電池又稱化學(xué)電源,是能為用電器提供直流電源的裝置,化學(xué)電源是通過氧化還原的電化學(xué)反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.一次電池是一次性應(yīng)用的電池,二次電池是可多次反復(fù)使用的電池,因此這里的二次實際上是多次的意思.二次電池又稱為可充電電池或蓄電池。

相對于零電平或某一基準(zhǔn)電平幅值為正的脈沖叫正極性脈沖,簡稱正脈沖,反之,則為負脈沖.正負脈沖按一定占空比出現(xiàn)的稱組合脈沖.二十世紀(jì)以來,隨著人們對負脈沖的認識的不斷提高,負脈沖的應(yīng)用范圍不斷擴大,在許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,如:能源、醫(yī)療、勘探、等。下面以鉛酸蓄電池和鋰離子電池為例，介紹一下組合脈沖修復(fù)機和組合脈沖充電器對蓄電池的維護與修復(fù)原理:

基礎(chǔ)部分

一、鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池是蓄電池的一種.以其低廉的價格,良好的高倍率放電性能,應(yīng)用非常廣泛,如汽車、摩托車、火車、輪船、通信以及UpS等均需運用.鉛酸蓄電池主要由正極板、負極板、電解液、容器、極柱、隔膜、可導(dǎo)電的物質(zhì)等組成。(一)正極板(正極活性物質(zhì))

正極板活性物質(zhì)的主要成分是二氧化鉛.具有較強的氧化性,放電時,與硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鉛,并吸收電子,二氧化鉛有兩種類型晶格,一種是α—pb02另一種是β—pb02.這兩種二氧化鉛活性物質(zhì)差別很大,它們在正極板所起的作用也不相同.?—pb02給出的容量是α—pbO2的1.5~~~3倍.而α—pb02具有較好的機械強度,它的存在,正極板活性物質(zhì)不宜軟化脫落,只有α—pb02和βα—pbO2的比例達到0.8時,鉛蓄電池會表現(xiàn)出良好的性能.

正極活性物質(zhì)在放電狀態(tài)下,與電解質(zhì)硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鉛與水.其反應(yīng)式如下:pb02+3H++HSO4+2e==pbSO4+2H2O充電時,在外線路的作用下轉(zhuǎn)化為ρbO2與H2SO4放電時,二氧化鉛的ρb4+接受了負極送來的電子形成ρb+2與溶液中的硫酸根離子結(jié)合生成ρbSO4.當(dāng)硫酸鉛達到一定量時,變成沉淀物附著在極板上.充電時硫酸鉛中的鉛離子的電子被外線路帶走轉(zhuǎn)化為二氧化鉛.將水中氫離子留在溶液中.氧離子與鉛離子結(jié)合生成二氧化鉛進入晶格,形成正極活性物質(zhì).

(二)負極板(負極活性物質(zhì))

在鉛酸蓄電池里,為了供負極活性物質(zhì)充分與電解液發(fā)生反應(yīng),故將鉛制成多孔海棉狀,又稱為海綿鉛,在放電時,鉛給出外線路電子形成pb+2與溶液的硫酸根結(jié)合生成硫酸鉛,充電時,部分pbSO4首先溶解成pb2+與SO4.pb+2接受電子還原成鉛進入負極活性物質(zhì)晶格。

(三)電解液

硫酸是鉛酸蓄電池電解液中的重要原材料之一,市場上濃硫酸一般分為兩種:一種是工業(yè)用濃硫酸,純度較低,不適用于鉛酸蓄電池;另一種為純度較高的分析純,較適合于鉛酸蓄電池,硫酸的分子量為98,濃硫酸中硫酸含量為98%是無色透明油狀液體,具有很強的吸水性和腐蝕性,與水結(jié)合后,可放出大量的熱.所以在電解液配制過程中,一定要注意防護,以免出現(xiàn)危險,配制時,千萬不要把水加入濃硫酸中,而是將濃硫酸緩慢加入水中。鉛酸蓄電池電解液配制過程中,對水的要求較高,水中含雜質(zhì)的多少,直接影響電池的質(zhì)量.鉛蓄電池用水外觀是無色透明的,殘渣含量應(yīng)小于0.01%.一般檢驗水的標(biāo)準(zhǔn)用電阻率(Ωcm)或電導(dǎo)率來表示,比較簡單的方法是:采用電阻率測量法:用數(shù)字式萬用表將檔位撥至20MΩ處,將萬用表兩只表筆相距1厘米,測出水的電阻阻值在5——10MΩ即可。

(四)隔板

隔板也是鉛蓄電池主要組成部分之一,其質(zhì)量對電池影響很大,隔板的主要功能是防止電池正負極板短路,蓄電池中,對隔板的要求是:采用多孔質(zhì)隔板,允許電解液自由擴散和離子遷移,要有比較小的電阻,隔板孔徑要小.空隙總面積要大,要防止脫落的活性物質(zhì)到達對方的極板.因此,隔板的孔徑要小,孔數(shù)要多。

二、電池修復(fù)過程中常用的名詞:

1.不可逆的硫酸鹽化

不可逆的硫酸鹽化,簡稱硫酸鹽化.鉛酸蓄電池在放電時,正負極板都產(chǎn)生一種化合即硫酸鉛,硫酸鉛是一種難溶于水,不導(dǎo)電的物質(zhì),在正常情況下,蓄電池在放電后形成的硫酸鉛結(jié)晶比較小,充電時,在電的作用下,比較容易地溶解并還原成鉛.如果使用不當(dāng),常常充電不足、失水、過放電等.硫酸鉛就會形成粗大堅硬的結(jié)晶體,這時就很難用一般的方法將其還原成鉛,所以被稱之為不可逆的硫酸鹽化,由于硫酸鹽化,一方面,它可以阻擋硫酸與其他活性物質(zhì)接觸并發(fā)生反應(yīng):另一方面,使活性物質(zhì)數(shù)量減少,它可引起蓄電池容易下降,嚴重時會造成蓄電池壽命終止.

2.活性物質(zhì)的脫落

在我們修復(fù)廢舊電池時,有些電池加水修復(fù)后,從注水孔內(nèi)流出一些紅褐色液體.即為脫落的活性物質(zhì),活性物質(zhì)脫落原因有以下幾種解釋:1、電池受外力的影響,如振動,摔打等.2、α—pbO2.βpbO2變體模型.αpbO2是活性物質(zhì)骨架,當(dāng)電池在充放電時,一部分α—pbO2轉(zhuǎn)化為β—pbO2從而導(dǎo)致軟化脫落.3、隨著循環(huán)進行,活性物質(zhì)由無定性態(tài)逐漸晶形化,即結(jié)晶度增加,水化聚合物鏈數(shù)目減少,凝膠壓電阻增加,晶粒間電接觸惡化,該活性物質(zhì)脫落.4、還有人們認為,隨著充電和放電的不斷進行,活性物質(zhì)形成若干密集的團塊,當(dāng)團塊間缺乏足夠的連接時,活性物質(zhì)就會脫落,電池失效.

3.電池的電壓

電池正負兩極的電勢差稱蓄電池的電壓,一般用萬用表來測量.在電池修復(fù)過程中,其電壓有三種表現(xiàn)形式:第一種叫空載電壓,又稱為開路電壓,就是電池即不充電又無負載的情況下測量到的電池電壓:第二種叫負載電壓,就是電池放電過程中某個時段所測量的電池電壓.第三種叫在線電壓,就是電池在充電過程中某一時刻所測量的電壓,了解三種電壓測量方法,對判斷電池是否斷路或短路;電池內(nèi)阻計算具有重要的意義.

4.蓄電池的容量

蓄電池的容量是衡量蓄電池性能的一項重要指標(biāo).一般用安時來表示.放電時間(小時)與放電電流(安培)的總稱,即容量=放電時間×放電電流.電池的實際容量,取決于電池中活性物質(zhì)的多少和活性物質(zhì)的利用率.活性物質(zhì)是量越多,活性物質(zhì)利用率就越高,電池的容量也就越大.反之容量越小,影響電池容量的因素很多,常見的有以下幾種:

(1)放電率對電池容量的影響

鉛蓄電池容量隨放電倍率的增大而降低,也就是說放電電流越大,計算出電池的容量就越小.比如一只10Ah的電池,用5A放電可以放2小時,即5×2=10;那么用10A放電只能放出47.4分鐘的電,合0.79小時.其容量僅為10×0.79=7.9安時.所以對于給定電池在不同時率下放電,將有不同的容量.我們在談到容量時必須知道放電的時率或倍率.簡單的講就是用多大的電流放電。

(2)溫度對電池容量的影響

溫度對鉛酸蓄電池的容量影響較大,一般隨溫度降底,容量的下降,容量與溫度的關(guān)系如:

Ct1=Ct2/1+k(t1-t2).t1t2分別是電解液的溫度,k為容量的溫度系數(shù),Ct1溫度為t1時容量(Ah),Ct2是溫度為t2時的容量(Ah)在蓄電池生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)中,一般要規(guī)定一個溫度為額定標(biāo)準(zhǔn)溫度,如規(guī)定t1為實際溫度,t2為標(biāo)準(zhǔn)溫度,(一般為25攝氏度)負極板受低溫的影響要比正極板敏感.當(dāng)電解液溫度降低時,電解液粘度增大,離子受到較大的阻力,擴散能力下降,電解液電阻也增大,使電化學(xué)反應(yīng)阻力增加,一部分硫酸鉛不能正常轉(zhuǎn)化.充電接受能力下降,結(jié)果導(dǎo)致蓄電池容量下降.

(3)終止電壓對電池容量的影響

當(dāng)電池放電至某一個電壓值以后,產(chǎn)生電壓急劇下降,實際上所獲得的能量非常小,如果長期深放電,對電池的損害相當(dāng)大.所以必須在某一電壓值終止放電,該截止放電電壓叫放電終止電壓.設(shè)定放電終止電壓,對延長蓄電池使用壽命意義重大.一般我們所維修的電動車電池,電摩電池的放電終止電壓為每格1.75伏,也就是說一節(jié)12伏電池為6格,其放電終止電壓是6×1.75=10.5伏.

(4)極板的幾何尺寸對電池容量的影響

在活性物質(zhì)的量一定時,與電解液直接接觸極板的幾何面積增加,電池容量的增加,所以極板的幾何尺寸,對電池容量的影響不可忽視.

①極板厚度對容量的影響

活性物質(zhì)的量一定,電池容量隨極板厚度的增加而減少,極板越厚,硫酸與活性物質(zhì)接觸面就越小,活性物質(zhì)的利用率越低,電池容量越小.

②極板高度對容量的影響

在電池中,極板的上下兩部分的活性物質(zhì)利用率存在著較大的差異,實驗證實,放電初期,極板上部比下部的電流密度大約高出2倍~~2.5倍,這種差別隨著放電時的推移逐漸減少,但上部要比下部的電流密度大.

③極板面積對容量的影響

活性物質(zhì)的量一定,極板幾何面積越大,活性物質(zhì)的利用率也越高,電池的容量越大.在電池殼體相同,活性物質(zhì)量不變情況下,采用薄極板增加極板片數(shù),也就是增加了極板的有效反應(yīng)面積,從而提高了活性物質(zhì)的利用率,增加了電池的容量.

5.鉛酸蓄電池的內(nèi)阻

蓄電池的內(nèi)阻是由蓄電池內(nèi)部物質(zhì)形成的電阻,蓄電池的內(nèi)阻只有在充放電時才能形成.它不是常數(shù),而是在充放電過程中隨時間的變化而變化的.我們平時所講的內(nèi)阻是某一時刻的總內(nèi)阻.它不僅包含了蓄電池的內(nèi)阻,而且還包含有極化的全電阻值。

就單電池而言,電池的內(nèi)阻很小,主要是由電解液,隔板和極板本身的電阻構(gòu)成.如果是電池組,單體電池之間的連接導(dǎo)線、極柱等都是構(gòu)成電阻的重要部分.計算電池內(nèi)阻可用以下方法:設(shè)空載電壓為V1,負載電壓為V2,則電池的內(nèi)阻為R=V1-V2/I.I是放電電流.必須注意的是第一:測量的全過程必須在10﹣-4秒內(nèi)完成,否則測內(nèi)阻應(yīng)該包括極化時的全部電阻值,它是可以變化的。

6.鉛蓄電池的短路與斷路

在廢舊電池修復(fù)過程中,短路與斷路是判斷電池能否維修的關(guān)鍵.

蓄電池短路有外部和內(nèi)部之分,外部短路則是用導(dǎo)線將正負兩極連接起來,通常用這一“±”方法來判斷電池的好壞.內(nèi)部短路是指在電池內(nèi)部正、負極板是靠隔膜(隔板)把它們相互隔離的,一但隔膜受損,如隔膜老化,隔膜腐蝕等均可造成短路。蓄電池的斷路是指:整個電池回路中斷,要與斷格區(qū)分開來,斷格是極板部分脫離.斷路是電池?zé)o電壓電流,斷路一般是由于電池樁頭與極板完全脫離,或硫酸鉛嚴重包圍極板供電流不能正常通過.一般不多見,最常見的是短路,最常見的判斷電池短路的方法有三種：

第一種是用電壓表測量蓄電池電壓,如小于11.5伏,則該電池可能短路;

第二種是給蓄電池加水后,再測量其電壓,因為有些電池由于嚴重缺水,加水前,電壓可超過12伏.但加水后,由于隔膜軟化,極板吸水后膨脹,隔膜功能顯現(xiàn)出來,開路電壓反而小于11.5V;

第三種是充電時,尤其是修復(fù)后電池電壓始終過不到15伏,也可判斷為短路.但要與硫酸濃度降低加以區(qū)分.后者在放電時,電壓下降慢,加入濃硫酸后,電壓或容量可以恢復(fù)。

7.蓄電池的自放電

自放電指的是電池在不使用或在貯存間,出現(xiàn)容量下降的現(xiàn)象.也就是說的電池在無任何負載時,由于自放電使容量損失。一般電池的自放電主要出現(xiàn)在負極,因為負極活性物質(zhì)中多為比較活潑的金屬粉末,沖在溶液中比氫的電勢負,容易發(fā)生置換氫氣的反應(yīng).如果在極板上存在比電勢低的金屬雜質(zhì).這些雜質(zhì)在極板活性物質(zhì)中形成了微小的腐蝕電池,引起負極金屬自容,并伴有氫氣板出,從而使容量減少。自放電的嚴重程度將直接影響電池質(zhì)量.一般用自放電率來表示其公式為:自放電率=Ca-Cb/CaT×100%其中,Ca為電池初始容量,Cb為放置后電池容量,T為放置時間.值得說明的是,當(dāng)自放電率為負值時,說明貯存時間不長,電池處于容量增長期。三、鉛酸蓄電池的工作原理

鉛蓄電池在充電和放電會產(chǎn)生如下反應(yīng):pbO2+pb+2H2SO4===2pbSO4+2H2O在充電時,在電能的作用下,轉(zhuǎn)化為pbO2、pb和H2SO4也就是說充電是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程.放電時,正極板接受了負極板送來的電子,鉛離子有正4價變?yōu)檎?價.與硫酸根接觸生成難溶于水的硫酸鉛,負極的鉛由于輸出2個電子,變成正2價.同樣也生成硫酸鉛.也就是說放電時,再由貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能。

蓄電池在充電過程中,或在充電終了時,電極上會伴隨著水的分解反應(yīng).其原因是因為鉛酸電池正極充電接受能力較差,一旦正極充電狀態(tài)達到70%時,氧氣開始在正極上析出.負極充電狀態(tài)超過90%時,氫氣在負極上析出.一般地講,正電極充電到額定電量的120%時.才能達到完全充電狀態(tài),所以,鉛酸電池每次充電均會產(chǎn)生水的分解反應(yīng)消耗水,因此定期補水維護不可避免。

四、硫酸鹽化及蓄電池失效機理

隨著蓄電池的使用次數(shù)增加,放電容量不斷減小,由于人們對電池的使用要求不對,所以報廢標(biāo)準(zhǔn)也不相同.一般來講,正常使用電池,容量低于額定容量60%.即為報廢電池,需要維護或維修.由于電池的制造條件,使用方式有差別,最終導(dǎo)致電池報廢的原因也各不相同.但歸納起來有以下幾種①正極板的腐蝕變形②正極活性物質(zhì)軟化脫落③不可逆的硫酸鹽化④容量過早損失⑤熱失控.其中不可逆的硫酸鹽化是導(dǎo)致電池失效報廢的最常見的原因。

前面談過,由于在充電過程中,伴隨著水的丟失(電離,電解蒸發(fā))影響硫酸鉛轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì).而硫酸鉛本身難溶于水.當(dāng)硫酸鉛在一定時間不能轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)時,就會形成粗大的結(jié)晶體.這種結(jié)晶體阻礙了電池的正常工作,一部分多余的電能不能正常地轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,因而轉(zhuǎn)化為熱能,更加重了水的丟失,從而形成了惡性循環(huán).當(dāng)這個循環(huán)達到一定程度時,電池容量下降,嚴重時熱量越來越大,電池內(nèi)壓增加,電池變形.所以科學(xué)的維護和保養(yǎng)是延長電池使用壽命的最經(jīng)濟最有效的方法。

五、電池的正確使用與維護

①根據(jù)電池的工作特點,合理地維護與使用,對電池壽命的延長有著非常重要意義。鉛酸蓄電池正確的使用和維護非常必要,使用正確與否對電池的容量和壽命影響較大,掌握正確的充電方式非常關(guān)鍵.首先要選擇好充電器(建議使用組合脈沖充電機),充電器指標(biāo)有輸出電壓,充電電流,調(diào)停點等.夏天天氣較熱,應(yīng)選擇調(diào)停點較低充電器;冬天則反之。

②要注意勤充電,不要等電用光了再充.當(dāng)剛放電的電池,硫酸鉛較容易溶解并轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì).一旦放置一段時間后.硫酸鉛很容易形成粗大的結(jié)晶體.造成不可逆的硫酸鹽化.此外,還要注意定期進行深循環(huán),就是把電用光了后再充電,防止電池發(fā)生鈍化,一般一個月一次。

③在電池的運輸,安裝過程中.嚴禁摔打牽拉極柱.不要把正負兩個極柱短路.不同容量,不同性能的電池不要在一起使用。

④冬天充電時要注意保溫.否則電能不能正常轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,充不滿電.當(dāng)電解液溫度降低時,硫酸鉛溶解下降,電池內(nèi)部分子活動度降低,內(nèi)阻增加.此時充電,不等充足,充電器就會調(diào)停,用戶以為充滿,繼續(xù)使用.使硫酸鉛晶體變大,則形成不可逆的硫酸鹽化。

維修操作部分

一、鉛酸蓄電池的修復(fù)

安珀系列組合脈沖修復(fù)機與修復(fù)液的問世,打破了“鉛酸電池不可修復(fù)”的錯誤結(jié)論.在長期的研發(fā)與實驗過程中,大多數(shù)的鉛酸蓄電池是可以修復(fù)的.其修復(fù)率可達91%,修復(fù)以后的容量可以達到初容量的80%以上.

安珀組合脈沖修復(fù)機技術(shù),采取了物理手段和化學(xué)手段相結(jié)合,從而達到對電池的維修與維護.

1.安珀組合脈沖修復(fù)機與充電機的修復(fù)與維護原理:

①在充電過程中,通過正負極之間定期地發(fā)射不斷轉(zhuǎn)化的離子來掃除了極板周圍的離子云;

②清除附著在正負極板,尤其是負極板上是活性離子,也稱雜質(zhì)離子.

③強大的負脈沖可以將粗大堅硬的硫酸鉛結(jié)晶擊碎并促使其溶解;

④通過正負脈沖的占空比調(diào)節(jié)使α—二氧化鉛與β—二氧化鉛的比例更趨合理.

2.安珀公司研發(fā)的配套產(chǎn)品,修復(fù)液對電池修復(fù)的作用.

修復(fù)液配合組合脈沖修復(fù)機使用,可以最大程度地縮短電池的修復(fù)時間,提高電池的修復(fù)率.其主要作用是:

①提高正極活性物質(zhì)的利用率,防止正極板柵的腐蝕,從而減少正極活性物質(zhì)的軟化脫落,一般正極活性物質(zhì)的利用率僅為48%,加入修復(fù)液后,可以提高至53%以上.

②協(xié)助組合脈沖修復(fù)機,溶解粗大硫酸鉛結(jié)晶體,修復(fù)液中的化學(xué)成分與硫酸鉛反應(yīng),生成一種可溶性中間產(chǎn)物.使硫酸鉛轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì),但用量必須控制.否則電池將發(fā)生短路.

③延長電池的使用壽命,通過少量改變正極板活性物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu),可以最大限度地延長電池使用壽命.

④負極板鉛活性物質(zhì)的成孔作用,通過對負極板海綿狀鉛的作用,增加負極板活性物質(zhì)孔隙,使硫酸與活性物質(zhì)的接觸面積增加.

⑤穩(wěn)定膠體電池中的膠體電解液.

3.修復(fù)液的配制與使用

修復(fù)液出廠有兩種:一種為濃縮型;一種為配制好直接使用的.對于濃縮液,必須加水稀適后方可使用.所用的水有一定的要求,各種雜質(zhì)的含量要在一定的限度以內(nèi),通過常用水的電阻率和電導(dǎo)率間接表示,純水的制備方法有蒸餾法,離子交換法和電滲析法等.根據(jù)制取的方法不同,我們稱之為離子水、蒸餾水或超純水.但不管是什么水,只要電阻率達到5—10M/Ω,即可使用.測量方法是:用玻璃杯或非金屬杯,取被測水適量,用萬用表將檔位撥至20M/Ω處,將兩只表筆相距1cm插入水中,如電阻值達到5—10MΩ時,此水合格.

濃縮型修復(fù)液出廠時每瓶含有500毫升,配制時,濃縮液與純水的比例應(yīng)1:9的比例配制.例如,將一瓶500毫升濃縮液與4500毫升的水混合配制成5000毫升的修復(fù)液.

應(yīng)該注意的是:①對修復(fù)液要妥善保管防止誤飲;②要放置在陰涼處,避免太陽直曬;③濃縮液為無色透明液體,有時有少許沉淀.用前要搖勻后再配制,如沉淀物太多,可視為失效。二、電動自行車,電摩用電池的修復(fù)方法.

第一步:修復(fù)前準(zhǔn)備,首先對電池外觀進行檢查,看外殼有無破損,是否漏液.樁頭是否氧化、斷裂、電池是否變形.是否進行過維修,如進行過維修,可問其維修地點,加過何種液體,如果廠家維修過,還可按此方法修復(fù).如果其他方法維修的,不可修復(fù),建議報廢.其次測量電壓,單節(jié)電池電壓在11.5V以上的為正常,在10.5V以上,11.5V以下為部分短路,10.5V以下為嚴重短路,0V為全部短路.

第二步:打開電池蓋,去掉橡膠帽,加入修復(fù)液.加液的量為5—10毫升以上,滿為止.

第三步:放電,放電時要注意先用5A放電,當(dāng)電池放到10.5V時改為小電流,一般為2A以下,放到2V左右.如果使用安珀ApSF12-4型容量檢測儀放電比較方便,ApSF12-4型容量檢測儀與其他容量檢測儀不同,它具有修復(fù)前放電和修復(fù)后容量檢測兩種功能.修復(fù)前放電時,只需將調(diào)停點切換至0V,待放電至2V左右,即可開始修復(fù).

第四步:修復(fù):將電池串聯(lián)起來(可根據(jù)修復(fù)機型號串聯(lián)電池多少)25Ah以下電池將占空比調(diào)節(jié)器逆時針調(diào)至最小或1/10處,用3.5—3.8A電流進行修復(fù).17—25Ah電池,可適當(dāng)調(diào)高,一般為4.5—5.5A.

第五步:檢測、配組,將修完電池用5A衡流放電根據(jù)放電時間計算電池實際容量,將容量達到新電池80%以上電池,[計算公式:實際容量=5×放電時間(以小時計)/電池標(biāo)定容量]按時間相近的原則配成一組,充滿電后,將電池傾斜45度,把剩余液體抽出,蓋好安全帽,用三氯甲烷將電池封好.

三、電動三輪車、摩托車、汽車等富液式鉛酸電池修復(fù)方法

富液式電池和貧液式電池的區(qū)別在于有無游離電解液的存在,前者有游離液體存在,如汽車電池、摩托車電池、電動三輪車電池等,后者沒有,如電動自行車電池、17—20安時的電摩電池.它們在修復(fù)方法上有些不同.但在電池的判別上基本相同.具體操作如下:

(一)配液,富液式電池的修復(fù)用液與貧液式電池不同,配制時,首先要把濃縮液稀成修復(fù)液,然后再用修復(fù)液加上分析純濃硫酸,配制成比重為1:1.28---1.31的電解液備用.

(二)加液,對富液式電池來講,加液量要比貧液式大的多,所以要根據(jù)電池本身情況來定,一般來講,富液式電瓶都有標(biāo)有一定是刻度.加液時,液平面不應(yīng)超過限度,如看不清,則以淹沒極板為度.為了控制成本,不主張完全換液,就是把原來液體部分更換.如果原來電池缺液,則應(yīng)直接補足.如果不缺,則應(yīng)更換100毫升/格左右.

對一些無法打開電池蓋免維護電池,不能換液的,而電池內(nèi)部又有液體的電池,可直接修復(fù).

(三)修復(fù),用X—6B式X—7B.將占空比調(diào)至相應(yīng)的位置,即65AH,調(diào)至正中120AH電池調(diào)至最大,修復(fù)電流控制在6---8A修復(fù)時間根據(jù)電池容量而定.設(shè)電池容量為C,修復(fù)電流為I,則修復(fù)的時間為T;公式為T=C/I×140%---160%.汽車電池在修復(fù)時還要觀察電池電壓和溫度.(高內(nèi)阻電池除外)當(dāng)電壓達到16V以上,并且有發(fā)熱的感覺應(yīng)停止修復(fù).其它電池則觀察電解液的變化.如電解液外觀變?yōu)橄疵姿畼訒r,修復(fù)結(jié)束.

(四)將修復(fù)完的電池靜置30分鐘.測量電池電壓與電解液的比重.如電池電壓在12.8V以上,電解液比重在1:1.28---1:1.3時,即可使用.如達不到此標(biāo)準(zhǔn),可做相應(yīng)的調(diào)節(jié).

(五)注意事項

1.配制電解液時,要注意安全,不要把水倒入硫酸中;

2.配制時用的水一定要稀釋后的修復(fù)液,而不是濃縮液;

3.如果修復(fù)時間達到標(biāo)準(zhǔn)時間,電壓不能達到15V(在非電壓時),該電池應(yīng)為短路電池;

4.修復(fù)完成后,電解液濃度達到要求式超過1:1.31,而電池電壓達不到12.8V的也可視為短路電池;

5.修復(fù)前放電,用ApSF12-4型放電機10A電流放電,當(dāng)放至10.5V以下時,電池負載電壓急速下降到相對穩(wěn)定時,即可修復(fù);

6.對汽車電池,修復(fù)后要靜置2—3天,測量電池電壓,應(yīng)保持在12.3V以上,即可使用。

修復(fù)一組80V700AH的電池實例：

這組電池是堆高機上的.HAWKER電池.2003年底出廠.2006年三月下車存放到昨天.下車前可工作3小時左右.

初步檢測,該電池有一個單體電壓在0.8V,要更換.除了此電池外,其它電池總電壓82.3V,平均每塊2.11V左右.電解液比重1.18-1.22,有一個單體是1.25.(從上述可見電壓有點虛高,因為剛停充兩小時左右,且僅充了十小時,上下密度不一樣.)兩頭電池明顯比中間電池差.此時電池接自動充電機(電壓電流等參數(shù)均不可調(diào))五分鐘內(nèi)自動停充。

修復(fù):更換單體(2004年的,已下車存放半年)后,進行除硫操作.使電池比重恢復(fù)到1.25以上.采用特殊充電辦法使電充足.估計一周內(nèi)五個循環(huán)可以完成。

蓄電池修復(fù)情況簡記

11.13日,上午測量電池情況,電壓和比重見數(shù)據(jù)記錄表.由于業(yè)務(wù)上的原因,修復(fù)后延到下周.

11.21上午到,下午1點才能開始工作.這家大企業(yè)的效率也不是太高.更換第28單體.加入添加劑.加后測量電壓比重.

11.22日,晨9點53分開始充電,充電機判斷電池半電,開始以2.69V/單格的電壓,49.3A的電流充電.但是電池的充電電流逐漸上升,每3-10分鐘,電流上升0.8A,每5-20分鐘,充電電壓下降0.01V/單格.這種現(xiàn)象是反常的.只有當(dāng)電池的充電接受能力持續(xù)改善的時候才會出現(xiàn),說明添加劑開始起作用了.在實際操作中,充電機每一小時多一點就停止充電,并報錯.報錯后,重新開始充電,充電機仍判斷電池半電,但是充電電壓和電流仍舊持續(xù)停充前狀態(tài).總共進行五次充電,第五次使用了另一臺充電機,結(jié)果充電電壓和電流還是接續(xù)第四次的數(shù)值.這說明充電機沒有問題且對電池狀況判斷準(zhǔn)確.在五次充電中,電流最后上升到71A,充電電壓下降到2.49V.充電后,測量比重.(此時電解液溫度約35度)

11.23日:早晨趕到,對電池繼續(xù)充電.現(xiàn)象依舊.表明除硫仍在進行中.本來預(yù)計要在10點鐘上車,所以在9點50停充.但是由于種種原因沒有上車.電池靜置.通知下午上車.

下午五點,趕去后,發(fā)現(xiàn)仍然沒有上班.催促后,終于上03車.

11.24日晨:昨天進行一個晚班的工作(實際工作約四個多小時).電池在今日晨仍然有接近1/2的電量(這是堆高機上的條狀電量顯示的,實際上不可能再工作四個多小時).約定上午工作到?jīng)]電后充電.

后續(xù):由于最后一次充電,仍然出現(xiàn)電流上升,電壓下降的現(xiàn)象,所以可以判斷硫化的消除仍在進行中,從變化速率下降來看,電池的除硫工作己完成一部分.所以電池后續(xù)容量仍會提高.第二:如果這種現(xiàn)象是由于自放電造成的,則電池在22日應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)過熱,23日靜置一天后容量表現(xiàn)不會如些出色.第三:本組電池修復(fù)是成功的。

實踐注意事項：

1.壓在12V以下的電池,有問題的可能已經(jīng)很大.正常起動電池的電壓在12.85-12.9V左右.沒有問題的電池,就算是放出80%的容量,靜置一段時間后,其電壓也在12V以上.

2.電壓很低的電池,試著充一下電,充完電后,電壓應(yīng)當(dāng)在13V以上,然后靜置6小時以上,測量其電壓,在12V以上的有修的可能.

3.短路電池,最嚴重的情況下,單格電壓為0.從而整塊起動電池的電壓表現(xiàn)為10.7-10.8V左右.較嚴重的情況下,靜置6小時后,其電壓已經(jīng)低于2V.較輕微的情況下,其癥狀象是自放電較重.(注意,自放電較重的電池,有相當(dāng)一部分原因是因為枝晶短路).

4.斷路電池的特征:

主路斷時,充電電壓畸高.放電電壓畸低.比如穿壁焊處斷,則C/5電流充電時,其電壓可能會達到二十V以上.我通常采用硅整流充電機對懷疑是短路的電池進行判斷:加大其充電電流,斷路處會急劇發(fā)熱冒煙冒氣(危險!若不明危險的原因請勿模仿!)

還有一種斷路,匯流排與極耳處虛焊或者極耳斷.常見于劣質(zhì)電池中.這種情況的電池,其癥狀為不明原因的容量下降.在起動電池里面,可能就是今天起動車很容易,可是第二天怎么也起不來的.電池沒有任何異常,就是不起車.其實,起動電池里面,每個格子有9-29片極板,斷掉一兩塊通常不會立即影響起動性能.但是一般虛焊就不會是一兩片,極耳斷往往是板柵合金的問題,更不會是一兩片.其實這些是制造方面的原因.