非凡蓄電池修復(fù)具體過(guò)程詳解
電池又稱(chēng)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(guò)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(shí)際上是多次的意思.二次電池又稱(chēng)為可充電電池或非凡蓄電池。
相對(duì)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(jiǎn)稱(chēng)正脈沖,反之,則為負(fù)脈沖.正負(fù)脈沖按一定占空比出現(xiàn)的稱(chēng)組合脈沖.二十世紀(jì)以來(lái),隨著人們對(duì)負(fù)脈沖的認(rèn)識(shí)的不斷提高,負(fù)脈沖的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)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。下面以鉛酸非凡蓄電池和鋰離子電池為例，介紹一下組合脈沖修復(fù)機(jī)和組合脈沖充電器對(duì)非凡蓄電池的維護(hù)與修復(fù)原理:
基礎(chǔ)部分
一、 鉛酸非凡蓄電池
鉛酸非凡蓄電池是非凡蓄電池的一種.以其低廉的價(jià)格, 良好的高倍率放電性能,應(yīng)用非常廣泛,如汽車(chē)、摩托車(chē)、火車(chē)、輪船、通信以及UPS等均需運(yùn)用.鉛酸非凡蓄電池主要由正極板、負(fù)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(qiáng)的氧化性,放電時(shí),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(lèi)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?cè)谡龢O板所起的作用也不相同.ß—Pb02 給出的容量是α—PbO2 的1.5~~~3倍.而α—Pb02具有較好的機(jī)械強(qiáng)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(dá)到0.8時(shí),鉛非凡蓄電池會(huì)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(shí),在外線(xiàn)路的作用下轉(zhuǎn)化為ρbO2與H2SO4放電時(shí),二氧化鉛的ρb4+接受了負(fù)極送來(lái)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(dá)到一定量時(shí),變成沉淀物附著在極板上.充電時(shí)硫酸鉛中的鉛離子 的電子被外線(xiàn)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(jìn)入晶格,形成正極活性物質(zhì).
(二)負(fù)極板(負(fù)極活性物質(zhì))
在鉛酸非凡蓄電池里,為了供負(fù)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(chēng)為海綿鉛,在放電時(shí),鉛給出外線(xiàn)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(shí),部分PbSO4首先溶解成Pb2+與SO4.Pb+2接受電子還原成鉛進(jìn)入負(fù)極活性物質(zhì)晶格。
( 三)電解液
硫酸是鉛酸非凡蓄電池電解液中的重要原材料之一,市場(chǎng)上濃硫酸一般分為兩種:一種是工業(yè)用濃硫酸,純度較低,不適用于鉛酸非凡蓄電池;另一種為純度較高的分析純,較適合于鉛酸非凡蓄電池,硫酸的分子量為98,濃硫酸中硫酸含量為98%是無(wú)色透明油狀液體,具有很強(qiáng)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(guò)程中,一定要注意防護(hù),以免出現(xiàn)危險(xiǎn),配制時(shí),千萬(wàn)不要把水加入濃硫酸中,而是將濃硫酸緩慢加入水中。鉛酸非凡蓄電池電解液配制過(guò)程中,對(duì)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.鉛非凡蓄電池用水外觀是無(wú)色透明的,殘?jiān)繎?yīng)小于0.01%.一般檢驗(yàn)水的標(biāo)準(zhǔn)用電阻率(Ωcm)或電導(dǎo)率來(lái)表示,比較簡(jiǎn)單的方法是:采用電阻率測(cè)量法:用數(shù)字式萬(wàn)用表將檔位撥至20MΩ處,將萬(wàn)用表兩只表筆相距1厘米,測(cè)出水的電阻阻值在5——10MΩ即可。
(四) 隔板
隔板也是鉛非凡蓄電池主要組成部分之一,其質(zhì)量對(duì)電池影響很大,隔板的主要功能是防止電池正負(fù)極板短路,非凡蓄電池中,對(duì)隔板的要求是:采用多孔質(zhì)隔板,允許電解液自由擴(kuò)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(dá)對(duì)方的極板. 因此, 隔板的孔徑要小, 孔數(shù)要多。
鉛酸非凡蓄電池修復(fù)具體過(guò)程詳解
二、電池修復(fù)過(guò)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(jiǎn)稱(chēng)硫酸鹽化.鉛酸非凡蓄電池在放電時(shí),正負(fù)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,非凡蓄電池在放電后形成的硫酸鉛結(jié)晶比較小,充電時(shí),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(guò)放電等.硫酸鉛就會(huì)形成粗大堅(jiān)硬的結(jié)晶體,這時(shí)就很難用一般的方法將其還原成鉛,所以被稱(chēng)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,它可引起非凡蓄電池容易下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成非凡蓄電池壽命終止.
2.活性物質(zhì)的脫落
在我們修復(fù)廢舊電池時(shí),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(dòng),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(shí),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(jìn)行,活性物質(zhì)由無(wú)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(rèn)為,隨著充電和放電的不斷進(jìn)行,活性物質(zhì)形成若干密集的團(tuán)塊,當(dāng)團(tuán)塊間缺乏足夠的連接時(shí),活性物質(zhì)就會(huì)脫落,電池失效.
3.電池的電壓
電池正負(fù)兩極的電勢(shì)差稱(chēng)非凡蓄電池的電壓,一般用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量.在電池修復(fù)過(guò)程中,其電壓有三種表現(xiàn)形式:第一種叫空載電壓,又稱(chēng)為開(kāi)路電壓,就是電池即不充電又無(wú)負(fù)載的情況下測(cè)量到的電池電壓:第二種叫負(fù)載電壓,就是電池放電過(guò)程中某個(gè)時(shí)段所測(cè)量的電池電壓.第三種叫在線(xiàn)電壓,就是電池在充電過(guò)程中某一時(shí)刻所測(cè)量的電壓,了解三種電壓測(cè)量方法,對(duì)判斷電池是否斷路或短路;電池內(nèi)阻計(jì)算具有重要的意義.
4.非凡蓄電池的容量
非凡蓄電池的容量是衡量非凡蓄電池性能的一項(xiàng)重要指標(biāo).一般用安時(shí)來(lái)表示.放電時(shí)間(小時(shí))與放電電流(安培)的總稱(chēng),即容量=放電時(shí)間×放電電流.電池的實(shí)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(jiàn)的有以下幾種:
(1) 放電率對(duì)電池容量的影響
鉛非凡蓄電池容量隨放電倍率的增大而降低,也就是說(shuō)放電電流越大,計(jì)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(shí),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(shí).其容量?jī)H為10×0.79=7.9安時(shí).所以對(duì)于給定電池在不同時(shí)率下放電,將有不同的容量.我們?cè)谡劦饺萘繒r(shí)必須知道放電的時(shí)率或倍率.簡(jiǎn)單的講就是用多大的電流放電。
(2) 溫度對(duì)電池容量的影響
溫度對(duì)鉛酸非凡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(shí)容量(Ah),Ct2是溫度為t2時(shí)的容量(Ah)在非凡蓄電池生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)中,一般要規(guī)定一個(gè)溫度為額定標(biāo)準(zhǔn)溫度,如規(guī)定t1為實(shí)際溫度,t2為標(biāo)準(zhǔn)溫度,(一般為25攝氏度) 負(fù)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(shí),電解液粘度增大,離子受到較大的阻力,擴(kuò)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)致非凡蓄電池容量下降.
(3)終止電壓對(duì)電池容量的影響
當(dāng)電池放電至某一個(gè)電壓值以后,產(chǎn)生電壓急劇下降,實(shí)際上所獲得的能量非常小,如果長(zhǎng)期深放電,對(duì)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(duì)延長(zhǎng)非凡蓄電池使用壽命意義重大.一般我們所維修的電動(dòng)車(chē)電池,電摩電池的放電終止電壓為每格1.75伏,也就是說(shuō)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(duì)電池容量的影響
在活性物質(zhì)的量一定時(shí),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(duì)電池容量的影響不可忽視.
�、贅O板厚度對(duì)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.
�、跇O板高度對(duì)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(shí)驗(yàn)證實(shí),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(shí)的推移逐漸減少,但上部要比下部的電流密度大.
�、蹣O板面積對(duì)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.鉛酸非凡蓄電池的內(nèi)阻
非凡蓄電池的內(nèi)阻是由非凡蓄電池內(nèi)部物質(zhì)形成的電阻,非凡蓄電池的內(nèi)阻只有在充放電時(shí)才能形成.它不是常數(shù),而是在充放電過(guò)程中隨時(shí)間的變化而變化的.我們平時(shí)所講的內(nèi)阻是某一時(shí)刻的總內(nèi)阻.它不僅包含了非凡蓄電池的內(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(xiàn)、極柱等都是構(gòu)成電阻的重要部分.計(jì)算電池內(nèi)阻可用以下方法:設(shè)空載電壓為V1,負(fù)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(cè)量的全過(guò)程必須在10?-4秒內(nèi)完成,否則 測(cè)內(nèi)阻應(yīng)該包括極化時(shí)的全部電阻值,它是可以變化的。
6.鉛非凡蓄電池的短路與斷路
在廢舊電池修復(fù)過(guò)程中,短路與斷路是判斷電池能否維修的關(guān)鍵.
非凡蓄電池短路有外部和內(nèi)部之分,外部短路則是用導(dǎo)線(xiàn)將正負(fù)兩極連接起來(lái),通常用這一“±”方法來(lái)判斷電池的好壞.內(nèi)部短路是指在電池內(nèi)部正、負(fù)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。非凡蓄電池的斷路是指:整個(gè)電池回路中斷,要與斷格區(qū)分開(kāi)來(lái),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(yán)重包圍極板供電流不能正常通過(guò).一般不多見(jiàn),最常見(jiàn)的是短路,最常見(jiàn)的判斷電池短路的方法有三種：
第一種是用電壓表測(cè)量非凡蓄電池電壓,如小于11.5伏,則該電池可能短路;
第二種是給非凡蓄電池加水后,再測(cè)量其電壓,因?yàn)橛行╇姵赜捎趪?yán)重缺水,加水前,電壓可超過(guò)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(lái),開(kāi)路電壓反而小于11.5V;
第三種是充電時(shí),尤其是修復(fù)后電池電壓始終過(guò)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(shí),電壓下降慢,加入濃硫酸后,電壓或容量可以恢復(fù)。
7.非凡蓄電池的自放電
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(shuō)的電池在無(wú)任何負(fù)載時(shí),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(fù)極,因?yàn)樨?fù)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(shì)負(fù),容易發(fā)生置換氫氣的反應(yīng).如果在極板上存在比電勢(shì)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(fù)極金屬自容,并伴有氫氣板出,從而使容量減少。自放電的嚴(yán)重程度將直接影響電池質(zhì)量.一般用自放電率來(lái)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(shí)間.值得說(shuō)明的是,當(dāng)自放電率為負(fù)值時(shí),說(shuō)明貯存時(shí)間不長(zhǎng),電池處于容量增長(zhǎng)期。三、鉛酸非凡蓄電池的工作原理
鉛非凡蓄電池在充電和放電會(huì)產(chǎn)生如下反應(yīng):PbO2+pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O在充電時(shí),在電能的作用下,轉(zhuǎn)化為PbO2 、Pb和H2SO4也就是說(shuō)充電是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程.放電時(shí),正極板接受了負(fù)極板送來(lái)的電子,鉛離子有正4 價(jià)變?yōu)檎?價(jià).與硫酸根接觸生成難溶于水的 硫酸鉛,負(fù)極的鉛由于輸出2個(gè)電子,變成正2價(jià).同樣也生成硫酸鉛.也就是說(shuō)放電時(shí),再由貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能。
非凡蓄電池在充電過(guò)程中,或在充電終了時(shí),電極上會(huì)伴隨著水的分解反應(yīng).其原因是因?yàn)殂U酸電池正極充電接受能力較差,一旦正極充電狀態(tài)達(dá)到70%時(shí),氧氣開(kāi)始在正極上析出.負(fù)極充電狀態(tài)超過(guò)90%時(shí),氫氣在負(fù)極上析出.一般地講,正電極充電到額定電量的120%時(shí).才能達(dá)到完全充電狀態(tài),所以,鉛酸電池每次充電均會(huì)產(chǎn)生水的分解反應(yīng)消耗水,因此定期補(bǔ)水維護(hù)不可避免。
四、硫酸鹽化及非凡蓄電池失效機(jī)理
隨著非凡蓄電池的使用次數(shù)增加,放電容量不斷減小,由于人們對(duì)電池的使用要求不對(duì),所以報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)也不相同.一般來(lái)講,正常使用電池,容量低于額定容量60%.即為報(bào)廢電池,需要維護(hù)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(bào)廢的原因也各不相同.但歸納起來(lái)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(guò)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(bào)廢的最常見(jiàn)的原因。
前面談過(guò),由于在充電過(guò)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(shí)間不能轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)時(shí),就會(huì)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(gè)循環(huán)達(dá)到一定程度時(shí),電池容量下降,嚴(yán)重時(shí)熱量越來(lái)越大,電池內(nèi)壓增加,電池變形.所以科學(xué)的維護(hù)和保養(yǎng)是延長(zhǎng)電池使用壽命的最經(jīng)濟(jì)最有效的方法。
五、電池的正確使用與維護(hù)
�、俑鶕�(jù)電池的工作特點(diǎn),合理地維護(hù)與使用,對(duì)電池壽命的延長(zhǎng)有著非常重要意義。鉛酸非凡蓄電池正確的使用和維護(hù)非常必要,使用正確與否對(duì)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(jī)),充電器指標(biāo)有輸出電壓,充電電流,調(diào)停點(diǎn)等.夏天天氣較熱,應(yīng)選擇調(diào)停點(diǎn)較低充電器;冬天則反之。
�、谝⒁馇诔潆�,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(shí)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(jìn)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(gè)月一次。
�、墼陔姵氐倪\(yùn)輸,安裝過(guò)程中.嚴(yán)禁摔打牽拉極柱.不要把正負(fù)兩個(gè)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(shí)要注意保溫.否則電能不能正常轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,充不滿(mǎn)電.當(dāng)電解液溫度降低時(shí),硫酸鉛溶解下降,電池內(nèi)部分子活動(dòng)度降低,內(nèi)阻增加.此時(shí)充電,不等充足,充電器就會(huì)調(diào)停,用戶(hù)以為充滿(mǎn),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、鉛酸非凡蓄電池的修復(fù)
安珀系列組合脈沖修復(fù)機(jī)與修復(fù)液的問(wèn)世,打破了“鉛酸電池不可修復(fù)”的錯(cuò)誤結(jié)論.在長(zhǎng)期的研發(fā)與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,大多數(shù)的鉛酸非凡蓄電池是可以修復(fù)的.其修復(fù)率可達(dá)91%,修復(fù)以后的容量可以達(dá)到初容量的80%以上.
安珀組合脈沖修復(fù)機(jī)技術(shù),采取了物理手段和化學(xué)手段相結(jié)合,從而達(dá)到對(duì)電池的維修與維護(hù).
1.安珀組合脈沖修復(fù)機(jī)與充電機(jī)的修復(fù)與維護(hù)原理:
�、僭诔潆娺^(guò)程中,通過(guò)正負(fù)極之間定期地發(fā)射不斷轉(zhuǎn)化的離子來(lái)掃除了極板周?chē)碾x子云;
�、谇宄街谡�(fù)極板,尤其是負(fù)極板上是活性離子,也稱(chēng)雜質(zhì)離子.
③強(qiáng)大的負(fù)脈沖可以將粗大堅(jiān)硬的硫酸鉛結(jié)晶擊碎并促使其溶解;
�、芡ㄟ^(guò)正負(fù)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(duì)電池修復(fù)的作用.
修復(fù)液配合組合脈沖修復(fù)機(jī)使用,可以最大程度地縮短電池的修復(fù)時(shí)間,提高電池的修復(fù)率.其主要作用是:
�、� 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.
�、� 協(xié)助組合脈沖修復(fù)機(jī),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.
�、� 延長(zhǎng)電池的使用壽命,通過(guò)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(zhǎng)電池使用壽命.
④ 負(fù)極板鉛活性物質(zhì)的成孔作用,通過(guò)對(duì)負(fù)極板海綿狀鉛的作用,增加負(fù)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.
�、� 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(duì)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?xún)?nèi),通過(guò)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(chēng)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(dá)到5—10M/Ω,即可使用.測(cè)量方法是:用玻璃杯或非金屬杯,取被測(cè)水適量,用萬(wàn)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(dá)到5—10MΩ時(shí),此水合格.
濃縮型修復(fù)液出廠時(shí)每瓶含有500毫升,配制時(shí),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(duì)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(yáng)直曬;③濃縮液為無(wú)色透明液體,有時(shí)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(dòng)自行車(chē),電摩用電池的修復(fù)方法.
第一步:修復(fù)前準(zhǔn)備,首先對(duì)電池外觀進(jìn)行檢查,看外殼有無(wú)破損,是否漏液.樁頭是否氧化、斷裂、電池是否變形.是否進(jìn)行過(guò)維修,如進(jìn)行過(guò)維修,可問(wèn)其維修地點(diǎn),加過(guò)何種液體,如果廠家維修過(guò),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(bào)廢.其次測(cè)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(yán)重短路,0V為全部短路.
第二步:打開(kāi)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(mǎn)為止.
第三步:放電,放電時(shí)要注意先用5A放電,當(dāng)電池放到10.5V時(shí)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(cè)儀放電比較方便,APSF12-4型容量檢測(cè)儀與其他容量檢測(cè)儀不同,它具有修復(fù)前放電和修復(fù)后容量檢測(cè)兩種功能.修復(fù)前放電時(shí),只需將調(diào)停點(diǎn)切換至0V,待放電至2V左右,即可開(kāi)始修復(fù).
第四步:修復(fù):將電池串聯(lián)起來(lái)(可根據(jù)修復(fù)機(jī)型號(hào)串聯(lián)電池多少)25Ah以下電池將占空比調(diào)節(jié)器逆時(shí)針調(diào)至最小或1/10處,用3.5—3.8A電流進(jìn)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(cè)、配組,將修完電池用5A衡流放電根據(jù)放電時(shí)間計(jì)算電池實(shí)際容量,將容量達(dá)到新電池80%以上電池,[計(jì)算公式:實(shí)際容量=5×放電時(shí)間(以小時(shí)計(jì))/電池標(biāo)定容量]按時(shí)間相近的原則配成一組,充滿(mǎn)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(dòng)三輪車(chē)、摩托車(chē)、汽車(chē)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(wú)游離電解液的存在,前者有游離液體存在,如汽車(chē)電池、摩托車(chē)電池、電動(dòng)三輪車(chē)電池等,后者沒(méi)有,如電動(dòng)自行車(chē)電池、17—20安時(shí)的電摩電池.它們?cè)谛迯?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(shí),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(duì)富液式電池來(lái)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(lái)定,一般來(lái)講,富液式電瓶都有標(biāo)有一定是刻度.加液時(shí),液平面不應(yīng)超過(guò)限度,如看不清,則以淹沒(méi)極板為度.為了控制成本,不主張完全換液,就是把原來(lái)液體部分更換.如果原來(lái)電池缺液,則應(yīng)直接補(bǔ)足.如果不缺,則應(yīng)更換100毫升/格左右.
對(duì)一些無(wú)法打開(kāi)電池蓋免維護(hù)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(shí)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(shí)間為T(mén);公式為T(mén)=C/I×140 %---160%.汽車(chē)電池在修復(fù)時(shí)還要觀察電池電壓和溫度.(高內(nèi)阻電池除外)當(dāng)電壓達(dá)到16V以上,并且有發(fā)熱的感覺(jué)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(shí),修復(fù)結(jié)束.
(四)將修復(fù)完的電池靜置30分鐘.測(cè)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(shí),即可使用.如達(dá)不到此標(biāo)準(zhǔn),可做相應(yīng)的調(diào)節(jié).
(五)注意事項(xiàng)
1.配制電解液時(shí),要注意安全,不要把水倒入硫酸中;
2.配制時(shí)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(shí)間達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,電壓不能達(dá)到15V(在非電壓時(shí)),該電池應(yīng)為短路電池;
4.修復(fù)完成后,電解液濃度達(dá)到要求式超過(guò)1:1.31,而電池電壓達(dá)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(jī)10A電流放電,當(dāng)放至10.5V以下時(shí),電池負(fù)載電壓急速下降到相對(duì)穩(wěn)定時(shí),即可修復(fù);
6.對(duì)汽車(chē)電池,修復(fù)后要靜置2—3天,測(cè)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(shí)例：
這組電池是堆高機(jī)上的.HAWKER電池.2003年底出廠.2006年三月下車(chē)存放到昨天.下車(chē)前可工作3小時(shí)左右.
初步檢測(cè),該電池有一個(gè)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(gè)單體是1.25.(從上述可見(jiàn)電壓有點(diǎn)虛高,因?yàn)閯偼３鋬尚r(shí)左右,且僅充了十小時(shí),上下密度不一樣.)兩頭電池明顯比中間電池差.此時(shí)電池接自動(dòng)充電機(jī)(電壓電流等參數(shù)均不可調(diào))五分鐘內(nèi)自動(dòng)停充。
修復(fù):更換單體(2004年的,已下車(chē)存放半年)后,進(jìn)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(jì)一周內(nèi)五個(gè)循環(huán)可以完成。
非凡蓄電池修復(fù)情況簡(jiǎn)記
11.13日,上午測(cè)量電池情況,電壓和比重見(jiàn)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(diǎn)才能開(kāi)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(cè)量電壓比重.
11.22日,晨9點(diǎn)53分開(kāi)始充電,充電機(jī)判斷電池半電,開(kāi)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(shí)候才會(huì)出現(xiàn),說(shuō)明添加劑開(kāi)始起作用了.在實(shí)際操作中,充電機(jī)每一小時(shí)多一點(diǎn)就停止充電,并報(bào)錯(cuò).報(bào)錯(cuò)后,重新開(kāi)始充電,充電機(jī)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(jìn)行五次充電,第五次使用了另一臺(tái)充電機(jī),結(jié)果充電電壓和電流還是接續(xù)第四次的數(shù)值.這說(shuō)明充電機(jī)沒(méi)有問(wèn)題且對(duì)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(cè)量比重.(此時(shí)電解液溫度約35度)
11.23日:早晨趕到,對(duì)電池繼續(xù)充電.現(xiàn)象依舊.表明除硫仍在進(jìn)行中.本來(lái)預(yù)計(jì)要在10點(diǎn)鐘上車(chē),所以在9點(diǎn)50停充.但是由于種種原因沒(méi)有上車(chē).電池靜置.通知下午上車(chē).
下午五點(diǎn),趕去后,發(fā)現(xiàn)仍然沒(méi)有上班.催促后,終于上03車(chē).
11.24日晨:昨天進(jìn)行一個(gè)晚班的工作(實(shí)際工作約四個(gè)多小時(shí)).電池在今日晨仍然有接近1/2的電量(這是堆高機(jī)上的條狀電量顯示的,實(shí)際上不可能再工作四個(gè)多小時(shí)).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(jìn)行中,從變化速率下降來(lái)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(huì)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(guò)熱,23日靜置一天后容量表現(xiàn)不會(huì)如些出色.第三:本組電池修復(fù)是成功的。
實(shí)踐注意事項(xiàng)：
1.壓在12V以下的電池,有問(wèn)題的可能已經(jīng)很大.正常起動(dòng)電池的電壓在12.85-12.9V左右.沒(méi)有問(wèn)題的電池,就算是放出80%的容量,靜置一段時(shí)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(shí)以上,測(cè)量其電壓,在12V以上的有修的可能.
3.短路電池,最嚴(yán)重的情況下,單格電壓為0.從而整塊起動(dòng)電池的電壓表現(xiàn)為10.7-10.8V左右.較嚴(yán)重的情況下,靜置6小時(shí)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?yàn)橹Ф搪?.
4.斷路電池的特征:
主路斷時(shí),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(shí),其電壓可能會(huì)達(dá)到二十V以上.我通常采用硅整流充電機(jī)對(duì)懷疑是短路的電池進(jìn)行判斷:加大其充電電流,斷路處會(huì)急劇發(fā)熱冒煙冒氣(危險(xiǎn)!若不明危險(xiǎn)的原因請(qǐng)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(jiàn)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(dòng)電池里面,可能就是今天起動(dòng)車(chē)很容易,可是第二天怎么也起不來(lái)的.電池沒(méi)有任何異常,就是不起車(chē).其實(shí),起動(dòng)電池里面,每個(gè)格子有9-29片極板,斷掉一兩塊通常不會(huì)立即影響起動(dòng)性能.但是一般虛焊就不會(huì)是一兩片,極耳斷往往是板柵合金的問(wèn)題,更不會(huì)是一兩片.其實(shí)這些是制造方面的原因.
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