拖拉機(jī)蓄電池在使用過程中,經(jīng)常提到硫化問題,其含義是指蓄電池過量放電或長期充電不足,極板上的活性物質(zhì)逐漸形成較粗而堅硬的硫酸鉛的現(xiàn)象即蓄電池極板硫酸鉛硬化。極板硫化對蓄電池性能的影響極大,會使蓄電池的容量大幅度降低,啟動發(fā)動機(jī)困難,甚至不能點火,進(jìn)而使蓄電池早期報廢,嚴(yán)重影響蓄電池的使用壽命。因此,要想延長蓄電池的使用壽命,提高其使用效率,必須充分了解蓄電池產(chǎn)生硫化的主要原因,從而使司機(jī)及養(yǎng)護(hù)人員能有目的、有計劃地正確使用與維護(hù)蓄電池,盡可能防止硫化現(xiàn)象的出現(xiàn),以延長蓄電池的使用壽命。
1 極板硫化的判斷
如果拖拉機(jī)用蓄電池出現(xiàn)了下列現(xiàn)象之表明蓄電池已經(jīng)產(chǎn)生硫化了:
(1)打開蓄電池加液口蓋子時,若能看見極板表面覆蓋一層白色霜狀物(堅硬而又粗大的硫酸鉛晶粒)即是極板硫化。
(2)在起動時起動機(jī)轉(zhuǎn)速降低,運轉(zhuǎn)無力,不能持續(xù)給起動機(jī)供電,致使起動次數(shù)減少,有時只能進(jìn)行1-2次起動。若硫化嚴(yán)重時,完全不能帶動發(fā)動機(jī)。
(3)充電時,蓄電池充電電壓會迅速上升,電解液溫度迅速升高,很快上升到40º℃以上,過早出現(xiàn)“沸騰”現(xiàn)象。但放電時,電壓卻迅速下降。正常充電后蓄電池容量達(dá)不到額定容量的80%。
(4)用高率放電計檢測時,單格端電壓急劇下降。
2 極板硫化的原因
2.1蓄電池電解液液面過低
電解液因蒸發(fā)、分解、流失等原因造成減少,又沒能及時補充蒸餾水,使液面降低,導(dǎo)致極板上部與空氣接觸而強烈氧化,在拖拉機(jī)行駛過程中,由于電解液的上下波動,極板的氧化部分與電解液接觸,會生成大晶粒的硬化硫酸鉛硬層,使極板上部硫化,這時極板的剩余部分將承受較大的放電電量,結(jié)果導(dǎo)致整個極板硫化。
2.2長期充電不足
長期充電不足或放電后長期未充電的蓄電池,由于溫度的升降變化,硫酸鉛會發(fā)生再結(jié)晶。在正常情況下,蓄電池放電時極板上生成的硫酸鉛晶粒比較小,基本不影響導(dǎo)電性能,充電時基本完全轉(zhuǎn)化而消失。但若長期處于放電或半充電狀態(tài)時,極板上硫酸鉛將有一部分溶解于電解液中,溫度越高,溶解度越大,但當(dāng)溫度降低時,溶解度減小,出現(xiàn)過飽和現(xiàn)象,這時有部分硫酸鉛就會從電解液中析出,再次結(jié)晶生成大晶粒硫酸鉛,附著在極板表面上,日積月累便形成“硫化”。
2.3放電電流過大或過度放電
用大電流長時間放電或過度放電,會使硫酸鉛形成過快,大量硫酸鉛附著在極板表面上,且這種方式形成的硫酸鉛晶粒較粗,硬度較大,蓄電池內(nèi)阻明顯增加,不但影響電解液進(jìn)入極板內(nèi)部,同時還造成硫酸鉛在充電時不能還原,若長時間得不到必要的充電修復(fù),就會導(dǎo)致極板硫化。
2.4電解液密度過大、不純或使用溫度過高
電解液密度過大時,極板表面會受到嚴(yán)重腐蝕,一部分硫酸鉛會進(jìn)入電解液中,在溫度降低時就會有硫酸鉛結(jié)晶附著在極板表面上。同時,由于電解液密度過大,放電反應(yīng)時極板表面形成硫酸鉛過快,造成硫酸鉛還原困難。電解液中含有雜質(zhì),特別是醋酸、淀粉等有機(jī)雜質(zhì),使極板受到較為嚴(yán)重的化學(xué)腐蝕,易形成極板硫化。使用溫度過高時,一部分硫酸鉛會因溫度過高而沼于電解液中,待溫度降低時就會再次析出結(jié)晶附著在極板上,如此不斷地溶解和析出,從而使極板硫化。
2.5電解液不純,含有較多的有機(jī)物和雜質(zhì)
這些有機(jī)物和雜質(zhì)不僅促進(jìn)了電池自放電,而且也是造成極板硫化的主要原因。它們在蓄電池放電時吸附在負(fù)極板上,使之不可溶解。
3 硫化的排除措施
3.1輕微硫化的排除
對于輕微硫化的蓄電池可采用過充電法予以排除,即在正常充電結(jié)束后將蓄電池靜置1-2h,然后再用初次充電第二階段的充電電流進(jìn)行連續(xù)充電。當(dāng)電解液產(chǎn)生大量氣泡時停止充電再靜置1-2h,然后再用上述方法進(jìn)行充電,直至接通電源1-2min內(nèi)電解液就出現(xiàn)大量氣泡為止。
3.2嚴(yán)重硫化的排除
對于鉛蓄電池硫化較重者,目前常用“上電治療法”、小電流充電法消除。先將蓄電池放完電,然后將電解液全部倒掉,并換加蒸餾水,使液面高出極板10-15mm。再用2-3A電流充電。充電時電解液溫度不得高于40~C。在充電過程中要隨時用密度計檢查電解液的密度。待電解液比重升至1.15g/cm³左右時,可抽出部分電解液,再加注蒸餾水沖淡,繼續(xù)充電到密度不再上升為止。然后采用10h時放電,再用補充充電電流充電。如此循環(huán)充放,直至蓄電池容量不少于額定容量的90%為止。再按上述放電率放電至終止電壓,用初次充電第一階段充電電流和時間進(jìn)行過充電,直到電解液密度不再上升。將電解液密度調(diào)整到1.280g/cm³。
4極板硫化的預(yù)防措施
在使用和維護(hù)中,應(yīng)該采取相應(yīng)的措施減少極板的硫化,以延長蓄電池的使用壽命。預(yù)防極板硫化的措施是:
(1)蓄電池要安裝牢固,應(yīng)保持外表面的清潔干燥。嚴(yán)禁將蓄電池長期放置在室外曝曬或雨淋。
(2)在拖拉機(jī)使用過程中,應(yīng)經(jīng)常注意電解液液面高度的檢查,保持在規(guī)定值范圍內(nèi)。特別是在夏季要勤檢查。只要不是因為滲漏原因而引起的電解液液面降低,只允許加入蒸餾水來調(diào)整液面的高度,不能加入電解液。
(3)避免連續(xù)多次大電流放電和過度放電,大電流放電后要及時補充充電。特別注意起動發(fā)動機(jī)時,每次不得超過5s,兩次起動之間應(yīng)間隔半分鐘以上,起動次數(shù)不能超過三次。如果發(fā)動機(jī)存在故障,應(yīng)在排除故障后進(jìn)行起動。不可將蓄電池電量用盡。
(4)經(jīng)常保持蓄電池在充足電狀態(tài)。每三個月做一次預(yù)防性去硫充電。
(5)盡量不要長期存放蓄電池,若必須長期保存時,要每一個月進(jìn)行一次補充充電。若蓄電池放在拖拉機(jī)上長期不用時,應(yīng)將蓄電池從拖拉機(jī)上拆下,存放在干燥的室內(nèi)保管。
(6)根據(jù)季節(jié)的變化及地區(qū)的不同正確選用電解液濃度,特別是冬季用高濃度的電解液,冬季過后應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整,不應(yīng)常年使用濃度偏高的電解液。