到末期,两极转化为有效物质后,再继续充电,就会产生大量的氢、氧气体。H2:O2以2:1的体积析出。按氢、氧气体的电化当量计,每过充电1Ah,产生0.4181L氢气和0.20907L氧气。当这种混合气体浓度在空气中占4%时,遇到明火,就会发生爆炸,轻则损坏蓄电池,重则伤人、损物。
  预防的办法是:
  1、控制充电量,不过充电,以减少气体析出量。充电室内,严禁明火,保持通风。
  2、充电中,接线点要牢固,避免因松动产生火花。
  3、使用中采用低压恒压充电,析气量少。
  4、预防蓄电池外壳裂痕、电解液渗透、渗到电缆沟,引起线路短路产生火花,起火爆炸。
  5、免维护型蓄电池虽经密封处理,设排气阀,蓄电池内部蓄存一定量的氢、氧气体,一旦排气阀失效或不灵,内压过大,也会将电池凸裂,甚至爆炸、起火。因此,必须保持排气阀的可靠。
  蓄电池极板活性物脱落原因,怎样判断?
  电池极板活性物质分别是二氧化铅、多孔金属铅。在长期作用中蓄电池不断充电和放电,极板活性物质进行氧化还原反应,体积发生变化,膨胀、收缩反复进行,活性物质逐渐变得松软脱落,特别是正极板更明显,应视为正常。有的蓄电池出现早期大量活性物质脱落,则是一种不正常现象。其特征是:容量下降,温度升高,电解液浑浊,析气量大。
  造成活性物质脱落的原因有:
  1、充电电流过大,时间过长,温度过高,产生大量的氢、氧气体,过分的冲击活性物质。
  2、经常过放电,生成大量硫酸铅,体积过分膨胀,结合力下降。
  3、电解液密度低,严寒季节电解液结冰,活性物质被冰晶胀裂,失去结合力。
  4、电解液密度大,腐蚀性大,活性物质机械强度下降,以及内部短路等因素。
  5、经常过充电,活性物质过度氧化,疏松,板栅受到腐蚀,失去承载活性物质能力。
  6、经常处于高温下充电,正极活性物质形成泥浆软化,易脱落。
  7、长期大电流充电、放电,极板产生弯曲,活性物质附着能力差,易脱落。
  8、蓄电池在车辆设备上过度震动,导致脱落。
  9、杂质进入电池,碱性物质会引起负极多孔金属铅膨胀、脱落。
  10、因制造质量有问题,板栅与活性物质结合不牢,出现大量活性物质块状脱落。判断蓄电池是否出现活性物质脱落,通过容量检测,用10h率放电,容量低于80%,说明活性物质量已不足。
  解剖检查极板上活性物质脱落的现状是:
  1、蓄电池底部淤积了大量沉淀物,极板表现露出板栅筋条,极板组两侧有大量的铅絮物,电解液浑浊,呈铁青色。
  2、沉淀颜色呈灰褐色,说明铁、铜杂物较多;沉淀物呈浅蓝或灰白色,说明蓄电池中电解液密度高。
  3、沉淀是糊状物,说明蓄电池出现温升过高;是块状物,则说明制造时有先天因素。
  使用中怎样预防极板活性物质非正常性脱落?
  减少蓄电池在使用中极板活性物质非正常性脱落的措施主要是:
  1、充电电流不宜过大,恒流充电时间不宜过长,只要端电压升起稳定即可,温度不宜过高,减少气体析量,预防活性物质被冲击。
  2、不过放电,预防硫酸铅大量生成,过分膨胀,失去活性物质结合力。蓄电池在使用中,要考虑到留有一定电量,不要放电过量。
  3、电解液密度不宜过低,严寒季节,密度低于1.050g/cm3易结冰,导致活性物质被冰晶胀裂。
  4、电解液密度不宜超过1.300g/cm3,密度高,加重活性物质腐蚀,出现泥浆样脱落。
  5、不过充电,预防活性物质过度氧化,疏松,失去结合力。
  6、充电中温度不宜过高,超过50℃,正极板栅腐蚀,二氧化铅易软化脱落,新电池初充电要有降温措施。
  7、电流安装在车辆上,要有防震垫,预防过分震动,加重活性物质脱落。
  8、防止电池内部进入碱类或醇类物质,否则,会促使两极活性物质脱落。
  9、大电流起动放电,起动电机一次不超过3-5秒,待第二次起动应间歇几秒,不要连续起动。
  新铅酸蓄电池加入电解液后,温度升高什么原因?
  新铅酸蓄电池加电解液后,温度上升是与电池内在因素有关。普通非干荷电电池,加酸后,温度升高,而干荷电电池温升不十分明显。这是由于干荷电极板经过抗氧化处理,出厂电池已是处于充足电的状态,加酸后,即可带负荷使用。普通电池的极板,未经抗氧化处理,极板处于半充足电状态,相当一部分物质处于原始状态,和稀硫酸反应产生很大的热量,因而温升很高,在夏天有的高达50℃以上。因此,充电需要人工降温,给使用带来不便。
  准确掌握电解液密度是判断蓄电池蓄电的依据?
  在使用过程中蓄电池电解液密度高低是作为分析电池实际容量的重要依据。电解液密度随蓄电池充电程度增加而上升,随放电程度增加而降低。因为蓄电池充电,极板上的硫酸铅分解,电解液中硫酸含量增加,密度升高。蓄电池放电,两极板生成硫酸铅,电解液中硫酸含量减少,密度降低。测试证明,电解液密度每下降0.01,蓄电池耗电约5%。起动蓄电池是这样判断,其他凡是富液式蓄电池,也都是这样一个规律。
  为什么要定期向蓄电池内补充纯水?
  起动蓄电池在运行中,温度升高,充放电频繁,电解液中水分消耗大,因此,要定期给予补充纯水,弥补水耗。驾驶人员要通过检查蓄电池液面,确定是否补充水。普通蓄电池每月之内应补水一次,其他各型蓄电池要视耗水情况,定期给予补充纯水。对暂不使用的电池,可延缓数月给予补水。凡给蓄电池补水后,需作必要的补充电。如果有的蓄电池出现液面下降较快,补水频繁,要检查车上的调节器限额电压调的是否过高。过高会出现过充电,水分消耗大,蒸发快,通过调整限额电压解决。如有个别电池下降快,要检查是否产生微短路。此外,还要看电池槽有无裂痕,电解液是否渗漏,要按实情判断后再行处理。
  蓄电池正常运行,只能补水,切不可加电解液,更不能加浓硫酸!如果蓄电池倾倒,损失了原有电解液时,方可补充电解液。再按原电解液密度予以补充。有时车辆发动不起来,认为存电不足,向蓄电池内加电解液,结果会适得其反,缩短蓄电池使用寿命。在使用中,无论是充电,还是放电,电解液硫酸都是在内部消耗和再生;硫酸逸出量极少。电解液面下降只是水分减少,只需补充纯水就行了。如果蓄电池存电不足,发动不起车来,应卸下蓄电池进行检查和修理。
  检查蓄电池液面高度的方法是用一根内径3-5mm有刻度的下扁管子插单格电池内探测,起动蓄电池液面高度规定是高出防护板10-15mm。也可用清洁的竹木细棍探测,不要用金属棍探测。
  对机动车蓄电池使用保养应注意哪些?
  汽车、拖拉机用起动蓄电池分为普通型和干荷电型两种。普通型蓄电池,需进行初充电才能装车使用。一般干荷电蓄电池,加进一定密度的电解液,急需时应待20-30秒,即可使用。使用中的保养工作是:
  1、要检查电解液密度下降情况,确定是否给蓄电池作必要的补充电。同时,判断蓄电池的存电量。起动蓄电池电解液密度每降0.02,容量约减少10%。一只蓄电池电解液标准密度为1.280g/cm3,若实测密度是1.220,说明蓄电池已消耗了30%的电量,还有70%的电量。
  2、定期检查调节器调节电压是否符合标准,一般调节电压为13.8-14.4V(12V蓄电池)。车辆在短途往返行驶,起动频次高,此时,调节器限额电压值应调的略高一点,长途行驶,起动次数很少,调节器限额电压可调的略低一点,避免过充电,免维护蓄电池调节电压可定在14.1V。
  在电解液中杂质对正、负极板有什么危害?
  铁在电解液中含量大于0.01%时,极板就会受到破坏。铁杂质存在,极板呈淡红色,变得硬而脆。含量高于0.5%时,自放电非常严重,能在1昼夜内,将存电全部放光。
  二价铁离子(Fe2+)在蓄电池正极上被氧化,而在负极上又被还原,反复循环,形成自放电。
  锰在电解液中呈微红色,并有黑色二氧化锰析出挂在容器上。锰和硫酸起反应放出新生态氧,有很强的氧化性,既腐蚀极板,又腐蚀橡胶隔板。
  铵也会引起正、负极板自放电。
  以上几种杂质中,铁杂质是常见的,如果铁在蓄电池中含量超过标准0.004%,电解液要作更新处理。
  电解液中盐酸、醋酸、酒精对正极板有什么危害?
  盐酸在正极上放电产生氯气,引起自放电,随氯气量逐渐消失,自放电减弱,氯气又溶于电解液中和负极金属铅起反应。
  醋酸对正极板栅有很强的腐蚀作用,生成可溶性醋酸铅,产生大量铅离子,再与硫酸作用生成硫酸铅。
  酒精存在于电解液中,当充电时酒精被氧化成醋酸,对正极板栅也构成腐蚀,影响蓄电池寿命。
  蓄电池电解液中铁含量超标怎样处理?
  铁是电解液中最常见的杂质之一,铁是较活泼的元素,电位顺序在氢之前,铁进入电解液中,不论是单质或化合物,总是被硫酸水溶液分解,以硫酸铁或硫酸亚铁存在于电解液中。在电池充电和放电情况下,以三价和二价铁离子来往迁移于正、负极板之间。三价和二价铁与极板活性物质作用。产生自放电是非常严重的。
  若电解液的铁含量高达0.5%时,能使一只充足电的电池在一昼夜内放光,而且能使正极活性物质早期疏松脱落,缩短电池使用寿命。如果经化验确认电解液中铁含量超过标准时,把电池充足,启封取出极板群,倒去电解液,用纯水冲洗极群组,更新电解液。蓄电池要在充足电后倒液,而不要在放电后倒液。因为放电后两极生成硫酸铅,对Fe3+、Fe2+有很大的吸附作用,不易去除。
  蓄电池中铜杂质超标有什么影响?
  铜(Cu)进入蓄电池的渠道,是电池在充放电过程中,联接铜排被酸腐蚀渗入电池;极柱中铜芯子出现焊露点被酸溶解;回收铅中铜含量较高等。铜离子在酸中,迁移到负极放电析出呈现一层负铜褐色。铜的电位序在氢的后面,不能直接和硫酸作用置换出氢,溶解比较缓慢,铜在负极上析出覆盖了负极活性物质,铅负极成铜负极。它影响充电效率,浮充电压变低。
  预防Cu杂质进入电池的措施是:Cu质连条应电镀一纯Pb保护,镀层脱落应予复镀;焊接汇流排时,掌握适中的火焰,不焊露Cu芯,使铅包铸工艺可靠;按标准控制回收铅中铜杂质。
  硝酸根在蓄电池中有什么危害?
  硝酸和硝酸盐类,对蓄电池的危害性极大。电解液中规定硝酸根含量不超过0.0005%。硝酸进入电池的途径有浓硫酸中硝酸根超标;有的用装硝酸的容器装了硫酸;蓄电池制造用的材料中,如腐植酸中含有硝酸根,以及其他不可预测方面。
  Pb+2HNO3----Pb(NO3)2+H2
  Pb(NO3)2+H2SO4-----PbSO4+2HNO3
  从上述反应看,硝酸根能在蓄电池反复作用于铅,危害是很大的。
  有机物在蓄电池中有什么危害?
  某些碳水化合物,如低分子有机酸、酚类、醛类、有机胺等,在蓄电池中会转化为有机物,如醋酸、草酸。有机物被带入蓄电池的途径:有的浓硫酸中有机物含量高,有的软橡胶制品和一些添加剂中有机物,有可能进入蓄电池。醋酸是一种弱的有机酸,对蓄电池负极危害不大,而对正极板栅有很强的腐蚀作用。在充电中,促使正极板腐蚀的原因是醋酸,它能使正极板栅金属铅氧化,变成氧化铅。
  醋酸和草酸在反应过程中,以逐渐消失而告终。为预防有机物进入蓄电池,慎选添加剂,借用理化手段控制有机物。蓄电池在使用中,按标准控制硫酸中的有机物。
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