铅蓄电池故障分析

在铅蓄电池的检测过程中，经常会碰到铅蓄电池出现故障和异常数据而使检测无法进行或使试验提前终止。因此，把握故障分析对检测工作是很重要的。

一、故障现象及原因

1、反极的现象及原因

铅蓄电池的反极系指蓄电池的正负极发生了改变，反极现象反映在两个方面，一是由于铅蓄电池在装配组装时某单格电池极群组接反或整个电池极群组接反。这种情况下会出现铅蓄电池灌完酸用电压表丈量端电压时其端电压值小于各单体蓄电池额定电压之和的现象或出现端电压为负的现象。另一方面是铅蓄电池在容量放电时在多个串联使用中，由于某个蓄电池(或某单体蓄电池)容量较低或完全丧失容量。在放电时这个电池很快被放完电被其它电池进行反充电，使原来的负极变成正极，原来的正极变成负极，端电压出现负值的现象。

对于前一种反极故障，在丈量蓄电池端电压时(多个单体电池组成的蓄电池)都可发现，若有一个单体电池反极，不仅失往该电池的2 V电压，而且还要增加2 V反电压，端电压要降低4V左右。例如，对于额定电压为12 V的电池，如丈量其端电压为8 V左右，说明有1个单格电池反极。如丈量其端电压为4 V左右说明有2个单格反极，如丈量其端电压为—4 V左右说明有4个单格反极，如丈量其端电压为—12 V说明6个单格均反极。

对于后一种反极故障，其端电压值(负值)随放电情况而不同。一般在检测时，对于这种情况要及时将蓄电池从放电线路中摘除下来，以免对蓄电池有所损坏。

2、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)大电放逐电时，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、负极板下部边沿或侧面边沿与沉积物相互接触而造成正负极板相连。

(4)导电物体落进电池内造成正、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。

3、极板硫酸化现象及原因

极板硫酸化系指在极板上天生白色坚硬的硫酸铅结晶，充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅。铅酸蓄电池极板硫酸化后主要有以下几种现象。

(1)铅蓄电池在充电过程中电压上升的很快，其初期和终期电压过高，终期充电电压可达2.90V／单格左右。

(2)在放电过程中，电压降低很快，即过早的降至终止电压，所以其容量比其它电池明显降低。

(3)充电时，电解液温度上升的快，易超过45℃。

(4)充电时，电解液密度低于正常值，且充电时过早地发生气泡。

(5)电池解剖时可发现极板的颜色和状态不正常。正极板呈浅褐色(正常为深褐色)，极板表面有白色硫酸铅斑点，负极板呈灰白色(正常为灰色)极板表面粗糙，触摸时如同有砂粒的感觉，并且极板发硬。

(6)严重的硫酸盐化，极板形成的硫酸铅白色结晶体粗大，在一般情况下不能复原成活性物质。

 造成正极板腐蚀断裂主要有以下几方面原因：

（1）制造板栅合金工艺有题目，引起极板在充放电过程中不耐腐而断裂。

(2 )充电时，正极板栅处于阳极极化的条件下，经常过量充电是正极板腐蚀断裂的主要原因。

(3)电解液密度过高，温度过高，正极板氧化腐蚀加剧。

(4)铅蓄电池的电解液中，含有正极板栅有腐蚀作用的酸类或其它有机物盐类，都会逐渐腐蚀正极板栅。这些对正极板栅有害的酸类、盐类可能来自硫酸蒸馏水中，也可能从隔板或其它部件里浸出，因此，在充放电循环中，极板或正极扳栅不断地，被腐蚀。

(5)正极板受腐蚀的过程，也就是氧化膜天生的过程，因此板栅的线性尺寸有所增加，这就造成了板栅的变形或膨胀。