蓄电池常见故障包括外部故障和内部故障。

外部故障：外壳裂纹、极柱腐蚀、极柱松动、封胶干裂。

内部故障：极板硫化、活性物质脱落、蓄电池反接、极板短路、自放电。

1.极板硫化

蓄电池长期充电不足或放电后长时间未充电，极板上会生成一层白色的粗晶粒硫酸铅，这种现象称为“硫酸铅硬化”，简称“硫化”。这种粗而坚硬的硫酸铅晶粒导电性差、体积大，会堵塞活性物质的孔隙，阻碍电解液的渗透和扩散，使蓄电池的内阻增加，起动时不能供给足够的起动电流。

1）故障现象

（1）放电时，内阻大，电压急剧下降，容量降低，不能持续供给起动电流。

（2）充电时，单格电压上升快，电解液温度迅速升高，但密度增加很慢。

（3）蓄电池在充电时过早出现“沸腾”现象，甚至一开始就有气泡。

（4）极板上有白色大颗粒。

2）故障原因

（1）蓄电池长期充电不足或放完电后未及时充电。

（2）蓄电池经常过量放电或小电流深度放电。

（3）电解液液面过低。

（4）电解液不纯。

（5）电解液相对密度过高或外部气温变化剧烈。

3）故障排除

（1）轻度硫化的蓄电池，用2～3 A的小电流长时间充电，或采用全放、全充的充、放电循环的方法使活性物质还原。

（2）硫化较严重的蓄电池，用去硫充电的方法消除硫化。

（3）硫化严重的蓄电池，应更换极板或报废。

4）预防措施

（1）蓄电池应经常处于充足电的状态。

（2）放完电的蓄电池应及时进行补充充电。

（3）电解液的相对密度应满足要求。

（4）电解液液面高度应符合规定。

2.自行放电

充足电的蓄电池，在放置不用时，电能自行消耗而逐渐失去电量的现象，称为自行放电。蓄电池的自行放电是不可避免的。

1）故障现象

充足电的蓄电池每昼夜容量降低超过2%。

2）故障原因

（1）蓄电池外部短路——表面有电解液渗漏，连接正、负极柱导电。

（2）蓄电池内部短路——极板活性物质大量脱落，沉积于极板下部，使蓄电池正、负极板短路。

（3）电解液不纯，杂质含量过多。

（4）蓄电池长期放置不用，电解液密度下大上小，极板上下部产生电位差。

3）处理方法

将蓄电池完全放电，倒出电解液，取出极板组，抽出隔板，用蒸馏水冲洗之后重新组装，加入新的电解液。

4）预防措施

（1）电解液的配制符合规定要求。

（2）电解液液面不能过高。

（3）保持蓄电池表面的清洁干燥。

3.极板短路

1）故障现象

（1）充电过程中，蓄电池电压、电解液相对密度上升缓慢，电解液温度却迅速升高。

（2）充电末期，气泡很少。

（3）大电流放电时端电压迅速下降，甚至为零。

2）故障原因

（1）隔板损坏，使正、负极板相接触而短路。

（2）活性物质大量脱落，在蓄电池底部沉积过多、金属导电物落入正、负极板之间，造成蓄电池内部极板短路。

3）处理方法

拆开蓄电池，必须查明原因，进行排除。

4.极板活性物质脱落

活性物质脱落主要是指正极板上的PbO2脱落，这是蓄电池过早损坏的原因之一。

1）故障现象

（1）充电时，电解液混浊，有棕褐色物质自底部上升。

（2）蓄电池容量下降，严重时导致极板短路。

2）故障原因

（1）充电电流过大。

（2）过充时间过长→电解水→产生H2↑和O2↑→冲击极板上的活性物质。

（3）低温大电流放电，造成极板拱曲。

（4）蓄电池受到剧烈振动。

3）处理方法

（1）不严重时，自行放电。

（2）严重时，更换极板或报废。

5.蓄电池反接

1）故障现象

（1）蓄电池组电压下降、容量下降。

（2）极板、极柱颜色异常。

2）故障原因

（1）多个蓄电池串联使用时，个别蓄电池或蓄电池单格的容量比其他蓄电池低。

（2）充电时，充电机与蓄电池接线错误。

3）处理方法

对反接蓄电池单独充电并进行多次充、放电循环锻炼充电。

任务实施

1.蓄电池的充电

1）充电注意事项

（1）严格遵守各种充电方法的充电规范。

（2）将充电机与蓄电池连接充电时，应将蓄电池的正、负极对应地和充电机的正、负极相连。蓄电池的极柱上一般都标有“ + ”“-”记号。

（3）充电时，导线必须连接可靠，充电时应先接牢电池线，再打开充电机的电源开关。停止充电时应先切断电源，再拆下电池线。

（4）充电过程中，要密切观察各单格电池的电压和密度变化，及时判断其充电程度和技术状况。

（5）在室内充电时，打开蓄电池加液孔盖，使气体顺利逸出，以免发生事故。室内要安装通风装置，并要严禁明火。

2）蓄电池的充电作业

（1）连接充电机和蓄电池。

（2）打开蓄电池加液孔盖。(www.daowen.com)

（3）选择充电电压和充电电流。

（4）打开充电机的电源开关，进行充电。

2.蓄电池的帮电

当车上蓄电池电量不足不能起动发动机时，可以用另一块蓄电池并联帮电来起动发动机。两块蓄电池需正极与正极相连，负极与负极相连，如图2-14所示。

图2-14　蓄电池的帮电

蓄电池的帮电

知识拓展

1.免维护蓄电池

免维护蓄电池也叫MF蓄电池，是现代汽车上广泛使用的一种新型蓄电池。

1）免维护蓄电池的结构特点

（1）极板栅架采用低锑合金或铅钙锡合金材料制成，以消除锑的副作用。

（2）隔板采用袋式聚氯乙烯隔板。将正极板装在隔板袋内，既能避免活性物质脱落，又能防止极板短路，延长补充充电期限。

（3）外壳用聚丙烯塑料热压而成，槽底没有筋条，极板组直接安放在蓄电池底部，使极板上部容积增大33%左右，电解液储存量增大。

（4）采用新型安全通气装置和气体收集器。通气孔塞采用新型安全通气装置，孔塞内装有氧化铝过滤器和催化剂钯，能阻止水蒸气和硫酸气体通过，并能促使氢氧离子结合生成水再回到蓄电池内部，从而减少水的消耗，因而可以使用3～4年而不必补加蒸馏水。

（5）单格电池间的极板组的联条采用穿壁式连接，减小了内阻。

（6）内装密度计。有些免维护蓄电池在内部装有一支相对密度计，俗称“电眼”，可以自动显示蓄电池的存电状态和电解液的液面高低，如图2-15所示。

图2-15　相对密度计

1—绿色（电量充足）；2—黑色（电量偏低）；3—浅黄色（蓄电池有故障）；4—蓄电池盖；5—观察窗；6—光学的荷电状况指示器；7—绿色小球

2）免维护蓄电池的优点

（1）使用中不需加水。

（2）自放电少。

（3）耐过充电性能好。

（4）使用寿命长。

2.干荷蓄电池

极板处于干燥的已充电状态和无电解液储存的蓄电池。干荷蓄电池加足电解液后，静放20～30 min即可使用。

干荷蓄电池的工艺特点：

（1）提高了负极板上的海绵状纯铅的憎水性和抗氧化性；

（2）在负极板的铅膏中加入抗氧化剂；

（3）在化成过程中，有一次深度放电或反复充、放电循环；

（4）负极板在化成过程中进行水洗和浸渍；

（5）正负极板和隔板用特殊工艺干燥处理。

3.胶体电解质蓄电池

在胶体电解质蓄电池中，电解质是经过净化的硅酸钠溶液与硫酸水溶液混合后凝结成的稠状胶体物质。

其优点是：电解液不会溅出；在使用维护和运输中，活性物质不易脱落；可延长使用寿命的20%；使用中无须调整密度，只需添加蒸馏水。

其缺点是：胶体电解质电阻较大，内阻增加，容量降低；与极板接触不均匀，自放电较严重。

4.碱性蓄电池

碱性蓄电池具有质量轻、自放电少的优点，不会因过充电或过放电而造成活性物质的钝化。但是碱性蓄电池活性物质的导电性差，且价格比较高。

1）铁镍蓄电池

有极板盒式铁镍蓄电池由正极组、负极组和隔板交错排列，组成板群装入外壳封底而成。烧结式铁镍蓄电池由正极组和负极组交错排列，经包膜装入外壳封盖而成。正极板和负极板经浸渍而成。

铁镍蓄电池的比容量，对于有极板盒式铁镍蓄电池一般为30（W·h）/kg，对于烧结式铁镍蓄电池为65（W·h）/kg。电池的使用寿命：有极板盒式铁镍蓄电池大负荷工作时间为8年，烧结式铁镍蓄电池循环次数已超过1 000次。

2）镉镍蓄电池

镉镍蓄电池的电池循环次数达2 000次，使用寿命为10～20年。

使用注意事项：

（1）使用前应先充电，充电时应定时测量电池电压，充电终止时电压不得高于1.6 V，以免引起爆炸。镉镍电池的标准电动势为1.33 V，工作电压为1.20～1.25 V，放电终止电压为1.0 V。

镉镍电池充电时的环境温度应保持在15～35 ℃，否则会影响电池的容量和寿命。

（2）电池电解液是KOH的水溶液，其只传导电流，浓度基本不变，不能根据电解液密度的大小来判断电池充放电程度。

（3）电池长期储存后，使用之前要先以10 h率充电14～16 h，再以5 h率放电至单个电池电压1.0 V，充放电循环2～3次，至放电容量达额定值后再充电使用。

（4）电池使用期限接近规定寿命时，如果电池底部、外壳及电池盖有鼓胀现象，应予以报废。

3）锌银蓄电池

锌银蓄电池的额定电压为1.5 V，工作电压为1.7～1.8 V，充电终止电压为2.00～2.05 V，放电终止电压为1.0 V。比容量可达100～150（W·h）/kg。

使用注意事项：

（1）储存的干式放电状态的电池使用时，应先进行1～2次充、放电循环使电池活化。

电池充电时应采用定流充电法，充电电流为10 h率电流。应定时测量电池电压，充电终止电压为2.00～2.05 V，不得高于2.1 V，以免引起爆炸。

（2）单格电池开路电压应为1.82～1.86 V，若使用中低于1.82 V，可能使充电不足或电池高涨。

（3）充电后的湿荷电池，存放时间在一个月内的，可随时使用，如超过一个月应先放电再充电后使用。

（4）严禁过放电，若个别单格电池电压提前降至1.0 V，应及时查明原因。

5.电动汽车蓄电池

电动汽车使用的蓄电池应符合以下要求：寿命长、比容量高、质量小和充放电性能好。

1）钠硫电池

钠硫电池的理论比容量可达760（W·h）/kg，实际已达到300（W·h）/kg，且充电持续里程长，循环寿命长。

负极的反应物质是熔融的钠，在负极腔内；正极的反应物质是熔融的硫，在正极腔内。正极和负极之间用α-Al2O3电绝缘体密封。正极腔和负极腔之间有β-NaAl11O17陶瓷管电解质。电解质只能自由传导离子，而对电子是绝缘体。当外电路接通时，负极不断产生钠离子并放出电子，电子通过外电路移向正极，而钠离子通过β-NaAl11O17电解质和正极的反应物质生成钠的硫化物。

2）燃料电池

燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，它的正极是氧电极，负极是氢或碳氢化合物或乙醇等燃料电极。催化剂在正极催化氧的还原反应，从外电路向氧电极反应部位传导电子；在负极催化燃料的氧化反应，从反应部位向外电路传导电子；电解液输送燃料电极和氧电极反应产生的离子，并且阻止电子的传递。电子通过外电路做功，并形成电的回路。只要燃料和氧不断地从装置外部供给电池，就有放电产物不断地从装置向外排出。

3）锌-空气电池

锌-空气电池是一种高能、高功率电化学电池，比容量可达400（W·h）/kg。充电状态时正极是空气电极，活性物质是空气中的氧。负极是多孔锌电极，电解液为KOH的水溶液。

6.比亚迪秦电池系统

1）比亚迪秦的低压系统

比亚迪秦的低压系统由三个电源共同提供，分别为：12 V铁电池、DC-DC、发电机。其安装位置如图2-16所示，外形如图2-17所示。

图2-16　比亚迪秦低压电池安装位置

图2-17　比亚迪秦低压电池

2）比亚迪秦动力电池包

比亚迪秦动力电池包安装在后排座椅与行李厢之间，如图2-18所示。

图2-18　比亚迪秦动力电池包安装位置

比亚迪秦动力电池包的组成主要有：动力电池模组（分10个模组，共152个单体）；动力电池串联线；动力电池采样线；电池信息采集器；接触器、熔断器；电池包护板等，如图 2-19所示。

其主要参数：每个单体3.3 V；电池包标称电压501.6 V；标称容量26 A·h。

图2-19　比亚迪秦动力电池包