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現(xiàn)在電池按照容量來(lái)計(jì)算,還是以鉛酸蓄電池為主.我在本論壇上轉(zhuǎn)載了電動(dòng)車(chē)技術(shù)服務(wù)中心的張老的文章.

鉛酸蓄電池以其容量大為優(yōu)勢(shì),是其他電池目前還無(wú)法取代的.另外,其大電流放電的特性,也決定了在啟動(dòng)電池方面的優(yōu)勢(shì).

而鉛,作為重金屬存在著一定的毒性,延長(zhǎng)鉛蓄電池的壽命,不僅僅是可以降低運(yùn)行成本以外,還是環(huán)保的需要,也是拓展鉛酸蓄電池的應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要問(wèn)題.所以,鉛酸蓄電池在延長(zhǎng)使用壽命以后,銷(xiāo)售量不僅僅沒(méi)有減少,而且增加了,但是對(duì)環(huán)境的污染確可以不增加.

要了解鉛酸蓄電池的修復(fù),首先要把以前的關(guān)于鉛酸蓄電池失效模式的帖子復(fù)制在這里.然后針對(duì)不同的失效模式談修復(fù)方法.

《鉛酸蓄電池的失效模式——朱松然老師如是說(shuō)》
鉛酸蓄電池在使用初期,隨著使用時(shí)間的增加,其放電容量也增加,逐漸達(dá)到最大值;然后,隨著放電次數(shù)的增加,放電容量減少.電池在達(dá)到規(guī)定的使用期限時(shí),對(duì)容量有一定的要求.牽引電池的容量不得低于80%;對(duì)于啟動(dòng)電池,應(yīng)不低于70%.電動(dòng)助力車(chē)電池標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定也為70%.

一、鉛酸蓄電池的失效模式
由于極板的種類(lèi)、制造條件、使用方法有差異,最終導(dǎo)致蓄電池失效的原因各異.歸納起來(lái),鉛酸蓄電池的失效有下述幾種情況:
1、正極板的腐蝕變型
目前生產(chǎn)上使用的合金有3類(lèi):傳統(tǒng)的鉛銻合金,銻的含量在4%~7%質(zhì)量分?jǐn)?shù);低銻或超低銻合金,銻的含量在2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)或者低于1%質(zhì)量分?jǐn)?shù),含有錫、銅、鎘、硫等變型晶劑;鉛鈣系列,實(shí)際為鉛—鈣-錫-鋁四元合金,鈣的含量在0.06%~0.1%質(zhì)量分?jǐn)?shù).上述合金鑄成的正極板柵,在蓄電池充電過(guò)程中都會(huì)被氧化成硫酸鉛和二氧化鉛,最后導(dǎo)致喪失支撐活性物質(zhì)的作用而使電池失效;或者由于二氧化鉛腐蝕層的形成,使鉛合金產(chǎn)生應(yīng)力,使板柵長(zhǎng)大變形,這種變形超過(guò)4%時(shí)將使極板整體遭到破壞,活性物質(zhì)與板柵接觸不良而脫落,或在匯流排處短路.
2、正極板活性物質(zhì)脫落、軟化
除板柵長(zhǎng)大引起活性物質(zhì)脫落之外,隨著充放電反復(fù)進(jìn)行,二氧化鉛顆粒之間的結(jié)合也松弛,軟化,從板柵上脫落下來(lái).
板柵的制造、裝配的松緊和充放電條件等一系列因素,都對(duì)正極板活性物質(zhì)的軟化、脫落有影響.
3、不可逆硫酸鹽化
蓄電池過(guò)放電并且長(zhǎng)期在放電狀態(tài)下貯存時(shí),其負(fù)極將形成一種粗大的、難以接受充電的硫酸鉛結(jié)晶,此現(xiàn)象稱(chēng)為不可逆硫酸鹽化.輕微的不可逆硫酸鹽化,尚可用一些方法使它恢復(fù),嚴(yán)重時(shí),則電極失效,充不進(jìn)電.
4、容量過(guò)早的損失
當(dāng)?shù)弯R或鉛鈣為板柵合金時(shí),在蓄電池使用初期(大約20個(gè)循環(huán))出現(xiàn)容量突然下降的現(xiàn)象,使電池失效.
5、銻在活性物質(zhì)上的嚴(yán)重積累
正極板柵上的銻隨著循環(huán),部分地轉(zhuǎn)移到負(fù)極板活性物質(zhì)的表面上,由于H+在銻上還原比在鉛上還原的超電勢(shì)約低200mV,于是在銻積累時(shí)充電電壓降低,大部分電流均用于水分解,電池不能正常充電因而失效.
對(duì)充電電壓只有2.30V而失效的鉛酸蓄電池負(fù)極活性物質(zhì)的銻含量進(jìn)行過(guò)化驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在負(fù)極活性物質(zhì)的表面層,銻的含量達(dá)0.12%~0.19%質(zhì)量分?jǐn)?shù).對(duì)某些電池,例如潛艇用蓄電池,對(duì)電池析氫良有一定的限制.曾對(duì)析氫超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的蓄電池負(fù)極活性物質(zhì)化驗(yàn),平均銻的含量達(dá)到0.4%質(zhì)量分?jǐn)?shù).
6、熱失效
對(duì)于少維護(hù)電池,要求充電電壓不超過(guò)單格2.4V.在實(shí)際使用中,例如在汽車(chē)上,調(diào)壓裝置可能失控,充電電壓過(guò)高,從而充電電流過(guò)大,產(chǎn)生的熱將使電池電解液溫度升高,導(dǎo)致電池內(nèi)阻下降;內(nèi)阻的下降又加強(qiáng)了充電電流.電池的溫升和電流過(guò)大互相加強(qiáng),最終不可控制,使電池變形、開(kāi)裂而失效.雖然熱失控不是鉛酸蓄電池經(jīng)常發(fā)生的失效模式,但也屢見(jiàn)不鮮.使用時(shí)應(yīng)對(duì)充電電壓過(guò)高、電池發(fā)熱的現(xiàn)象予以注意.
7、負(fù)極匯流排的腐蝕
一般情況下,負(fù)極板柵及匯流排不存在腐蝕問(wèn)題,但在閥控式密封蓄電池中,當(dāng)建立氧循環(huán)時(shí),電池上部空間基本上充滿(mǎn)了氧氣,匯流排又多少為隔膜中電解液沿極耳上爬至匯流排.匯流排的合金會(huì)被氧化,進(jìn)一步形成硫酸鉛,如果匯流排焊條合金選擇不當(dāng),匯流排有渣夾雜及縫隙,腐蝕會(huì)沿著這些縫隙加深,致使極耳與匯流排脫開(kāi),負(fù)極板失效.
8、隔膜穿孔造成短路
個(gè)別品種的隔膜,如PP(聚丙烯)隔膜,孔徑較大,而且在使用過(guò)程中PP熔絲會(huì)發(fā)生位移,從而造成大孔,活性物質(zhì)可在充放電過(guò)程中穿過(guò)大孔,造成微短路,使電池失效.

二、影響鉛酸蓄電池壽命的因素
鉛酸蓄電池的失效是許多因素綜合的結(jié)果,既決定于極板的內(nèi)在因素,諸如活性物質(zhì)的組成.晶型、孔隙率、極板尺寸、板柵材料和結(jié)構(gòu)等,也取決于一系列外在因素,如放電電流密度、電解液濃度和溫度、放電深度、維護(hù)狀況和貯存時(shí)間等.這里介紹主要的外部因素.
1、放電深度
放電深度即使用過(guò)程中放電到何程度開(kāi)始停止.100%深度指放出全部容量.鉛酸蓄電池壽命受放電深度影響很大.設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)就是深循環(huán)使用、淺循環(huán)使用還是浮充使用.若把淺循環(huán)使用的電池用于深循環(huán)使用時(shí),則鉛酸蓄電池會(huì)很快失效.
因?yàn)檎龢O活性物質(zhì)二氧化鉛本身的互相結(jié)合不牢,放電時(shí)生成硫酸鉛,充電時(shí)又恢復(fù)為二氧化鉛,硫酸鉛的摩爾體積比氧化鉛大,則放電時(shí)活性物質(zhì)體積膨脹.若一摩爾氧化鉛轉(zhuǎn)化為一摩爾硫酸鉛,體積增加95%.這樣反復(fù)收縮和膨脹,就使二氧化鉛粒子之間的相互結(jié)合逐漸松弛,易于脫落.若一摩爾二氧化鉛的活性物質(zhì)只有20%放電,則收縮、膨脹的程度就大大降低,結(jié)合力破壞變緩慢,因此,放電深度越深,其循環(huán)壽命越短.
2、過(guò)充電程度
過(guò)充電時(shí)有大量氣體析出,這時(shí)正極板活性物質(zhì)遭受氣體的沖擊,這種沖擊會(huì)促進(jìn)活性物質(zhì)脫落;此外,正極板柵合金也遭受?chē)?yán)重的陽(yáng)極氧化而腐蝕,所以電池過(guò)充電時(shí)會(huì)使應(yīng)用期限縮短.
3、溫度的影響
鉛酸蓄電池壽命隨溫度升高而延長(zhǎng).在10℃~35℃間,每升高1℃,大約增加5~6個(gè)循環(huán),在35℃~45℃之間,每升高1℃可延長(zhǎng)壽命25個(gè)循環(huán)以上;高于50℃則因負(fù)極硫化容量損失而降低了壽命.
電池壽命在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而增加,是因?yàn)槿萘侩S溫度升高而增加.如果放電容量不變,則在溫度升高時(shí)其放電深度降低,固壽命延長(zhǎng).
4、硫酸濃度的影響
酸密度的增加,雖對(duì)正極板容量有利,但電池的自放電增加,板柵的腐蝕也加速,也促使二氧化鉛的松散脫落,隨著蓄電池中使用酸密度的增加,循環(huán)壽命下降.
5、放電電流密度的影響
隨著放電電流密度增加,電池的壽命降低,因?yàn)樵诖箅娏髅芏群透咚釢舛葪l件下,促使正極二氧化鉛松散脫落.

注意到:朱松然老師沒(méi)有說(shuō)電池一個(gè)重要的失效項(xiàng)目——失水.
可能是:對(duì)于開(kāi)口電池來(lái)說(shuō),失水屬于正常維修,對(duì)于密封電池來(lái)說(shuō),在嚴(yán)格的控制之下不應(yīng)該出現(xiàn).這樣,沒(méi)有把失水列入失效模式.
但是,最近發(fā)生很多.密封電池失水的問(wèn)題,集中在電動(dòng)自行車(chē)方面.是因?yàn)槌潆姷暮銐褐颠^(guò)高.而基站的電池也因?yàn)榄h(huán)境溫度惡劣而形成高溫失水.

電瓶失效,多種多樣,上貼說(shuō)了不少,不再重復(fù),
電瓶要修復(fù),最重要的不是防,而是治,當(dāng)然了,防治結(jié)合,電瓶才能長(zhǎng)壽.
電修復(fù)法,分為激活,去硫,去過(guò)氧化等等.
物理修復(fù)法,分為加水,加活性劑,焊接等等.

國(guó)外對(duì)電池失水有2種看法:一種是電池的壽命很長(zhǎng),基本上不考慮;一種認(rèn)為應(yīng)該考慮慢性失水.

而中國(guó)的電池不同,其一是電池使用環(huán)境差.中國(guó)不少基站電池處于沒(méi)有空調(diào)的狀態(tài),導(dǎo)致夏季溫升過(guò)高,電池沒(méi)有做好溫度補(bǔ)償,導(dǎo)致夏季處于過(guò)充電狀態(tài),形成失水.
其二是電動(dòng)自行車(chē)電池,為了保證8小時(shí)充滿(mǎn)電,采用了過(guò)高的恒壓值,超過(guò)了析氫電壓,導(dǎo)致失水.所以中國(guó)國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了動(dòng)力電池大量失水的問(wèn)題和基站電池失水的問(wèn)題.

在檢修基站電池看,不僅僅有失水的,還出現(xiàn)電池?zé)崾Э囟拿浀?檢查電池的浮充電壓是按照25℃設(shè)置的,就發(fā)生了電池高溫時(shí),電壓沒(méi)有依據(jù)溫度系數(shù)下調(diào)的狀態(tài),導(dǎo)致電池過(guò)充電失水,甚至熱失控.這種現(xiàn)象在長(zhǎng)江以南屢見(jiàn)不鮮.這也是采用密封電池代替防酸隔爆電池以后的新問(wèn)題.

請(qǐng)您單獨(dú)發(fā)帖子介紹“激活”和“去過(guò)氧化”這些新鮮概念好嗎?

《分析GFM電池?zé)崾Э氐脑颉?摘錄)

GMF電池是引進(jìn)美國(guó)GNB技術(shù)制造的固定型密封電池,正極板采用低銻的專(zhuān)利合金,負(fù)極板采用鉛鈣系列合金.電池使用過(guò)幾年以后.正極板的銻的成分遷移到負(fù)極板表面,降低了負(fù)極板析氫電位,導(dǎo)致負(fù)極板也容易出現(xiàn)析氫而失水.
由于電池有處在高溫環(huán)境的工作條件,浮充電壓沒(méi)有跟隨降低,也形成失水.
由于電池部分失水,改善了電池的氧循環(huán)通道,在高溫狀態(tài),正極板析氧,負(fù)極板吸收形成氧復(fù)合發(fā)熱.這樣的惡性循環(huán)形成熱失控而電池鼓脹.

這個(gè)貼子又不是你發(fā)的,人家的主題是:(什么鉛酸蓄電池修復(fù)模式好),不是保護(hù)模式.

電池?zé)崾Э氐脑蛭业囊?jiàn)解.
由于電池酸度過(guò)高,電瓶相對(duì)電壓就較高,為了要充足電,就要采用較高電壓充電,由于現(xiàn)在的充電機(jī)都是大電流恒流加恒壓制,電瓶的電壓波動(dòng)對(duì)充電電流有較大影響.
由于某種原因,(電池硫化,酸度變化,溫度變化,充電機(jī)電壓變化,電池輕度老化等)使充電電流過(guò)大,大于電瓶吸收能力時(shí),正極就有氧析出,被負(fù)極板吸收,發(fā)熱,生成水,生成的水分降低了負(fù)極板的酸度,導(dǎo)至電瓶端電壓下降,又由于充電后期是恒壓制,所以充電電流上升,電解氧越多,負(fù)極生成水越多,電瓶電壓越低,充電電流就越大,造成惡性循環(huán),電池發(fā)熱起鼓而燒毀.
要克服此現(xiàn)象,就不能用恒流恒壓型充電機(jī).

嚴(yán)格的說(shuō),如果熱失控電池達(dá)到塑料外殼開(kāi)裂的狀態(tài),一般就放棄修理了.這樣的電池既便打算在外殼上涂膠,堵塞漏氣點(diǎn),也難以用肉眼看到氣密性.這樣,堵塞漏氣的檢驗(yàn)方法可以采用進(jìn)水的方法檢驗(yàn)氣密性.但是,經(jīng)過(guò)這樣檢驗(yàn)的氣密性當(dāng)時(shí)沒(méi)有問(wèn)題,可靠性沒(méi)有保證.
克服熱失控的方法有多種.
其中比較常用的是降低恒壓值.而這個(gè)做法一般是以犧牲恒壓為特點(diǎn).降低恒壓值,可以緩解熱失控發(fā)生的概率,但是,會(huì)帶來(lái)欠充電和充電恢復(fù)時(shí)間比較長(zhǎng)的缺陷.
最好的方法還是采用邏輯控制,使充電電流不能夠反升;同時(shí),采用具有溫度系數(shù)控制的恒壓值.我通過(guò)這樣的方法屢試不爽.

好氣氛,該支持!

前面說(shuō)了,中國(guó)電動(dòng)車(chē)和基站的電池失水嚴(yán)重.
電動(dòng)車(chē)失水,純粹是應(yīng)付8小時(shí)充電,不得不提高充電電壓.這樣,超過(guò)了負(fù)極板析氫電壓.而氫是沒(méi)有循環(huán)通道的,所以形成失水.而一些電動(dòng)車(chē)配備的電池,本身還采用低銻合金系列,導(dǎo)致負(fù)極板中后期失水電壓更低.形成了嚴(yán)重的失水.所以,中國(guó)電動(dòng)車(chē)電池失水是第一位的失效原因.
而基站的電池失水,基本上是沒(méi)有空調(diào)、空調(diào)不足、空調(diào)損壞等原因形成的.這樣超過(guò)了充電器的溫度調(diào)節(jié)范圍,導(dǎo)致電池高溫失水.甚至發(fā)生熱失控而鼓脹.

失水,就要通過(guò)補(bǔ)水,而不是補(bǔ)酸的方法來(lái)解決.我多次提供了閥控密封式鉛酸蓄電池補(bǔ)水方法可參考.

這里補(bǔ)充說(shuō)一下,失水不是水分揮發(fā)或者蒸發(fā),而是把水電解了.希望網(wǎng)友看到本帖子以后,不要再不知不覺(jué)的按照慣例說(shuō)水分蒸發(fā)了.

容量過(guò)早的損失(PCL)的修復(fù)方法
容量過(guò)早的損失的特征.
當(dāng)?shù)弯R或鉛鈣為板柵合金時(shí),在蓄電池使用初期(大約20個(gè)循環(huán))出現(xiàn)容量突然下降的現(xiàn)象,使電池失效. 差不多每一個(gè)循環(huán)電池容量會(huì)下降5%,容量下降的速度比較快和早.

前幾年,鉛鈣合金系列的電池經(jīng)常莫名其妙的出現(xiàn)幾只電池容量下降.分析正極板沒(méi)有軟化,但是就是正極板容量極低.
現(xiàn)在,對(duì)產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因基本上已經(jīng)找到解決方法了.
1、自己正極板錫的含量.對(duì)于深循環(huán)的電池基本上采用1.5%~2%的錫的含量.
2、提高裝配壓力.
3、電解液酸的含量不宜過(guò)高.
在使用中注意:
1、避免起始充電電流連續(xù)過(guò)低;
2、減少深度放電;
3、避免過(guò)充電太多;
4、不要通過(guò)過(guò)高的活性物質(zhì)利用率來(lái)提高電池容量.

對(duì)產(chǎn)生早期容量損失的電池,可以恢復(fù).
首先是要起始充電電流增加到0.3C~0.5C,然后采用小電流補(bǔ)足充電;
其次充滿(mǎn)電的電池最好擱置在40℃~60℃條件下貯存;
以小于0.05C的小電流放電到0V.電池電壓達(dá)到標(biāo)稱(chēng)電壓一半以后的放電會(huì)很慢.
這樣反復(fù)幾次,電池的容量還可以恢復(fù).

注意事項(xiàng):
一定要鑒別電池是否是在前20個(gè)循環(huán)發(fā)生.如果對(duì)于中后期發(fā)生容量下降的電池,采用這個(gè)方法只能夠破壞電池的正極板,而導(dǎo)致正極板軟化.

鉛鈣合金系列的電池經(jīng)常莫名其妙的出現(xiàn)幾只電池容量下降主要原因是電池失衡引起的,
鉛鈣合金系列的電池的充足電壓較高,一般12V的電池充電電壓大于16V
當(dāng)充電機(jī)的電壓過(guò)低時(shí),就易引起電池失衡,現(xiàn)象是這樣發(fā)生的,當(dāng)一組電瓶在裝在一起用時(shí),電瓶的每格自放電不可能絕對(duì)相等,自放電大一點(diǎn)點(diǎn)的電瓶,每次用恒壓充電機(jī)都不能完全充足電,未充足電的格未出現(xiàn)析氣反應(yīng),極板接觸電解液的相對(duì)面積就大,自放電就大,
而自放電小的格,每次都能充足電,當(dāng)充足電后再過(guò)充一點(diǎn)電時(shí),即出現(xiàn)析氣反應(yīng),生成氣體,極板接觸電解液面相對(duì)減小,自放電就減小,同時(shí)充電電壓升高,關(guān)斷充電機(jī),
結(jié)果自放電小,電壓高的格自放電越來(lái)越小,每次都能充足電,而自放電大的格自放電越來(lái)越大,每次都不能充足電,而且電量越用越小,長(zhǎng)期不充足就會(huì)硫化而失效.
問(wèn)題的根源就是不能使用恒壓充電機(jī),采用恒壓充電機(jī),恒壓值過(guò)低就會(huì)出現(xiàn)以上現(xiàn)象,恒壓值過(guò)高就會(huì)使電池?zé)崾Э?
最好的辦法是采用多種電流,多種電壓的多段式充電機(jī).而且充電終了時(shí)要有一個(gè)電壓較高而電流較小的小電流長(zhǎng)充來(lái)平衡電池電量.

“鉛鈣合金系列的電池經(jīng)常莫名其妙的出現(xiàn)幾只電池容量下降主要原因是電池失衡引起的,”
又錯(cuò)了!
恰恰相反,是PCL引起的失恒,而不是失恒引起的PCL.

還有錯(cuò)!
“鉛鈣合金系列的電池的充足電壓較高,一般12V的電池充電電壓大于16V ”
見(jiàn)到過(guò)電信、電力、移動(dòng)、聯(lián)通、網(wǎng)通使用的電池嗎?如果采用16V恒壓給6個(gè)單格電池充電,電池很快就會(huì)失水而失效.他們使用的也是鉛鈣合金的電池.如果采用12V電池充電到16V,36V電動(dòng)車(chē)電池就要充電到48V,沒(méi)有任何電池制造商敢給配套.這是電池殺手!

這也不對(duì)!
“極板接觸電解液的相對(duì)面積就大,自放電就大,” 自放電的原因不是電解液與極板接觸面積有關(guān).在測(cè)試電池自放電的時(shí)候,也不是在充電狀態(tài)測(cè)試,而是在貯存的狀態(tài)測(cè)試,所以,沒(méi)有氣泡覆蓋.

早期失效的電池,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn),正極板沒(méi)有任何軟化現(xiàn)象,在顯微鏡下仔細(xì)找,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)鉛鈣合金的板柵上有氧化鈣薄膜存在,形成高電阻率層.

誰(shuí)說(shuō)要用16V的恒壓來(lái)充電瓶了,早就說(shuō)過(guò)了,恒壓充電最不好的地方就是恒壓值太高就會(huì)熱失控,恒壓值太低就會(huì)失衡,不高不低兩種現(xiàn)象都有.
正因?yàn)槎喔翊?lián)使用,自放電不一致才會(huì)使一些自放電小的格子充電電壓會(huì)大于2.7V/格,如時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的話(huà),不出現(xiàn)氧化鈣才是怪事呢,而自放電大的格子每次不等充足電,就會(huì)因?yàn)樽苑烹娦〉母褡拥碾妷哼^(guò)高而關(guān)機(jī),所以就會(huì)硫化甚至在放電的時(shí)侯,這些沒(méi)充足電的格子會(huì)反極.
這就是恒壓充電機(jī)的絕病,也是高頻充電機(jī)的發(fā)展帶來(lái)的壞處,我早就說(shuō)過(guò)了,以前的電瓶能用10年,而現(xiàn)在的電瓶只能用1年,半年,甚至是只有二三個(gè)月,難道我說(shuō)錯(cuò)了嗎,大家有沒(méi)有試過(guò),使用早期的充電法,任何電瓶我看都不止用幾個(gè)月吧,早就說(shuō)過(guò)了,隨著技術(shù)的越來(lái)越先進(jìn),電瓶的壽命卻越來(lái)越短,是發(fā)展方向錯(cuò)了,充電機(jī)成本越來(lái)越低,賣(mài)價(jià)卻未見(jiàn)降低,電瓶損壞率卻越來(lái)越大,還猛在研究電瓶,研究個(gè)屁,都是在考濾商業(yè)利益最大化,最終損害的就是用戶(hù),電動(dòng)車(chē)發(fā)展已走上了岐途,電瓶的發(fā)展也走上了岐途,老式充電法,各種書(shū)上都有,不用我介紹了吧,老式充電機(jī)從不采用恒壓法充電,充電電壓大家可以去看一下,最終到底有多高.不象現(xiàn)代的一些人,假冒老學(xué)究,動(dòng)手就是過(guò)充電損壽啊,損壽,損壽,人家的電瓶可以用10年,你的行嘛????????

“如時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的話(huà),不出現(xiàn)氧化鈣才是怪事呢,”

請(qǐng)注意定義:
PCL——早期容量損失.一般指20個(gè)充電周期以?xún)?nèi)的.不是使用使用過(guò)長(zhǎng)的電池.

現(xiàn)在的充電器基本上都是恒壓限流的.20年以前的電信的充電器就開(kāi)始改這樣的了.

電池的使用壽命可不是如同你說(shuō)的那樣.我的駕齡不短了,1971年就有駕照了.早年開(kāi)過(guò)的車(chē)不少,從東方紅、熱特、51嘎斯到解放,還有康拜因.北方的電池基本上一年一次更新.秋收以后的電池卸下來(lái),3個(gè)月充電一次,第二年也就剛剛開(kāi)始使用,就無(wú)法啟動(dòng)了.沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)汽車(chē)啟動(dòng)電池在寒冷的北大荒能夠使用跨3年的.

美國(guó)資料介紹的使用16年的電池的充電器恰恰也是恒壓限流轉(zhuǎn)浮充的.
電池的壽命是否長(zhǎng),與充電恒壓值的設(shè)置和調(diào)整有關(guān),也與使用條件有關(guān).

國(guó)內(nèi)的電池在基站上使用的條件是:3個(gè)月做一次深循環(huán)充電器就不錯(cuò)了.電池的深循環(huán)壽命為80次.按照每年充放電4次計(jì)算,可以使用20年.所以,除非故障,一般的電池的深循環(huán)放電很少.但是電荒來(lái)了以后,頻頻的出現(xiàn)深放電,幾乎每天都發(fā)生,電池壽命降也是必然的.

電池存在著“濫用”狀態(tài).“濫用”應(yīng)該被電池界所認(rèn)可,并且提出了各種使用和保護(hù)要求,在一定程度上上認(rèn)可濫用的存在.并且IEC也給電池的“濫用”下了明確的定義.

在一般意義上說(shuō),電池的濫用就是沒(méi)有按照電池使用說(shuō)明書(shū)上的技術(shù)要求去做.

電池濫用和正常使用都會(huì)失效,但是失效模式差別很大,也有一致性的.在我引證的朱松然老師說(shuō)的鉛酸蓄電池失效模式里,有關(guān)使用方面引起的失效基本上都屬于濫用.

(摘自朱松然老師的《鉛蓄電池技術(shù)》)
正常的鉛蓄電池在放電時(shí)形成硫酸鉛結(jié)晶,充電時(shí)比較容易地還原為鉛.如果電池地使用和維護(hù)不善,例如經(jīng)常充電不足或過(guò)放電,負(fù)極上就會(huì)逐漸形成一種粗大堅(jiān)硬的硫酸鉛.這種硫酸鉛用常規(guī)的方法充電很難還原,要求充電電壓很高,由于充電時(shí)充電接受能力很差,大量析出氣體.這種現(xiàn)象通常發(fā)生在負(fù)極,被稱(chēng)為不可逆硫酸鹽化,它引起蓄電池容量下降,甚至成為蓄電池壽命終止的原因.
一般認(rèn)為,這種不可逆硫酸鹽化的原因是硫酸鉛的重結(jié)晶,粗大結(jié)晶形成之后溶解度減少.
硫酸鉛的重結(jié)晶使晶體變大,是由于多晶體系傾向與減少小其表面自由能的結(jié)果.從結(jié)晶過(guò)程的規(guī)律可知,小結(jié)晶尺寸的溶解度大于大結(jié)晶尺寸的溶解度.
因此,當(dāng)長(zhǎng)期存放或過(guò)放電時(shí),大量的硫酸鉛存在,再加上硫酸濃度和溫度的波動(dòng),個(gè)別的硫酸鉛晶體就可以依附靠近小晶體的溶解而長(zhǎng)大.
有人提出與上述完全不同的觀點(diǎn),認(rèn)為不可逆硫酸鹽化常常與電解液中存在大量表面活性物質(zhì)有關(guān),這些表面活性物質(zhì)作為雜質(zhì)存在.由于吸附減小了硫酸鉛的溶解度,充電時(shí)會(huì)使鉛離子還原的極限電流下降.
表面活性物質(zhì)也會(huì)吸附在正極上,但它不至于引起不可逆硫酸鹽化,因?yàn)檎龢O在充電時(shí)進(jìn)行陽(yáng)極氧化過(guò)程,其電勢(shì)足以破壞表面活性物質(zhì),使之被氧化為水和二氧化碳.
防止負(fù)極不可逆硫酸鹽化最簡(jiǎn)單的方法是,及時(shí)充電和不要過(guò)放電.蓄電池一旦發(fā)生了不可逆硫酸鹽化,如能及時(shí)處理尚能挽救.一般的處理方法是:將電解液的濃度調(diào)低(或用水代替硫酸),用比正常充電電流小一半或更低的電流進(jìn)行充電,然后放電,再充電......如此反復(fù)數(shù)次,達(dá)到應(yīng)有的容量以后,重新調(diào)整電解液濃度及液面高度.

   若認(rèn)為吸附是造成硫酸鹽化的原因,則可以用高電流密度充電(達(dá)100mA./cm2).在這樣的電流密度下,負(fù)極可以達(dá)到很負(fù)的電勢(shì)值,這時(shí)遠(yuǎn)離零電荷點(diǎn),使  φ-φ(0)<0,改變了電極表面帶電的符號(hào),表面活性物質(zhì)會(huì)發(fā)生脫附,特別是對(duì)陰離子型的表面活性物質(zhì),這種有害的表面活性物質(zhì)從電極表面上脫附以后,就可以使充電順利進(jìn)行.目前國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有人使用這種方法處理不可逆硫酸鹽化,可能出于以下考慮:高電流密度下極化和歐姆壓降增加,這部分能量轉(zhuǎn)化為熱,使蓄電池內(nèi)部溫度升高,同時(shí)又有大量的氣體析出,尤其是正極大量氣析出氣體,其沖刷作用易使活性物質(zhì)脫落.

對(duì)于朱松然老師說(shuō)的大電流密度充電的方法我驗(yàn)證了.并且認(rèn)為,可以消除硫化的原因主要還是她老人家說(shuō)的是電位的作用.

我在標(biāo)準(zhǔn)硫化試驗(yàn)樣品對(duì)比試驗(yàn)中,看到了朱松然老師的預(yù)見(jiàn),正極板嚴(yán)重的軟化了.

對(duì)正極板沒(méi)有軟化損傷的修復(fù)方法是脈沖充電.其原理如下:

按照原子物理學(xué)和固體物理學(xué)的原理,硫離子具有5個(gè)不同的能級(jí)狀態(tài),通常處于亞穩(wěn)定能級(jí)狀態(tài)的離子趨向與遷落到最穩(wěn)定的共價(jià)鍵能級(jí)而存在.在最低能級(jí)(即共價(jià)鍵能級(jí)狀態(tài)),硫以包含8個(gè)原子的環(huán)形分子形式存在,這8個(gè)原子的環(huán)形分子模式是一種穩(wěn)定的組合,難以被打碎,形成電池的不可擬硫酸鹽化——硫化.多次發(fā)生這樣的情況,就形成了一層類(lèi)似與絕緣層一樣的硫酸鉛結(jié)晶.
要打碎這些硫酸鹽層的束縛,就要提升原子的能級(jí)到一定的程度,這時(shí)候在外層原子加帶的電子被激活到下一個(gè)更高的能帶,使原子之間解除束縛.每一個(gè)特定的能級(jí)都有唯一的諧振頻率,必須提供給一些能量,才能夠使得被激活得分子遷移到更高得能級(jí)狀態(tài),太低得能量無(wú)法達(dá)到躍遷所需要得能量要求,但是,過(guò)高的能量會(huì)使已經(jīng)脫離了束縛而躍遷的原子處于不穩(wěn)定狀態(tài),又回落到原來(lái)的能級(jí).這樣,必須通過(guò)多次諧振,是的其中一次脫離了束縛,達(dá)到最活躍的能級(jí)狀態(tài)而又沒(méi)有回落的原來(lái)的能級(jí),這樣,就轉(zhuǎn)化為溶解于電解液的自由離子,而參與電化學(xué)反應(yīng).
很高的電壓可以實(shí)現(xiàn),就是大電流高電壓充電的方法,諧振也可以實(shí)現(xiàn),就是脈沖諧波諧振的方法.
從固體物理上來(lái)講,任何絕緣層在足夠高的電壓下都可以擊穿.一旦絕緣層被擊穿,粗大的硫酸鉛就會(huì)呈現(xiàn)導(dǎo)電狀態(tài).如果對(duì)高電阻率的絕緣施加瞬間的高電壓,也可以擊穿大的硫酸鉛結(jié)晶.如果這個(gè)高電壓足夠短,并且進(jìn)行限流,在打穿絕緣層的條件下,充電電流不大,也不至于形成大量析氣.電池析氣量強(qiáng)正相關(guān)于充電電流和充電時(shí)間,如果脈沖寬度足夠短,占空比足夠大,就可以在保證擊穿粗大硫酸鉛結(jié)晶的條件下,同時(shí)發(fā)生的微充電來(lái)不及形成析氣.這樣,實(shí)現(xiàn)了脈沖消除硫化.

在脈沖修復(fù)產(chǎn)生以前,朱松然老師的方法很流行.我今年還看到有人在這樣修復(fù)硫化的電池.

防止負(fù)極不可逆硫酸鹽化最簡(jiǎn)單的方法是,及時(shí)充電和不要過(guò)放電.蓄電池一旦發(fā)生了不可逆硫酸鹽化,如能及時(shí)處理尚能挽救.一般的處理方法是:將電解液的濃度調(diào)低(或用水代替硫酸),用比正常充電電流小一半或更低的電流進(jìn)行充電,然后放電,再充電......如此反復(fù)數(shù)次,達(dá)到應(yīng)有的容量以后,重新調(diào)整電解液濃度及液面高度.

實(shí)現(xiàn)脈沖消除硫化和抑制電池硫化的方法如下:
   可以采用脈沖保護(hù)器和修復(fù)儀來(lái)處理.
一般使用2類(lèi)修復(fù)方法.其一為在線(xiàn)修復(fù),把可以產(chǎn)生脈沖源的保護(hù)器并聯(lián)在電池的正負(fù)極柱上,使用電池或者充電器的電源或者使用外來(lái)的市電,就會(huì)有脈沖輸出到電池上面.這種修復(fù)方式所需要的能源很少,比較慢,但是由于常年并聯(lián)在電池極柱2端,慢也沒(méi)有關(guān)系.對(duì)于沒(méi)有硫化的電池,可以抑制電池的硫化.
其二為離線(xiàn)式的,可以產(chǎn)生快速的脈沖,脈沖電流相對(duì)比較大,產(chǎn)生脈沖的頻率比較高,脈沖占空比比較大.一些產(chǎn)品還具有自動(dòng)控制.這種修復(fù)儀主要是用來(lái)修復(fù)已經(jīng)硫化的電池.

關(guān)于過(guò)充電修復(fù)
1、過(guò)充電和過(guò)放電在鉛酸蓄電池制造的過(guò)程中是經(jīng)常使用的.
我們知道,鉛酸蓄電池在制造期間,正極板阿爾法氧化鉛和貝塔氧化鉛是均勻混合的,而不是類(lèi)似于樹(shù)枝和樹(shù)葉的狀態(tài).因此,一些處于表面的阿爾法氧化鉛參與放電生成貝塔氧化鉛是必要的.這樣,形成以阿爾法氧化鉛為樹(shù)干,貝塔氧化鉛形成樹(shù)葉的狀態(tài),可以形成電池的容量上升.這也就是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電池容量測(cè)試允許3次充放電,而新電池每次充放電都表現(xiàn)為容量的提升.其實(shí)質(zhì)就是電池正極板表面的阿爾法氧化鉛轉(zhuǎn)變?yōu)樨愃趸U導(dǎo)致電池容量上升的過(guò)程.這樣,電池的化成過(guò)程和電池的初充電過(guò)程,需要過(guò)充電和過(guò)放電,來(lái)形成正極板阿爾法氧化鉛和貝塔氧化鉛的樹(shù)枝樹(shù)干形狀的排列.
2、過(guò)充電修復(fù)
過(guò)充電可以恢復(fù)電池正負(fù)極板的活性物質(zhì)利用率,但是,過(guò)充電往往會(huì)形成比較強(qiáng)烈的副反應(yīng).這些副反應(yīng)主要表現(xiàn)為大量失水和析氣過(guò)程中對(duì)正極板的沖刷而導(dǎo)致正極板軟化.目前多少人看到了提高活性物質(zhì)利用率這個(gè)效果,而無(wú)法實(shí)現(xiàn)即實(shí)現(xiàn)過(guò)充電修復(fù),又不損傷電池正極板.這是我特別擔(dān)心的問(wèn)題.
如何利用過(guò)充電提高活性物質(zhì)利用率,而減少電池的析氣對(duì)正極板的沖刷和失水呢?
簡(jiǎn)單的方法就是在小電流的狀態(tài)下,提高充電電壓.
從電化學(xué)的教科書(shū)中都可以查到,如果充電電流低于5%C,氧循環(huán)開(kāi)始增加,如果低于1%C電流充電,氧循環(huán)電流會(huì)大于副反應(yīng)電流,如果充電電流在0.1%C,產(chǎn)生的氧氣可以實(shí)現(xiàn)完全復(fù)合,這樣實(shí)現(xiàn)不失水,也不沖刷正極板.而0.1%的充電電流,與電池自放電電流接近了,一些舊電池的自放電會(huì)增加,這樣,0.1%C的電流充電,會(huì)被電池的自放電所吸收.這樣,在電池外部就無(wú)法判斷0.1%C的充電電流是否用于過(guò)充電.如果采用依據(jù)電池充電電壓的方法判斷,同時(shí)變流充電的方法,可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的.

以上方法雖然說(shuō)的不錯(cuò),但主要還是針對(duì)硫化現(xiàn)象,對(duì)正極過(guò)氧化卻研究甚少,
要修復(fù)電瓶,不光要去硫化,還要能去氧化,只要能使電瓶恢復(fù)成新電瓶的成分與比例,就能使電瓶返老還童,當(dāng)然了,老式補(bǔ)充充電法是沒(méi)有去硫化作用,但用高壓法不失為一招不錯(cuò)的招.當(dāng)然了,長(zhǎng)期的高壓也是不行的,易使正極過(guò)氧化,所以又定義了電瓶要每半月到1月要深放電一次,電池的深放電就不易使正極板過(guò)充電而氧化.
其實(shí)電瓶修復(fù)和電瓶使用完全是兩碼事,第一,電瓶一般都剛加了水,即使在修復(fù)時(shí)會(huì)電解水,但因不是長(zhǎng)期使用,失水就不是問(wèn)題,因時(shí)間短,修復(fù)電池時(shí)采用高壓并沒(méi)有多大問(wèn)題,電池放電到0V也不是大問(wèn)題,因短時(shí)間就會(huì)立即充電,硫酸鉛沒(méi)有結(jié)晶的時(shí)間.最重要的就是能使正極板返回棕紅色,才能真正修復(fù)電瓶,靠防止過(guò)氧化是沒(méi)用的,

我是告訴過(guò)網(wǎng)友,每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次完全放電,但是,不會(huì)告訴網(wǎng)友放電到0V的.一次放電到0V都會(huì)形成部分正極板軟化.

放電到0V的做法不知道你做過(guò)沒(méi)有,怎么放,多長(zhǎng)時(shí)間?

你的“過(guò)氧化”在電化學(xué)方面沒(méi)有定義.你給一個(gè)定義吧!