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摘要：蓄电池在工程施工机械设备中具有极其重要的作用，本文从蓄电池的结构原理、故障的排除入手，介绍了蓄电池的维护、保养、管理及特殊季节的使用和贮存。
关键字：蓄电池    故障分析    管理    贮存

      随着工程机械行业的发展，蓄电池的管理与维护保养越来越引起施工企业的重视。就目前来讲，工程机械大、中、小型设备，无论是进口设备，还是国产设备，都离不开蓄电池：
      （1） 发动机启动时，给启动机和点火系统供电。要求在5-10S内供给启动机200-600a（有的柴油机的启动机可达到1000a）的电流。
      （2） 发电机不工作或输出电压过低时，向用电设备供电。
      （3） 在发电机短时间超负荷时，可协助发电机向用电设备供电。
      （4） 蓄电池存电不足时，可将发电机的电能转化为化学能储存起来。
      （5） 具有稳定电路电压的作用，保护电路中电气元件不被损坏。
      蓄电池对工程机械有重大作用，要求施工单位和机械管理单位的领导与机务管理人员要切实重视起来，充分了解蓄电池的有关知识，加强蓄电池的管理，保障工程机械设备的正常运转。
      一、 蓄电池的分类
      蓄电池按照电极的所用材料和电解液性质的不同可分为铅蓄电池、碱性蓄电池和新型电源。
      铅蓄电池根据用途和用量的不同又可分为启动用铅蓄电池、固定用铅蓄电池、车用铅蓄电池和铁路客车用铅蓄电池等。
      碱性蓄电池根据电极材料不同又可分为镉镍蓄电池、铁镍蓄电池、新银蓄电池。
      新型电源分为燃料电池、锌 — 空气电池、钠 — 硫电池等。
      二、铅蓄电池的结构与工作原理
      由于启动用铅蓄电池具有结构简单，内阻小，短时间内可迅速提供较大的电流，且电压稳定，价格便宜等特点。因此启动用铅蓄电池在工程机械上得到广泛的应用。
      铅蓄电池一般由3个或6个单格电池串联而成，每个单格电池的标称电压为2v，由极板、隔板、电解液和外壳组成。
      铅蓄电池的工作原理：铅蓄电池由正极板（PbO₂）和负极板（海绵状的P_b）浸入电解液（H₂SO₄水溶液）中而形成，其内部反应是可逆的方程式：

      当铅蓄电池放电时，两极板上的活性物质与电解液发生作用都转变成了硫酸铅，电解液密度下降，而充电时，两极板上的硫酸铅，又分别恢复为原来的铅和二氧化碳，电解液密度回升。
      三、铅蓄电池的常见故障、原因及应对措施
      （1）极板硫化：当铅蓄电池经常维护不当，如充电不足，电解液面太低，会使极板活性物质逐渐形成粗大，坚硬的硫酸铅。它的导电性能差，体积大，会堵塞极板的细孔，阻碍电解液扩散，增加内阻，且在充电时不易变为二氧化铅和海绵状的铅，历时过久，极板会出现白色斑点，这种现象为硫酸铅硬化，简称硫化。
      极板硫化后，铅蓄电池放电时电压过低，启动性能变坏，充电电压较高，电解液温度迅速上升，密度却偏低且上升很慢，会过早出现沸腾现象。
      极板产生硫化的主要原因：
      1）铅蓄电池长期充电不足或放电后未及时充电，当温度变化时，硫酸铅发生再结晶；
      2）铅蓄电池的电解液面太低，使极板上部与空气接触而强烈氧化（主要是负极板）；
      3）电解液密度过高、不纯，外部气温变化剧烈都促进硫化。
      因此，为了避免极板硫化，应使铅蓄电池经常处于充足电状态，放完电铅蓄电池应24小时内送去充电，电解液密度要选择恰当，液面高度应符合规定。
      对于已硫化铅蓄电池，轻者，按过充电方法充电；重者，按去硫化充电方法或小电流充电，以消除硫化。
      （2）自行放电：充足电的铅蓄电池放置不用会逐渐失去电量，这种现象称自行放电其主要原因：
      1）铅蓄电池材料不纯；如极板材料中有杂质或电解液不纯，则杂质与极板，杂质与杂质之间会产生电位差，形成局部电流，造成自行放电；
      2）铅蓄电池长期放置不用，电解液中硫酸下沉，下部密度比上部大，使极板上下部产生电位差，引起自行放电；
      3）铅蓄电池盖上撒有电解液，使正负极桩导电时，也会引起自行放电。
      因此，由于杂质太多，引起自行放电严重的铅蓄电池，可将它完全放电或过放电，使极板上的杂质进入电解液，然后将电解液倒掉，用蒸馏水将电池冲洗干净，最后灌入新电解液重新充电。
      （3）极板弯曲
      极板弯曲的原因：
      1）制造时，铅膏填涂不均匀，导致活性物质化不均匀，在充、放电时各部分电化学作用强弱也不均匀，致使极板收缩和膨胀不一，造成弯曲；
      2）铅蓄电池经常大电流放电而又不能及时得到充电，使极板内层深处一次次地生成硫酸铅，再充电时不易被恢复，致使极板内部膨胀，造成极板弯曲，甚至开裂；
      3）电解液中有杂质，引起局部反应，使小部分活性物质转变为硫酸铅，致使整片极板活性物质体积变化不均，造成极板弯曲。
      补救的措施是取出弯曲的极板组加以矫正，若极板弯曲严重，则应更换。
      （4）活性物质早期脱落：活性物质早期脱落的现象多发生于正极板，其表征为充电时电解液中出现褐色物质，蓄电池容量不足。
      故障产生的原因一般是由于使用不当。如充电末期电流过大，温度过高，经常过充电，都会使
活性物质松浮而脱落；放电电流过大，接触启动机时间过长或过度放电，均可导致极板弯曲，活性物质脱落。
补救措施是：脱落的活性物质沉积少时，可清除后继续使用；沉积多时，须更换极板。
      （5） 内部短路
      内部短路的原因：
      1）隔板破损，使正负极板相碰；
      2）极板活性物质大量脱落而沉积在电池底部，使正负极板相连；
      3）其他导体落入蓄电池中，使极板短路。
      补救措施是：取出极板群，更换破损的隔板，排除其他导体，清除电池底部的沉积物。
      四、铅蓄电池的日常使用维护与储存
      （1） 铅蓄电池应经常保持表面清洁、安装牢固。
      1）常检查铅蓄电池外壳表面有无电解液渗漏。
      2）经常检查铅蓄电池的固定是否牢靠，导线接头与电桩的连接是否紧固。
      3）清楚蓄电池盖上的灰尘、泥土，擦去电池顶上的电解液，清除电桩和导线接头上的氧化物。
      4）检查并保持加液孔螺塞上的通气孔畅通。
      5）严禁工具及金属件放在铅蓄电池上。
      （2） 铅蓄电池技术状况的检查
      一般冬季使用10-15天，夏季使用5-6天，需对铅蓄电池进行下列检查；
      1）电解液液面高度的检查。电解液液面高度规定为高出极板10-15mm。除非确知液面降低是由于电解液溅出所致，否则一般不允许加放硫酸溶液，加注蒸馏水时，高度不要超过上限，以防电解液溢出腐蚀机体和电线。
      2）蓄电池放电程度的检查。用密度计测量电解液的密度，根据实际经验，密度每下降0.01g/cm3相当于铅蓄电池放电，所以从测量电解液密度就可以粗略估算铅蓄电池的放电程度。
      五、蓄电池冬季使用特点
      冬季使用铅蓄电池，应经常保持在充足电状态，以防电解液密度降低而结冰，甚至容器涨裂、极板弯曲和活性物质脱落等。加蒸馏水时，只能在发动机运转，发电机向铅蓄电池充电时进行，这样可使蒸馏水较快地和电解液混合，减少电解液结冰的危险。冬季应将电解液密度调高，按规定加入密度为1.4的电解液进行调整；进入夏季前再吸出少许电解液加入蒸馏水进行调整。
      由于冬季铅蓄电池容量降低，冷发动机启动时应进行预热，并且应严格控制启动时间。
      六、铅蓄电池的贮存
      对暂时不用的铅蓄电池，可以进行湿贮存。先将电池充足电，再将密度调到1.240-1.280，液面调到正常高度，并将液孔螺塞上的通气孔密封，放置室内暗处。湿贮存的时间不能过半年。在湿贮存期间，还应定期检查，如果容量低于25%，应及时充电。交付使用前也应充足电。
      停用期长的铅蓄电池，最好采用干贮存法。即将电池10h放电率放电，倒出电解液，用蒸馏水多次冲洗，直到水中无酸性，晾干后旋紧液孔盖，密封贮存。重新启用时，以新电池对待。
      未启用的新电池，其贮存方法和贮存期应以说明书为准。当运输和保管均符合厂房要求时，铅蓄电池的保管期限为两年（自出厂日算起）。
电池保管应符合下列条件：
      1）①应保存在室温5-40℃的干燥及清洁通风良好的仓库内；②应不受阳光直射，离热源（暖气设备等）的距离不小于2m；③避免与任何液体和有害物质接触。
      2）不得倒置或卧放，不得受任何机械冲击或重压。