摘要: 本文系统阐述柴油发电机组启动蓄电池内部短路的处理与硫化配合处理、极板反极的原因及反充修复方法、五种壳体裂纹检查法(含220V交流电压法、兆欧表法及高压火花法)、隔板检查标准及蓄电池拆卸与复装全流程(含封口胶配制与裂纹修复),为柴油发电机组启动蓄电池维护与修复提供完整技术参考。
一、蓄电池的常见故障原因分析
1. 内部短路的处理
蓄电池短路后无法修理,只能更换新的电池,检查方法可参考图1。而处理康明斯发电机普通铅酸蓄电池短路故障的方法应该针对具体原因而有所不同,具体的方法有:
(1)隔离物损坏者,更换新的隔离物;
(2)由于极板弯曲导致内部短路者,可视弯曲的程度进行处理,极板弯曲轻者,更换新隔板,极板弯曲重者,更换极板或电池;
(3)活性物质脱落太多使底部沉积物堆积过高者,清除脱落的活性物质;
(4)其他导电体落入正、负极板之间时,如果是透明的容器,可用塑料棍从注液孔插入正、负极板之间,排除短路物体,如果是不透明的容器,可以先用10h率电流值放电到1.8V为止,再除去封口胶,将极板取出后排除短路物体,必要时换上新隔板。
值得注意的是,短路电池都伴随有硫化故障,排除短路故障后,必须处理硫化。

图1 蓄电池电路短路检查方法
2. 极板反极的处理
电池的反极是指蓄电池组中个别落后电池在放电后期最先放完电,而后被其他正常电池反充,发生正、负极性颠倒的现象。
(1)极板反极的原因:落后电池往往有硫化或短路故障,其表现为密度偏低,容量比较小,因此在放电过程中会很快放完容量,端电压也下降很快,此时它非但不能放电,还会造成其他电池对其进行充电。由于蓄电池组是串联放电,所以其他正常电池对它进行的是反充电,结果造成正、负极性反转,成为反极电池。此外,用容量不同的电池或新旧程度不同的电池串联放电,也会使小容量的电池或旧电池在放电后期被大容量的电池或新电池反充,成为反极电池。所以,型号规格不同的电池或新旧程度不同的电池不能串联起来进行充电。另一种引起反极的原因是充电时将正、负极性接错,这种反充常常因为不易察觉而造成电池的严重反极,甚至损坏电池,因此每次充电前应仔细检查接线是否正确。
(2)极板反极的现象:电池组在放电过程中,由于反极电池原有的放电电压急剧下降,而后被反充时又被加上2V以上的反向电压,所以每出现一只反极电池,铅酸电池组的总电压就要降低4V以上。如果在不断开负载的情况下测量各单体蓄电池的电压,就可发现反极电池的电压为负值,且电解液密度也偏低。
(3)极板反极的处理:发现反极电池,应立即将其从蓄电池组中拆下来,单独进行处理。由于反极电池通常是由于电池的硫化引起的,所以按处理硫化的方法,单独对其进行小电流过量充电或反复充放电,直到其容量恢复正常后,才能投入使用。
3. 蓄电池壳体裂纹的检查方法
蓄电池被分解后,应将电池壳彻底清洗,干燥后用木棒轻轻敲打并察听有无破裂声,尤其是中间隔壁与电池槽四周隔壁的交界处。若有可疑之处,为了确定是否有裂纹、渗漏,可用下述方法检验。
(1)220V交流电压检查法:如图2所示。将被检查的蓄电池壳浸入盛有稀硫酸溶液的容器内,并使液面距离电池槽上缘约25mm。在蓄电池壳内加入同样高度的稀硫酸溶液(注意液面上方的电池壳部分必须保持干燥)。把电压为220V的交流电源加到上述两部分溶液上,电源的一端插入容器里的稀硫酸溶液,另一端串接(交流)电压表后插入被检蓄电池壳内的电解液。检查时,若发现电压表指针不偏转,说明该单格完好无损;若电压表指针偏转,即有指示,则表明该单格已破损或有裂缝,可用同样的方法检查蓄电池槽中间隔槽的好坏。

图2 用AC220V电压检查蓄电池壳方法
(2)高压火花检查法:用高压火花法来检查蓄电池壳是否有裂纹、渗漏时,高压电的产生及检验方法即利用发电机组上的蓄电池、点火线圈、扬声器继电器及高压线等组成的电路来检查。检查时,先将开关闭合,然后手持两高压电极并不断移动,与此同时观察放电电极之间有无火花产生。若有火花,说明蓄电池壳完好无损;若无火花,表明此处有裂缝或损坏。
(3)兆欧表测电阻法:所谓兆欧表测电阻法,就是用兆欧表检查蓄电池壳绝缘电阻的大小来判断其状况是否良好。这种检查方法与220V交流电压检查法基本相似,只不过是将兆欧表的两测试端与被测的蓄电池外壳直接接触,而不是放在溶液里。若兆欧表的指针指在0位或指示值很小,则表明该电池壳有裂缝或损坏;兆欧表的指示值越大,则说明其绝缘性能越好,也就表明蓄电池壳完好无损。
(4)交流试灯法:这种检查方法的实质就是将220V交流电压检查法中的电压表换为220V交流试灯。若试灯不亮,则说明外壳完好;若试灯亮,说明壳体渗漏。
(5)外壳裂纹位置的确定:将冲洗干净的外壳表面擦净吹干,壳内加满清水至上沿10mm处,将重点怀疑渗漏处涂上干燥的白灰,裂纹渗漏的形状便会显现出来。然后沿裂纹的走向刻出印迹并画出裂纹端点位置,以便修理。
4. 隔板的检查方法
将拆下的隔板放到清水中,用软毛刷刷洗干净后进行检查。若发现木质隔板已炭化、腐蚀、破裂、穿孔或其表面有粘结晶硫酸铅,则应更换新隔板。而对于微孔塑料隔板和橡胶隔板,只要其表面未损坏变质,清洗后仍可继续使用。
二、蓄电池拆卸方法
对蓄电池的拆卸包括蓄电池连接线的拆卸及蓄电池各个部件的拆卸分解等。
1. 蓄电池连接线的拆卸与安装
在发电机组上安装蓄电池时,首先要弄清楚该车蓄电池的搭铁极性。目前,绝大多数柴油发电机都采用负极搭铁方式。对此必须先接火线,而后再接负极搭铁线。这是对单只12V蓄电池而言。若双只或多只蓄电池在车上安装,首先蓄电池正极先接火线,然后接蓄电池连接线,最后再接蓄电池负极搭铁线。这样接就能够防止万一接线工具碰铁产生强烈火花,甚至爆炸伤人。特别要注意多只蓄电池相连,一定要按上述程序进行,绝对不许接错。
从发电机组上拆卸蓄电池,与安装时接线方法正好相反。如该车为负极搭铁,那么先拆蓄电池负极搭铁线,最后再拆掉蓄电池正极火线。拆掉搭铁线就等于断开了电源,保证了车上用电器具和人身的安全。装好蓄电池后,应在极柱与夹头之间涂上凡士林,这样既可防止氧化生锈,又便于下次拆卸。
如果极柱与夹头氧化生锈严重,切不可锤击钳敲,以免损坏极柱极板,导致蓄电池损坏。正确的拆卸方法应该是,先将严重氧化生锈的极柱夹头用刚烧开的开水清洗,待氧化物完全清除干净后,再往螺钉上滴少许机油,这样便可很顺利地卸下极柱夹头,且对极柱夹头无任何损伤。
2. 拆卸连接条和电极柱
(1)拆卸连接条和电极柱的方法一般用手摇钻或电钻在连接条与电极柱结合处钻孔,使两者分离,如图3(a)所示;
(2)也可用钢锯将连接条从中间锯断,使各单格电池相互独立,以便拆卸。如图3(b)所示。

图3 蓄电池连接条和电极柱的拆卸
三、蓄电池复装方法
1. 极板组的装配
(1)如图4所示。将已焊好的正、负极板组相互套插起来。因负极板多一片,所以恰把正极板夹住。
(2)注意将隔板插入正、负极板之间。插隔板时应从极板组的中间开始,依次向两边扩展,并注意将隔板上有沟槽的一面对正极板,且应上下直立。

图4 极板组的装配示意图
2. 蓄电池的总装
(1)如图5所示。将已装配好的正负极板组装入蓄电池槽(壳),其松紧度应适当,若过紧不仅影响启动放电,还会挤碎极板或隔板;而过松会因极板松动造成活性物质脱落。因此要设法用木质衬垫把极板组与电池槽间塞紧。
(2)极板组放好之后,在隔板顶部或极板组上端与蓄电池盖之间安放一带孔的橡皮或塑料防护板,然后装上电池盖。如果盖与壳体之间有缝隙,可嵌入石棉绳或其他绝缘物,以防封口胶流入蓄电池槽内。
(3)在各电极柱之间装上连接条,即把各个单格电池串联起来。连接条与电极柱之间的焊接应注意掌握温度,不要把铅液流淌到极板组中去,一定要确保电极柱及其根部与连接条牢固地焊在一起,而且要求焊接光滑、美观。
(4)总装完蓄电池,在清洁其外表面之后,应该用万用表R×10k挡分别测量各单格电池的电阻,检查其内部有无短路现象。检测时,若发现表针不动(即电阻值为∞),则表明该单格电池状态良好;否则说明可能因焊接时铅液流入其内部而造成单格电池短路。如发现有此现象,应对该单格电池解体进行修理。

图5 极板组放入蓄电池槽(壳)内
3. 浇注封口胶
蓄电池总装完毕,应在其盖与蓄电池槽的缝隙间浇注封口胶。封口胶可利用旧的封口胶,将其熔化后加少许机油,搅匀后可继续使用。如需重新配制,可用沥青(75%)、机油(14%)及炭黑(11%)组成混合物。配制时,可先把沥青熔化,然后加入炭黑,搅匀后再加机油。其熔化温度最好掌握在200~220℃。若温度太低,封口胶的流动性能就差;若温度太高,其流动性又太大,容易流入蓄电池内部,而且温度太高,封口胶内的挥发性物质损失增多,其收缩率增高,封口胶在冬季就会破裂。因此,在浇注封口胶之前,应先用焊枪或喷灯对蓄电池密封沟槽内侧进行轻微预热,以增强封口胶的黏附力。封口胶浇铸完毕,应再用焊枪或喷灯对其表面进行烘烤,以使之光滑、平整。
4. 蓄电池封口胶裂纹的修复方法
久用后的蓄电池封口胶出现裂纹后,对于裂纹较小的,可用热烙铁烫合;当裂纹较大时,应铲除重新浇注。具体浇注方法如下。
(1)清洗蓄电池外表面。用1000W碘雾灯距蓄电池0.5~1m的范围内加热封口胶,并趁热铲除。用10%~15%的苏打水擦洗浇注处,以中和残留的电解液,最好用清水擦净。
(2)为了防止封口胶漏到电池内,应仔细检查上盖与壳壁间有无缝隙,必要时填充石棉绳。
(3)为了防止浇注时产生气泡,形成气孔,应用焊枪或喷灯火焰对浇注处预热,以使浇注表面和石棉绳保持干燥。
(4)封口胶除了可按上述的比例配制外,也可按下述方法配制:沥青70%、重机油18%、木炭粉和废蓄电池壳粉12%。配制时先将沥青加热熔化,而后放进一半油料并搅拌均匀。加热10min左右,徐徐放入木炭、废蓄电池壳粉和剩余的油料,边加热边搅拌。然后继续熬煮1h,即可使用。
(5)封口胶应分两次均匀浇注,其高度以与壳边沿相平略微凹陷为宜。浇注后,用焊枪或喷灯加热吹平。
总结: 蓄电池短路须清除沉积物或排除导电物后配合硫化处理;反极电池因容量落后或接线错误被反充,须单独小电流过充恢复。壳体裂纹检查可用220V交流电压法(指针偏转即漏)、高压火花法(无火花即漏)、兆欧表法(阻值小即漏)。复装时正极先接火线再搭铁,拆卸反之,极柱氧化用开水清洗后滴机油。极板组装配时隔板沟槽面朝正极且直立,总装松紧适度,焊接防止铅液流入短路。封口胶按沥青75%+机油14%+炭黑11%于200~220℃浇注,预热增强黏附,分两次浇平后烘烤。裂纹小用烙铁烫合,大则铲除重浇。规范拆装与修复可延长蓄电池寿命。
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