3.3 減少腐蝕的措施
與電池有關的腐蝕有兩類:一是由充放電反應引起的電化學腐蝕;二是單純由酸引起的化學腐蝕。這里只講解由酸引起的化學腐蝕。
電池外連接件的腐蝕問題常給行車帶來意外的故障。這些腐蝕,都是由于電解液的潑灑、外溢和酸霧造成的。最有害的腐蝕是D型和N型電池極柱螺孔(圖3-4)內的酸液腐蝕。螺孔內的酸液通常都是電池整備作業中灑入的。為防止酸液灑入,整備作業時,用涂有凡士林的螺釘將孔堵住。

圖3-4 一種蓄電池的極柱結構
通常酸能吸收空氣中水分,酸濃度越高對水分的吸收性越強。濃硫酸通常可做干燥劑使用。在機動車運行時,雖然充電和熱空氣對酸液有干燥作用,但一遇潮氣,又顯出濕汪汪一片,電池頂蓋的酸液是不會干的。
蓄電池車用的D型電池和內燃機車上用的N型電池,單電池間都是用導線或連接片相連的。這類電池的腐蝕首先從非接觸面開始,逐步擴大到接觸面。這種腐蝕對緊固力沒有多大危害,但卻增大了接觸電阻。當啟動電流大時,連接不良會導致連接處過度發熱,甚至燒毀。有時汽車不能啟動,只要對電池極柱外表面刮修一下,接線后就可起車。要避免極柱及連接片燒損,接觸而無腐蝕是必要條件,還要有足夠的接觸壓力。對連接片做防腐蝕處理,可采用鍍鉛的辦法。沒有電鍍條件的可采用掛錫的辦法。將鋼質連接片表面用鹽酸清洗后,直接投入鉛錫合金鍋做掛錫處理。這種鉛錫合金含鉛64%,含錫36%,熔點為181℃,較單純的鉛或錫的熔點都低,附著力很好。這種合金由于錫層厚,不易產生剝離,防腐效果顯著。
錫(Sn)對銅(Cu)的保護機理有兩種:錫層蒙在銅表面,雖然錫的抗腐蝕性比銅弱,但當酸作用在連接片上時,首先是錫與酸發生作用,在錫層未破開以前,一直是錫被腐蝕,這是錫對銅的第一種保護作用;錫對銅的第二種保護作用如圖3-5所示。

圖3-5 連接片上錫對銅的保護作用
在錫層破裂以后,銅和錫同處于酸液里,由于錫的標準電位是-0.316V,銅的標準電位是+0.337V,所以在酸液中就構成一對電池。銅奪取錫上的電子,使Sn→Sn2+,而H+又在Cu表面得到了電子,H+→H2,這個腐蝕反應一直持續到酸液所覆蓋的錫消耗完為止。在這個過程中,Sn以自己的消耗保護了Cu,這就是陰極保護原理。
除以上兩種措施外,還需用凡士林將保護面涂封起來。酸液在凡士林的隔離下,不與金屬接觸,這就大大延緩了腐蝕的發生。實踐表明,使用凡士林防腐,可使連接件消耗量減少到1/3以下。
在室外,由于凡士林能粘住灰塵,所以不能使用。可用15%的石蠟和85%的黃油加熱后混為一體,趁熱用毛刷涂到電池極柱連接處,冷卻后即形成一層防腐層。冬季黃油可取多些,夏季石蠟比例可大一些。
在國外,為解決電池連接件的腐蝕問題,采用能長時間耐受濃酸腐蝕的不銹鋼來制造連接件。這樣做,雖然可解決腐蝕問題,但成本高,同時要注意不銹鋼導電性差,不宜在大電流場合下使用。有的廠家在機車蓄電池上使用不銹鋼連接片,外觀光亮,在1000多安的電流下,卻造成極柱燒損的事故。
可采用減少酸霧的辦法來減少腐蝕。減少酸霧的途徑如下。
①控制充電電流及充電時間,避免過量充電。
②將電解液膠凝化,使其難以蒸發。
③加強電池四周的通風。
④板柵采用鉛鈣合金或低銻合金,使出氣量減少。
⑤將電池出氣用專用集流管匯集導出。
當腐蝕發生后,需進行凈化保養。由于硫酸的腐蝕,常使電池夾頭不易拆下,特別是表面不做鍍錫處理的金屬夾頭。有時看到被黃綠色[硫酸亞鐵(FeSO4)]、藍色[硫酸銅(CuSO4)]和白色[硫酸鉛(PbSO4)]物質所覆蓋,甚至連螺釘都看不見。這種樁頭及緊固件,是不易拆下的,這三種腐蝕物,前兩種都溶于水,尤其是熱堿水。用熱堿水稍作清洗,腐蝕物就溶去許多,然后輕輕活動,夾頭便會取下。即使銅制夾頭的固定螺釘腐蝕斷了,用開水一沖也會從孔中掉出。