起动型蓄电池常见故障分析与预防.docx

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1、毕业设计（论文）日而日起动型蓄电池常见故障分析与预防题目：副 标 题： 学生姓名：所在院系、专业：班级：指导教师：日期：2015年6月摘要起动型蓄电池是给汽车瞬间提供大电流的装置。本文简要概述了蓄电池的功用、组 成、蓄电池的使用维护和一些基本故障。并通过案例讨论了蓄电池的故障诊断与检修的 方法。关键词：蓄电池；结构；故障；维护；预防I目录目录摘要I目录I1、蓄电池的功用与组成 11.1 蓄电池的功用 11.2 铅酸蓄电池的组成 12、蓄电池的充电方法 12.1 定流充电12.2 定压充电22.3 脉冲快速充电23、蓄电池的使用和维护 23.1 蓄电池的维护23.2 蓄电池的技术状况的检查 23

2、.3 电解液的高度检查 23.4 蓄电池单格电压的测量 33.4.1 单格外露式蓄电池单格电压的测量 33.4.2 单格链条不外露式蓄电池端电压的测量 34、 蓄电池的常见故障分析与预防 44.1 自行放电44.1.1 故障现象44.1.2 故障原因44.1.3 故障排除 44.2 极板硫化44.2.1 故障现象44.2.2 故障原因44.2.3 故障排除54.3 活性物质脱落 54.3.1 故障现象 54.3.2 故障原因54.3.3 故障排除64.4 容量减小64.4.1 故障现象64.4.2 故障原因64.4.3 故障排除64.5 蓄电池充不进电 64.5.1 故障现象64.5.2 故障

3、原因64.5.3 故障排除64.6 极板短路74.6.1 故障现象74.6.2 故障原因74.6.3 故障排除74.7 极板拱曲74.7.1 故障现象 74.7.2 故障原因74.7.3 故障排除74.8 不可逆硫酸盐化 74.8.1 故障现象 74.8.2 故障原因74.8.3 故障排除85、 故障案例8小结8致谢9参考文献10II起动型蓄电池常见故障分析与预防1、蓄电池的功用与组成汽车蓄电池可分为：铅酸电池、锲氢电池、锲镉电池、锂离子电池、锂聚合物电池 等。起动型蓄电池是可以瞬间提供大电流的蓄电池，具特点是内阻小端电压稳定。主要 用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明。1.1 蓄电池

4、的功用(1)在启动发动机时，给启动机和点火系统供电。(2)当发电机不发电或者电压低于工作电压时给用电设备供电。(3)在发电机超载时，会协助发电机供电，保证正常工作。(4)当发电机端的电压高于蓄电池电压时，会把多余的电能储存起来(5)大电容器作用，能够吸收发电机和电路中形成的过电压。1.2 铅酸蓄电池的组成铅酸蓄电池的基本单元是单体电池(Battery Cell),每个单体电池都是由正极板， 负极板和隔板组成的。每个单体电池的基本电压为2V,将很多单体电池按要求组合起来, 装置在不同的塑料外壳中，就可以获得不同种的蓄电池。铅酸蓄电池总成经过灌装电解 液和充电后，就可以从铅酸蓄电池的接线柱上引出电

5、流。(如图1所示)图1铅酸蓄电池结构1-排气栓2-负极柱3-电池盖4-穿壁连接5-汇流条6-整体槽7-负极板8-隔板9-正极板2、蓄电池的充电方法蓄电池的充电方法有定流充电、定压充电、脉冲快速充电等。2.1 定流充电充电过程中，充电电流保持恒定的充电方法，称之为定流充电。其特点如下(1)充电过程中，充电电流保持不变，电压随时变化。(2) 充电电流的大小是根据蓄电池的充电类型和蓄电池的容量来确定。(3) 不同端电压的蓄电池也可以用联充电。(4) 充电的时间长。2.2 定压充电充电过程中，加在蓄电池两端的电压保持不变，称之为定压充电。其特点如下。(1) 在蓄电池充电过程中，电压保持不变，电流变化。

6、(2) 充电的电压选择：单格电池的充电电压一般选择为2.5V。缺点是只能是基本充足。例如汽车发电机给蓄电池的充电方法就是定压充电。2.3 脉冲快速充电脉冲快速充电的特点如下。(1)充电效率高，时间短。(2)可以加大蓄电池的容量。(3)去硫化效果好。(4)充电过程中会产生大量的气泡，容易使活性物质脱落，会使蓄电池的使用寿命 下降。3、蓄电池的使用和维护3.1 蓄电池的维护(1) 要保持蓄电池壳体的清洁，要及时的清理蓄电池表面的氧化物，同时要检查蓄电池两极的电缆线是否牢固。(2)要保持加液口盖上透气孔的疏通，定期清理。(3)检查蓄电池电解液的高度，当电解液高度低于规定值时需加注蒸储水。(4)当汽车

7、行驶1000km或者行驶10天左右时，应当检查一次蓄电池的放电程度。在冬季超过50%者夏季超过25%寸，则说明蓄电池电量不足，需要及时给蓄电池充电。(5)要根据季节，和各地区的环境情况调整蓄电池的电解液密度。(6) 冬天加电解液必须要在充电过程中进行，防止电解液和蒸储水混合不均匀造成结冰。(7) 冬季蓄电池要经常保持充足电状态,防止蓄电池电解液密度过低而结冰。3.2蓄电池的技术状况的检查蓄电池的技术状况检查包括壳体检查，蓄电池电解液的液面高度和密度检查，蓄电 池端电压的检查，以及蓄电池的放电程度检查。(1 )检查蓄电池表面是否有损坏变形漏液现象，蓄电池两端极柱是否损坏，如有需 修理或更换。(2

8、)清理蓄电池表面，清除蓄电池电极柱上的氧化物，同时在表面涂上一层润滑脂c(3)疏通蓄电池加液口盖上的通气口。3.3电解液的高度检查汽车每行驶1000km或者行驶10天左右，就应该检查蓄电池电解液的液面高度。(1)玻璃试管测量法：将试管插至蓄电池单格内极板的上平面上，用拇指按住试管上部，使试管口密封后提起试管，试管中电解液的高度就是蓄电池电解液的高度。(如图2所示)。正常高度为1015mm低于10mm寸应加入蒸储水并使其达到正常值。(2)液面高度示线观察法：观察蓄电池上的两条指示线(如图3所示)，当电解液不在两条指示线之间时应当调整到正常值。(3)图标标记观察法：一些蓄电池的加液孔盖或蓄电池壳体

9、上，都会有各种图标标 记和说明，可以根据图示形状或者颜色变化来判断蓄电池电解液的高度。图2玻璃试管测量法图3蓄电池指示线3.4蓄电池单格电压的测量3.4.1 单格外露式蓄电池单格电压的测量单格外露式蓄电池可用2.5V高频放电计进行测量，将放电计的两个触点固定在蓄 电池单格的正负极柱上，观察蓄电池的电压。每个电压必须在1.5V以上，并要在5s内保持稳定。如低于1.5V,在5s内保持稳定，说明放电过多，要及时充电；如低于1.5V, 并在5s内电压很快下降到1.5V以下，则说明蓄电池有故障。3.4.2 单格链条不外露式蓄电池端电压的测量单格链条不外露式蓄电池，采用专用的高率放电计测量。这种放电计表盘

10、上会有表 示蓄电池不同放电程度的红黄绿色的条形。红色的表示亏电或者有故障；黄色表示亏电 较少；绿色表示电量充足。4、蓄电池的常见故障分析与预防蓄电池的常见故障有自行放电、极板硫化、活性物质脱落、容量减小等。4.1 自行放电4.1.1 故障现象由于蓄电池本身的构造原因，会有一定的自放电现象，在蓄电池充足电及无任何负荷的情况下，如果自行放电的范围在每昼夜1%寸为正常，当每昼夜放电超过 2%说明此蓄电池有故障。4.1.2 故障原因(1)电解液中的杂质和极板之间形成电位差，通过电解液产生局部放电。(3)蓄电池表面可能存在污垢，造成蓄电池轻微的短路。(3)极板上的活性物质脱落，造成沉淀物过多而短路。(4

11、)蓄电池因为长时间没有使用硫酸下沉，是下部密度比上部大，造成自行放电。4.1.3故障排除把蓄电池电全部放掉，让极板上的杂质进入电解液中，然后倒出电解液，反复清理 几遍，最后加入新的电解液。注意在加注电解液时，一定要加蒸储水，同时要保证蓄电 池表面的清洁，去除极柱上的氧化物，并涂上一层润滑脂。4.2极板硫化极板硫化是指正负极板上形成不可逆硫酸铅盐化组成一层白色粗粒结晶的硫酸铅(如图4所示)。使蓄电池在正常充电时不能正常转化为二氧化铅和铅。4.2.1 故障现象(1)蓄电池的电解液密度下降到低于规定正常值。(2)在使用高率放电计检测时，蓄电池的电压下降过快。(3)蓄电池在充电时很快产生气泡，甚至刚开

12、始充电时就产生气泡。(4)充电时电解液温度上升过快。图4蓄电池硫化4.2.2故障原因(1)蓄电池在放电或者半放电的状态下长期放置，在昼夜温度差的作用下，溶解与 结晶不均匀，结晶的量大于溶解量，造成结晶附在极板上。(2)蓄电池经常过量发电或者深度小电流放电， 会使极板的深层小孔内形成硫酸铅。(3)电解液液面过低时，极板上部的活性物质暴露在空气中被空气氧化，形成硬化 的硫酸铅。(4)电解液不纯或者别的原因造成蓄电池自动发电，生产硫酸铅，造成蓄电池硫化。4.2.3故障排除如果确定蓄电池已经硫化，可采用大电流5h率电流，对电池充电到稍过充状态，液 温要控制在不超过40C,然后放电30%在反复重复几次，

13、一般就可以缓解蓄电池硫化 现象。这种方法的工作原理是用在过充电过程中会析出气体，极板表面的硫化盐会被析出的气体冲刷，使它融入溶液并转化为活性物质。当蓄电池硫化太过严重时，就无法使用，应予以报废。4.3活性物质脱落4.3.1 故障现象(1)极板表面露出板栅筋条，两侧有大量的铅絮物，电解液底部有大量沉淀物，电 解液呈现铁青色的浑浊状。(2 )沉淀如果是块状物，说明蓄电池本身质量有问题。(3)沉淀物如果是白色或者淡蓝色，说明蓄电池中电解液密度过高。(4)沉淀如果是糊状物，说明蓄电池出现温升过高。(5)沉淀颜色如果是灰褐色，则说明铁、铜杂物比较多。4.3.2 故障原因(1)充电时电流过大，时间过长，温

14、度过高产生大量氢、氧气，过度的冲刷活性物 质。(2)如果蓄电池经常的过放电，会导致硫酸铅的大量生成，导致体积过分膨胀，结 合力下降。(3)当蓄电池电解液密度过低时，严寒季节时会结冰，使活性物质失去结合力。(4)当电解液电解液的密度较大，电解液腐蚀性大，使活性物质机械强度下降。(5)蓄电池经常过充电，蓄电池的板栅会受到腐蚀，减小承载活性物质的能力。(6)当蓄电池经常在高温下充电时，会使正极活性物质软化，使其脱落。(7) 当长期的进行大电流充电、放电时，会使蓄电池极板弯曲，减小活性物质的附着能力。(8) 当杂质异物进入蓄电池内时，碱性物质会引起负极多孔金属铅膨胀、脱落。(9) 蓄电本身质量有问题，

15、活性物不牢固。(10) 蓄电池在使用过程中应震动使其脱落。4.3.3故障排除当沉积物过少时，可以清理后继续使用，若沉积物过多，就应当更换电解液和极板4.4容量减小4.4.1 故障现象(1)启动汽车时，启动机转动无力，转速很快就减慢。(2)汽车喇叭的声音过低。(3)前照灯光线暗淡。4.4.2 故障原因(1)蓄电池在使用前没有按照规定初充电。(2)当发电机调节器的电压设置的过低时，会使蓄电池长期充电不足。(3)如果经常长时间启动启动机，会造成蓄电池大电流放电，使极板损坏。(4)若是电解液的密度过高，或电解液液面过低，会造成极板硫化，使蓄电池容量 减小。(5)电解液的密度低于规定值，也会使蓄电池容量

16、减小。4.4.3 故障排除(1)检查蓄电池外部，检查外壳是否损坏，表面是否清洁，极板上是否有腐蚀物。(2)检车蓄电池搭铁线，极柱连接是否牢固。(3)测量蓄电池的电解液密度。(4)检查蓄电池电解液高度。(5)先将蓄电池充满电，然后检查电解液密度，若是相连两个单格电池的密度相差 过大，说明该单格电池内部短路，不能继续使用，需更换。(6)检查发电机电压调节器的调节电压。4.5 蓄电池充不进电4.5.1 故障现象蓄电池在充电过程中，电量充不进。4.5.2 故障原因(1)可能充电线路不牢固，有松动。(2)也有可能是充电回路有损坏，或者不符合要求。(3)可能是电池内部缺液严重。4.5.3 故障排除(1)检

17、查充电回路连接是否牢固。检查电解液高度，若是缺液需加入电解液。(2)如果检查到蓄电池不可逆硫酸盐化，可用均衡充电恢复容量。4.6 极板短路4.6.1 故障现象大电流放电时端电压下降过快，甚至降到零，开路电压较低；在充电过程中，电压 与电解液相对密度上升缓慢，甚至保持最低值，充电末期电解液温度却迅速升高，但气 泡很少。4.6.2 故障原因(1) 隔板损坏或质量不好，造成蓄电池短路。(2) 蓄电池底部的沉淀物质过多。(3) 有异物落入正负极板之间，造成短路。4.6.3 故障排除对于极板短路的蓄电池应当将蓄电池拆开，排查出蓄电池的故障后进行维修。4.7 极板拱曲4.7.1 故障现象极板拱曲一般发生于

18、正极板上。危害：极板拱曲后将会造成蓄电池内部短路等故障。4.7.2 故障原因(1) 极板本身铅膏涂填不匀，在蓄电池充放电过程中极板各部分的化学反应程度不同，造成极板拱曲变形。(2)经常大电流放电，使极板表面电流的密度不同而造成极板成弯曲。(3)蓄电池过量放电时，蓄电池极板内层深处会生成硫酸铅，得不到恢复从而使极 板拱曲。(4)电解液中含有异物或杂质，在化学作用下会使活性物质转化为硫酸铅，使极板 发生拱曲。4.7.3 故障排除极板拱曲严重，以无法修复，则应当更换极板。4.8 不可逆硫酸盐化4.8.1 故障现象充电过程中过早析出气体，电压很快上升，温度上升迅速；放电时电压下降快，容 量小；单个单格

19、电压特别高，超出正常值很多。4.8.2 故障原因(1)因为存放时间过长，蓄电池自放电率高，没有对其进行维护充电。(2)放电没有对蓄电池进行及时充电。(3)蓄电池长时间处于欠充电状态下。(4)蓄电池过放电。(5)蓄电池加入的电解液密度太高或缺液。4.8.3故障排除蓄电池产生不可逆硫酸盐化时，可以根据其轻重程度进行修复。盐化较轻者，可对其进行均衡充电，一般可以恢复正常。盐化较重者，需要对其进行“水疗法”充放电，才能恢复正常。5、故障案例故障现象 一辆行驶20万公里的捷达车，起动时起动机不转，车子无法启动。故障分析：打起动机时发动机没有转动，应先考虑起动系统有无故障，然后再考虑 发动机的故障。用起子

20、将电磁开关上30号接线柱与连接起动继电器的 50号接线柱短 接，起动机不转，说明是连接起动继电器的50号接线柱至起动开关之间或是蓄电池有故障。先确定蓄电池是否有电，按喇叭或开大灯检查，发现喇叭响声弱，灯光暗淡。用 万用表直流电压档检查蓄电池开路电压，电压小于11V,当按喇叭或开大灯或打起动机时测量负载时蓄电池端电压，发现电压急剧下降，说明蓄电池内阻过大，蓄电池极板硫 化所致。故障排除：更换蓄电池后，起动正常。小结本文介绍了蓄电池的结构以及使用和预防， 通过阅读本文可以了解一些蓄电池的基 本故障，在日常生活中可以根据一些故障现象分析出蓄电池的故障，找到合理的维护方 法，提高蓄电池的使用寿命。8致谢致谢感谢导师XXX在我的论文撰写中给予我的的精心指导和鼓励， 正是因为他精心的指 导、严谨的治学风格和孜孜不倦的教诲的精神，给了我无穷的启发和指引，使我这么好 的完成毕业论文。同时感谢各位评审老师对我的论文的指导，让我的论文可以完成的更好。10参考文献参考文献1 .赵振宁.新能源汽车技术M.北京：人民交通出版社，20132 .张建峰，于建峰.汽车电气设备原理与检修M.北京：人民邮电出版社，2011.3 .金风帆.铅酸蓄电池常见故障问题解答（一）J.汽车学院,20024 .颜颖.阀控密封式铅酸蓄电池产品质量浅析J.电子世界，2012