[实用新型]用于铅酸蓄电池极柱维修的带有塑料衬套的铅衬套

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及铅酸蓄电池使用维修领域。用于蓄电池极柱损坏的修复，采用本实用新型可以实现对损坏的蓄电池极柱铅衬套进行简易地快速替换更新，也能够快速有效地解决蓄电池极柱爬酸渗液问题。 

背景技术

铅酸蓄电池在交通运输、国防军工、航天航海、电信电力、工程机械、农业机械、林业机械等应用领域有着非常广泛的用途。就其对于交通运输领域的车辆来说，它是作为车辆的启动电源和运行储备电源，而蓄电池的电极柱是蓄电池与车辆进行电能输送和交换的枢纽，蓄电池极柱技术状态的好坏直接关系到车辆能否安全有效地运行。极柱是铅铸的，熔点低，质地软，易熔化和机械损伤，使用中也容易受到蓄电池自身电解液硫酸的污染、容易生成“白色硫酸铅”和“硫酸铁”氧化物，氧化物会出现在极柱与端子卡头之间形成接触电阻，增大了电源的内阻，阻碍了蓄电池对外放电和车辆充电系统对蓄电池本身的电量补充，这个接触电阻消耗了发电机给蓄电池的电能补充，也消耗了蓄电池对用电设备的能量供给，电阻分压产生的热量散发到环境中浪费掉，也使得经常处于亏电状态下的蓄电池极板硫化，不但能导致其自身提前报废，还能导致其对外供电时电压会大幅降低，导致车辆等启动无力，启动时间变长，大电流流过极桩的时候氧化部位升温，热量以热传导的形式传到与铅极柱接触的外壳塑料而导致塑料的融化，造成酸液渗漏，漏液爬酸对极桩会产生侵蚀，进一步的导致极桩腐蚀、接触电阻的增大，最终导致极柱烧毁，不能正常于外电路连接使用。除了自然因素，还有人为因素，比如，使用了品质低劣的极桩卡头，卡头的氧化，也可造成极桩烧蚀，为除掉氧化层人为地对极桩氧化层的锉削、砂纸打磨造成的极桩变小引起的卡头松动等，这些情形导致愈是接触不良愈是容易发热，愈是发热就愈是容易氧化，愈是氧化就愈是接触不良，形成了恶性循环，当车辆等每一次启动时极桩部位大电流过时都会产生高温，就可能造成极桩烧损以至烧毁融化掉，寒冷地区的冬季汽车冷车启动时所需的电流更大，蓄电池极柱的损坏率很高，极柱一旦形成漏液、爬酸现象，就需频繁地清洁、更换极柱卡头，费时费力，误工误时，不仅如此，接触不良还能导致车辆的充电系统瞬间卸荷产生峰涌电压，造成车辆电子设备损坏，和夜间行车时灯丝烧断而影响行车安全，极桩的性状不好，接触电阻也能引起电瓶接受充电电流变小使蓄电池长期处于亏电状态导致极板硫化，导致电瓶提前报废。接触不良形成的火花还能引燃蓄电池内溢出的可燃气体，引起蓄电池突爆，所以对极柱在损坏前期的保养维护，在导电性能变差时的修理，在彻底损坏后的及时完好高质量的修复对延长蓄电池的使用寿命及保证用电设备安全有效运行有着重要的意义。以上多种损坏情况都是由小及大，由表及里地演变而恶化，最后导致毁坏不能与外电路正常衔接。蓄电池极柱在使用中和损坏后存在下列各类状态：如附图1、2、3、4、5、6极柱A-A剖面图所示。对于图2到图6所示极柱损坏情况，从现有维修方案总结出两个方案，一种是冷态浇铸，如《林业机械》1991年第03期第23页，杜铁程撰写的“蓄电池极柱的修复”所述，另一种较为先进的是热态熔铸如《汽车运用》2011年07期第44页，庞宏、周红梅撰写的“蓄电池极柱的修复方法”、《汽 车运用》2011年03期第42页，郭玉前、李涛、牛鑫撰写的“蓄电池极柱熔铸修复法”所述，都是对外层铅衬套和中心极柱一起浇铸或是熔铸，但无论是“浇铸”还是“熔铸”都各有缺点，因为完好的密封铅衬套只有2mm厚，况且修复前残存铅衬套已经被腐蚀的更薄，断面已经严重氧化腐蚀、残存的铅衬套硫酸盐化，打磨锉削不能使其杂质清除，浇铸的液态铅也不能与冷态的残存铅衬套融合，结合只是一种假象，即不能密封也没有机械强度。不可避免的漏液，继而形成隐患，不久面临下次返修，不能根治。浇铸只是一种暂时的凑合。由于破损残存的铅衬套或已氧化严重或已浸透酸液形成硫酸铅，熔铸后在其结合部位残存杂质，留下一些微小的孔隙，长期以来的实践证明熔铸的方法也不可避免地造成“修复”后的极柱漏液爬酸，给日后使用埋下隐患。而且熔铸时的高温势必得将残存的铅衬套加温至熔融温度才可以和添加上来的液态铅融合，而铅的熔点是327摄氏度，塑料的熔点是270摄氏度，比铅的熔点要低几十摄氏度，这样必然使与之相配合的塑料熔化，而导致漏液爬酸，在保证不熔化塑料的前提下势必不能保证铅的熔融，在保证铅的熔融的前提下，势必将使塑料熔化变形，在冷却后形成爬酸缝隙，在颠簸的工况下，在充电的状态下，飞溅的酸液会爬上来，在蓄电池内部膨胀气体的压力下，顺着缝隙侵润上来，几天过后再次修复的极柱硫酸盐化，颜色也变成接近黑色形成新的接触电阻，影响电能的正常交换，也给重新烧蚀极柱留下机会。以上维修方式的矛盾之处在于冷态浇铸不能密封融合，热态熔铸造成外围密封层的漏液爬酸。两种方法都不能避开的最致命的缺点是残存的菲薄的铅衬套根部带有不易融合的各种杂质而不能与补上来的液态铅融合，修补后没有机械强度，在外力作用时，比如安装接线紧固时对其施加的外力，会使中心极柱活动而造成内部断极。使蓄电池失去维修价值。以上所述方案，维修质量差，耗费工时长，所需工具庞杂，维修成功率低，维修成本高；容易造成蓄电池人为的密封不良，操作时容易造成人身伤害，高温液态铅易流入蓄电池内部极板上造成正负极板短路而使故障扩大，返修率高。外型也不美观。再者，由于上述两种维修方案耗时长，修复后质量差，用户都是在极柱烧毁、无法与外线路衔接的逼不得已情况下才将损坏的蓄电池送修，以便可以维持使用，对其他的损坏情况，如极柱有氧化层难以消除的、铅衬套几何形状不影响衔接，但是在铅衬套已经被酸液严重侵蚀、稍有瑕疵的、如已经穿孔漏液了的、极柱变细变小了的等情况下，采用现有技术对这种损坏的极柱进行重新塑形，若用浇铸办法，没有空隙容纳液态铅，即使是能填补缺损也是薄薄的一层，且是斑驳的星点填补，漏液后会产生较大的接触电阻，日后也很容易再次脱落，若是采用重新熔铸塑形，势必造成衬套外围塑料熔化变形，得不偿失。因小失大，只能是无可奈何地将就凑合着使用，势必埋下故障隐患。现有维修技术对于各种损坏情况的蓄电池极柱，存在着的一种普遍的情况是，修也不妥当，不修也不妥当的两难境地，导致了蓄电池在实际设计寿命终了之前、甚至是在蓄电池刚刚装车不久就不能正常使用和提前报废。也有时由于极柱损坏造成车辆不能启动，导致运输车辆不能脱离危险境地，而危及司乘人员的生命财产安全。因此，创造一种能够迅速、简易、完好地对蓄电池极柱损坏进行修复的新的技术方案成为铅酸蓄电池使用维修领域的当务之急。