阀控密封式铅酸蓄电池产品质量浅析

【摘要】随着社会经济不断发展，蓄电池的需求量也越来越大。做好蓄电池检测、加强蓄电池质量监督不仅有利于提高蓄电池产品质量，还有助于提升我国蓄电池行业水平，增强其国际竞争力。

【关键词】阀控密封式铅酸蓄电池；质量；浅析

蓄电池生产制造行业这几年特别兴隆。目前市面上电动车使用的电源主要是铅酸蓄电池，虽然有的电动车已经开始使用锂离子电池、镍氢电池、燃料电池或锌空电池，因铅酸蓄电池价格便宜，材料来源丰富，技术和制造工艺比较成熟，目前电动车主要还是采用铅酸蓄电池。

市场上充斥着形形，各种牌子的蓄电池。这些蓄电池产品良莠不齐，根据近几年蓄电池产品检测的情况看，有些蓄电池产品存在容量不足、低温起动性能差、电解液渗漏等质量问题。这些质量问题不仅影响蓄电池使用寿命，甚至会引起自燃或爆炸等危险事故。因此对蓄电池产品进行必要的产品检测十分必要。本文将针对容量、低温起动性能、电解液渗漏等质量问题展开讨论。

近几年对宁德地区范围内的蓄电池行业的调查，发现大多数企业的产品是以摩托车用铅酸蓄电池和电动车用铅酸蓄电池为主，这两种产品的检测依据是由电器工业协会提出了以下两个标准：

国标GB/T23638-2009摩托车用铅酸蓄电池、国标GB/T 22199-2008电动车用密封铅酸蓄电池。本文主要以阀控式铅酸蓄电池的检测为例进行讨论。

一、蓄电池检测的预处理

蓄电池在环境温度为25℃时，使用寿命最长，在此基础上温度每升高10℃，电池寿命缩短一半。反之，温度降低延长电池寿命，但电池放电容量减小。标准的试验环境是体现蓄电池正常指标的重要保障。电池的充放电都应在25±2℃的水浴中进行。

每个项目检验之前都要对蓄电池进行完全充电。蓄电池只有通过完全充电才能检测出其最佳的参数值。常用的蓄电池充电方法有定电流充电和定电压充电两种方法：

方法一：定电流充电。

其特点是在充电过程中，保持所设定的充电电流不变（也就是恒流充电）。在充电过程中，由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电后期，充电电流多用于电解水，产生氧气和氢气，当氧气不能被及时吸收时，便堆积在正极板（正极板产生氧气），使电池内部压力加大，电池温度上升，同时缩小了正极板的面积，表现为内阻上升，易出现极化现象，见图1。

方法二：定电压充电。

其特点是在充电过程中保持充电电压不变（也就是恒压充电）。

用恒压限流充电法刚开始时，由于蓄电池电动势较低，其值与充电电压之间的差值较大，所以充电电流大，充电速度快。随着充电的不断深入，充电电流会逐步减小，直到蓄电池电动势与充电电压相等时，充电电流将自动减小为0，充电会自动停止，见图2。

采用恒压充电法时，一个重要问题就是要选择适当的充电电压（也就是恒压值），若充电电压选得过高，则充电初期的充电电流就会过大，这对蓄电池性能会造成影响，若充电电压选得过低，不仅会使充电速度减慢，而且会过早地停止充电，造成蓄电池充电不足。

在试验中可以中和两种优势将充电模式，首先，以恒电流充电至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。这种充电方法称为二阶段充电方法，见图3。

二、蓄电池质量检测方法分析（以阀控式摩托车用铅酸蓄电池为例）

1.外观检测

主要检查产品的标识，其内容包括生产厂家、规格型号、商标、正负极。如果上述内容缺漏，这项检测即为不合格。外观检查中应特别小心所标内容与实际不符的情况。外观检查还应该考核蓄电池外壳质量。外观检查不仅是保证蓄电池质量的重要步骤，也是辨别蓄电池品牌，打击制假的重要手段。

2.蓄电池容量检测

容量是蓄电池重要的安全之一。一个好的蓄电池首先容量要达到标准。按I10电流放电到平均每单体蓄电池端电压为1.75V终止。实际容量Ca是以10h率额定电流和放电校正时间的乘积进行计算。

Ca=I10×t[1-0.01(T-25)]

（t为放电持续时间，T为放电终止时中间单体蓄电池的电解液温度）

容量应在三次试验过程中有一次实际容量不低于0.95C10即为合格。

3.低温起动能力检测

容量试验符合标准要求的蓄电池经完全充电才可进行低温起动能力检测。低温起动能力检测仅适用于阀控式蓄电池，并且在2次或2次之前的起动试验时应符合要求。低温启动项目检测的是蓄电池在低温状态下是否仍有足够的电容量。

4.电解液保持能力检测

将完全充电状态的蓄电池，倒置在有隔离表面的一张吸墨纸上，在温度为25℃±5℃的环境中倒置6h，用目测法观察，在吸墨纸上应未见电解液痕迹方为合格。这个项目检测的是蓄电池密封状况。

三、蓄电池检测中常见问题

1.电池容量

蓄电池容量是指在一定放电条件下，能放出的所有电量。一般来说，如果放电电流不变，那么放电时间越长，容量越大，反之，容量越小。蓄电池容量大小主要取决于极板厚度、极板间距、蓄电池活性物质数量和硫酸溶液浓度。

一些不法商家，一味的追求利益最大化，偷工减料致使蓄电池的质量不过关，导致容量没有达到标准要求的限定值。蓄电池出厂后未能及时安装使用，造成长期贮存，温度高低对电池的自放电有很大影响，长期贮存势也是引起容量不足的原因之一。具体表现为以下几点：

（1）正极板腐蚀，变形引起容量不足

铅酸蓄电池正极板是影响该电池工作寿命的主要因素。电池充放电循环的容量与正极板质量偏差密切相关。

（2）极板栅上活性物质软化脱落

电池极板活性物质分别是二氧化铅、多孔金属铅。在长期作用中蓄电池不断充电和放电，极板活性物质进行氧化还原反应，体积发生变化，膨胀、收缩反复进行，活性物质逐渐变得松软脱落，特别是正极板更为明显，应视为正常。有的蓄电池出现早期大量活性物质脱落，则是一种不正常现象。其特性是：容量下降，温升高，电解液浑浊，析气量大。造成活性物质脱落的原因有：

①电解液密度低，严寒季节电解液结冰，活性物质被冰晶胀裂，失去结合力。

②经常过放电，生成大量硫酸铅，体积过分膨胀，结合力下降。

③充电电流过大，时间过长，温度过高产生大量氢、氧体，过分地冲恻活性物质。

④电解液密度大，腐蚀性大，活性物质机械强度下降，以及内部短路等因素。

⑤蓄电池在车辆设备上过度震动，导致脱落。

⑥杂质进入电池，碱性物质会引起负极多孔金属铅膨胀、脱落。

⑦因制造质量有问题，板栅与活性物质结合不牢，出现大量活性物质块状脱落。

判断蓄电池是否出现活性物质脱落，通过容量检测，容量低于80%，有可能是活性物质量已不足。

解剖检查极板上活性物质脱落的现状是：

①沉淀颜色呈灰褐色，说明铁、铜杂物较多；沉淀物淡浅蓝或灰白色，说明蓄电池中电解液密度高。

②电池底部淤积了大量沉淀物，极板表现露出板栅筋条，极板组两侧有大量的铅絮物，电解液混蚀，呈铁青色。

③沉淀是糊状物，说明蓄电池出现温升过高；是块状物，则说明制造时有先天因素。

（3）负极板硫酸盐化

在正常工作中，负极板上的PbSO4颗粒小，放电很容易恢复为绒状铅，但有的时候电池内部生成了难以还原的硫酸铅，称为硫酸盐化。引起负极盐化的原因很多，诸如放电后不能及时充电，电池长期搁置，引起严重的自放电，电解液浓度过高，长期充电不足，高温下长期放电，这种硫酸铅用常规方法很难还原，这样活性物质的减少势必影响到电池的容量。

2.低温起动

低温起动是指蓄电池在温度较低的情况下短时间释放大电流的能力。一般来说，低温起动不合格的主要原因是蓄电池负极钝化，电化学反应速度严重降低。主要是电池内部酸密度过高，粘度增加，导致电池的释放量降低。

3.电解液保持能力

常见的漏夜现象：一是上盖与底槽之间密封不好或因碰撞，封口胶开裂造成；二是安全阀渗酸漏液；三接线端处渗酸漏液；四其他部位出现渗酸漏液。

四、结语

随着技术进步和经济发展，新型大容量蓄电池会不断涌现，人们对于蓄电池质量要求也会越来越高。产家应该用心管理好生产过程的每个环节，在追求经济利益的同时，也要注重社会效益，提高品牌意识，严把质量关。特别要加强对相关标准的学习，做到产品的每个指标都能达到国家标准，生产出让消费者值得信赖的合格产品。在实践中，蓄电池质量检测人员也应该不断更新观念，掌握行业最新动态，才能保证质检的品质。

参考文献

[1]GB/T23638-2009《摩托车用铅酸蓄电池》.

[2]GB/T 22199-2008《电动车用密封铅酸蓄电池》.

[3]王明刚.蓄电池的使用和维护J].广播电视信息,2009,6:78-82.

[4]刘险峰,倪洪权.蓄电池容量在线检测研究[J].通信电源技术,2009,26(3):51-54.

作者简介：颜颖（1980—），女，福建宁德人，学士，助理工程师，现供职于宁德市产品质量检验所，研究方向：电工、电学。