一、鉛酸蓄電池故障和一般機理

1、反極的現象及原因

鉛酸蓄電池的反極系指蓄電池的正負極發生了改變，反極現象反映在兩個方面，一是由于鉛蓄電池在裝配組裝時某單格電池極群組接反或整個電池極群組接反。這種情況下會出現鉛酸蓄電池灌完酸用電壓表測量端電壓時其端電壓值小于各單體蓄電池額定電壓之和的現象或出現端電壓為負的現象。另一方面是鉛蓄電池在容量放電時在多個串聯使用中，由于某個蓄電池(或某單體蓄電池)容量較低或完全喪失容量。在放電時這個電池很快被放完電被其它電池進行反充電，使原來的負極變成正極，原來的正極變成負極，端電壓出現負值的現象。

對于前一種反極故障，在測量蓄電池端電壓時(多個單體電池組成的蓄電池)都可發現，若有一個單體電池反極，不僅失去該電池的2 V電壓，而且還要增加2 V反電壓，端電壓要降低4V左右。例如，對于額定電壓為12 V的電池，如測量其端電壓為8 V左右，說明有1個單格電池反極。如測量其端電壓為4 V左右說明有2個單格反極，如測量其端電壓為-4 V左右說明有4個單格反極，如測量其端電壓為-12 V說明6個單格均反極。

對于后一種反極故障，其端電壓值(負值)隨放電情況而不同。一般在檢測時，對于這種情況要及時將蓄電池從放電線路中摘除下來，以免對蓄電池有所損壞。

2、短路現象及原因

鉛酸蓄電池的短路是指鉛酸蓄電池內部正負極群相連。鉛酸蓄電池短路現象主要表現在以下幾個方面：

(1)開路電壓低，閉路電壓(放電)很快達到終止電壓。

(2)大電流放電時，端電壓迅速下降到零。

(3)開路時，電解液密度很低，在低溫環境中電解液會出現結冰現象。

(4)充電時，電壓上升很慢，始終保持低值(有時降為零)。

(5)充電時，電解液溫度上升很高很快。

(6)充電時，電解液密度上升很慢或幾乎無變化。

(7)充電時不冒氣泡或冒氣出現很晚。

造成鉛酸蓄電池內部短路的原因主要有以下幾個方面：

(1)隔板質量不好或缺損，使極板活性物質穿過，致使正、負極板虛接觸或直接接觸。

(2)隔板竄位致使正負極板相連。

(3)極板上活性物質膨脹脫落，因脫落的活性物質沉積過多，致使正、負極板下部邊緣或側面邊緣與沉積物相互接觸而造成正負極板相連。

(4)導電物體落入電池內造成正、負極板相連。

(5)焊接極群時形成的“鉛流”未除盡，或裝配時有“鉛豆”在正負極板間存在，在充放電過程中損壞隔板造成正負極板相連。

3、極板硫酸化現象及原因

極板硫酸化系是在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶，充電時又非常難于轉化為活性物質的硫酸鉛。鉛酸酸蓄電池極板硫酸化后主要有以下幾種現象。

(1)鉛蓄電池在充電過程中電壓上升的很快，其初期和終期電壓過高，終期充電電壓可達2.90V／單格左右。

(2)在放電過程中，電壓降低很快，即過早的降至終止電壓，所以其容量比其它電池顯著降低。

(3)充電時，電解液溫度上升的快，易超過45℃。

(4)充電時，電解液密度低于正常值，且充電時過早地發生氣泡。

(5)電池解剖時可發現極板的顏色和狀態不正常。正極板呈淺褐色(正常為深褐色)，極板表面有白色硫酸鉛斑點，負極板呈灰白色(正常為灰色)極板表面粗糙，觸摸時如同有砂粒的感覺，并且極板發硬。

(6)嚴重的硫酸鹽化，極板形成的硫酸鉛白色結晶體粗大，在一般情況下不能復原成活性物質。

造成極板硫酸化主要有以下幾方面的原因:

(1)鉛蓄電池初充電不足或初充電中斷時間較長。

(2)鉛蓄電池長期充電不足。

(3)放電后未能及時充電。

(4)經常過量放電或小電流深放電。

(5)電解液密度過高或者溫度過高，硫酸鉛將深入形成不易恢復。

(6)鉛酸蓄電池擱置時間較長，長期不使用而未定期充電。

(7)內部短路局部作用或電池表面水多造成漏電。

(8)電解液不純，自放電大。

(9)電池內部電解液面低，使極板裸露部分硫酸化。

鉛酸蓄電池在正常使用的情況下，正、負極板上的活性物質(Pb0₂和Pb)大部分轉變為小粒晶狀的硫酸鉛，這些松軟小粒晶狀的硫酸鉛是均勻地分布在多孔性的活性物質上，在充電時很容易和電解液接觸起作用恢復為原來的物質PbO₂和Pb。

如果在使用中由于上述的使用不當的諸原因，極板上的活性物質會逐漸形成結晶粒粗大的硫酸鉛，這些粗而硬的硫酸鉛晶體體積大、導電性差，因而會堵塞極板活性物質的細孔，阻礙了電解液的滲透和擴散作用，增加了電池的內電阻，同時，在充電時，這種粗而硬的硫酸鉛不如軟小晶粒的硫酸鉛容易轉化為PbO₂、和Pb。若歷時過久，這些粗而硬的硫酸鉛就會失去可逆作用，結果使極板的有效物質減少放電容量降低，使用壽命縮短。

4、極板彎曲和腐蝕斷裂

極板彎曲多發生于正極板，而負極板很少發生，有的負極板彎曲則是由于正極板彎曲過甚而迫使負極板亦隨之彎曲所致。

極板的斷裂多發生于使用壽命過程中，由于板柵腐蝕，強度變小，造成極板斷裂，尤其正極板柵表現更為嚴重，造成極板彎曲主要原因有以下幾個方面：

(1)極板活性物質在制造過程中因形成或涂膏分布不均勻，因此，在充放電時極板各部分所起的電化作用強弱不均勻，致使極板上活性物質體積的膨脹和收縮不一致而引起彎曲，有的造成開裂。

(2)過量充電或過量放電，增加了內層活性物質的膨脹和收縮，恢復過程不一致，造成極板的彎曲。

(3)大電流放電或高溫放電時，極板活性物質反應較激烈，容易造成化學反應不均勻而引起極板彎曲。

(4)蓄電池中含有雜質，在引起局部作用時，僅有小部分活性物質變成硫酸鉛，致使整個極板的活性物質體積變化不一致，造成彎曲。