第2章　汽车启动系统的检修

2.1　蓄电池

2.1.1　蓄电池的维护保养

①保持蓄电池外表面的清洁干燥，及时将极柱和线夹上的氧化物清除掉，并确定蓄电池极柱与线夹连接牢固。

②仔细检查蓄电池槽表面是否有电解液逸出；电解液洒到蓄电池表面时，应用抹布蘸10％浓度的苏打水或者碱水擦洗，然后再用清洁抹布擦净。极柱和导线接头上出现氧化物时应予以清除。

③检查蓄电池安装（在车上）牢靠与否，导线接头与极柱的连接是否紧固。

④检查加液孔盖或螺塞上的通气孔畅通与否。

⑤定期检查和调整电解液的密度及液面高度。当液面不足时，应补加蒸馏水。冬季向蓄电池内补加蒸馏水时，必须在蓄电池充电前进行，防止水和电解液混合不均而引起结冰。

根据季节及地区的变化及时调整电解液的密度。冬季可加入适量的密度为1.40g/cm3的电解液，以调高电解液的密度（通常比夏季高0.02～0.04g/cm3为宜）。

⑥经常检查蓄电池放电程度，当超过规定时立即充电。

汽车每行驶1000km或者夏季行驶5～6天、冬季行驶10～15天时，应用密度计或者高率放电计检查一次蓄电池的放电程度。当冬季放电超过25％，夏季放电超过50％时，应及时从车上拆下蓄电池进行充电。

⑦在冬季，蓄电池应经常保持在充足电的状态，以避免电解液密度降低而结冰或引起外壳破裂、极板弯曲以及活性物质脱落等故障，蓄电池电解液密度、放电程度和冰点温度的关系见表2-1。

2.1.2　蓄电池的故障检修

蓄电池在使用中出现的故障，除材料及工艺方面的原因之外，大多数情况下都是因为使用维护不当而导致的。

蓄电池外部故障常见的有壳体裂纹、极柱腐蚀或者松动等；内部故障有极板硫化、活性物质脱落、正极板栅架腐蚀、内部短路以及自行放电等。

（1）极板硫化

极板上生成白色粗晶粒硫酸铅（霜状物）的现象叫作硫酸铅硬化，简称为硫化。主要是负极板硫化。

极板硫化产生的粗晶粒硫酸铅导电性能很差，正常充电很难还原为二氧化铅和海绵状铅。因为晶粒粗、体积大，会堵塞活性物质的孔隙，阻碍电解液的渗透和扩散，所以蓄电池的内阻显著增大，启动时不能供给大电流，以致不能启动发动机。

硫化蓄电池在充电或放电时均会出现异常现象。在放电时，由于内阻大，因此电压急剧下降，不能持续供给启动电流；在充电时，因为内阻大，所以充电电压显著升高，12V蓄电池的充电电压高达16.8V以上。硫化越严重，充电电压越高，实测证实：严重硫化蓄电池的充电电压高达30V以上，同时由于还原性差，所以密度上升很慢，而温度上升很快，且过早出现沸腾现象。极板硫化的主要原因如下。

①蓄电池长期充电不足或者放电后不及时充电。当温度变化时，硫酸铅发生再结晶是形成硫化的根本原因。在正常情况下放电时，极板上生成的硫酸铅晶粒较小，导电性能相对比较好，充电时能够还原为二氧化铅和铅。但是，当长期处在放电状态时，极板上的硫酸铅将会部分溶解，温度越高，溶解度越大；当温度降低时，溶解度随之减小，以致出现过饱和现象，这时部分硫酸铅就会从电解液中析出，并且再次结晶生成更大晶粒的硫酸铅附着在极板表面而形成硫化。

②蓄电池电解液液面过低。当电解液液面过低时，在汽车行驶过程中，因为电解液上下波动，极板（主要是负极板）露出液面部分同空气接触而被强烈氧化，极板氧化部分与波动的电解液接触，就会逐渐形成粗晶粒硫酸铅硬化层而导致极板上部产生硫化。

③电解液相对密度过高、电解液不纯和气温剧烈变化也将促进硫化。由于电解液相对密度过高时，电池内部化学反应加快，活性物质变成硫酸铅的速度加快，因此容易形成硫化。

由此可见，防止硫化的主要措施是保持蓄电池经常处于充足电状态。蓄电池在汽车上虽有充电系统为其充电，但只能保证基本充足，所以应当定期（2个月）取下送充电间彻底充足电；对于放完电的蓄电池，应及时充电；电解液液面高度应符合规定。对于已经硫化的蓄电池，如不严重，则可采用比较小电流进行充电予以排除。

（2）活性物质大量脱落

活性物质脱落主要是正极板上的活性物质脱落，为蓄电池过早损坏的主要原因之一。

活性物质大量脱落的特征为，电解液中有沉淀物，在充电时电解液浑浊，呈棕色液体；蓄电池输出容量显著减小。

蓄电池在充电过程中，极板上活性物质的体积随时在膨胀或收缩；蓄电池充足电时，极板孔隙中逸出大量气泡，在极板内部形成一定压力，从而导致活性物质容易脱落。所以，如果使用不当，就会造成活性物质大量脱落。

导致活性物质大量脱落的原因是，充电时间过长；极板质量差；充、放电电流过大；低温大电流放电。大电流放电，尤其是低温大电流放电时，极板易拱曲变形而导致活性物质脱落。所以，蓄电池充电电流不能过大。在实际充电中，当蓄电池基本充足电时，应把充电电流减小一半。

（3）自行放电

充足电的蓄电池在没有负载状态下，电量自行消失的现象称为自行放电或自放电。蓄电池自放电是不可避免的，这是由其构造因素决定的，因为栅架、活性物质以及电解液等不可能绝对纯净。对于充足电的蓄电池，如果一昼夜容量损失不超过0.7％，则属于正常自放电。如果每昼夜容量降低超过2％，则为故障性自放电。

①自行放电原因　铅蓄电池的正常自放电是因为蓄电池本身因素所造成的一种不可避免的现象。主要原因有下列几个方面。

a.正负极板上活性物质自发溶解及还原成为硫酸铅。

负极板铅的自溶反应为

Pb+H2SO4→PbSO4+H2↑

正极板上二氧化铅的自发还原反应为

2PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2O+O2↑

当硫酸浓度较大时，化学反应速度将会加快。

b.极板上活性物质和栅架的材料不同，在电解液中会产生不同电位而形成局部电池造成内部电流，形成自放电。特别是栅架中锑的存在，不仅易形成局部电池产生自放电，还会导致负极板的氢过电位下降，加速海绵状铅的自动溶解反应而产生自放电。在正极板上，二氧化铅同栅架中的锑接触也会引起自放电。尤其是在活性物质脱落、栅架外露时，栅架中锑的影响更大。

c.蓄电池长期放置不用，硫酸下沉，造成电解液上部与下部的浓度差异（上小下大），使同一块极板的上下部分形成电位差而导致自放电。

造成故障性自放电的原因很多，主要有下列几个方面。

a.电解液杂质含量过多，这些杂质于极板周围形成局部电池而产生自行放电。例如，当电解液中含铁量达1％时，一昼夜会把蓄电池全部放电。

b.蓄电池内部短路引起自放电。例如，隔板或者壳体隔壁破裂、极板活性物质大量脱落而沉于极板下部，都将使正负极板短路而导致自放电。

c.蓄电池盖上洒有电解液时，会导致自放电，同时还会使极柱腐蚀。

②自行放电预防避免蓄电池产生自放电故障必须注意下列几点。

a.配制电解液必须使用符合《蓄电池用硫酸》（HG/T 2692—2007）规定的蓄电池专用硫酸和符合《铅酸蓄电池用水》（JB/T 10053—2010）规定的蒸馏水。

b.配制电解液所用器皿必须是耐酸材料制作的，应将配好的电解液妥善进行保存，严防掉入脏物。

c.蓄电池加液孔螺塞要盖好，防止掉入杂质。

d.蓄电池表面经常保持清洁。若有酸泥等脏物，要用清水冲洗干净。

对于自行放电严重的蓄电池，可将其完全放电或者过度放电，使极板上的杂质进入电解液，然后将电解液倾出，最后再灌入新电解液重新充电。

（4）极板短路

极板短路故障的现象为开路电压比较低（严重短路时，12V蓄电池的端电压只有10V），大电流放电时端电压迅速下降，甚至降至零；充电过程中，电压与电解液相对密度上升缓慢，甚至保持很低的数值即不再上升，充电末期气泡很少，但电解液温度却迅速升高。

极板短路的原因主要有，隔板质量不高或者损坏使正负极板相接触而短路；活性物质在蓄电池底部沉积过多、金属导电物落入正负极板之间也将导致蓄电池内部极板短路。

对于短路的蓄电池必须将其拆开，查明原因并排除。