kelian

我有幾塊鋰電,大約1.5-2.5AH,由于放置時間久了,現(xiàn)無法充電(無充電電流).請幫忙指點一下!

不好意思我教的是鉛酸蓄電池

還有同行阿

我是做鉛酸蓄電池研究的,鋰電池我不是太了解.

怎么沒人來呀啊,是不是免費教不好啊!

正常使用的鉛酸蓄電池,在放電時形成硫酸鉛,在充電時能夠較容易地還原為鉛.如果電池的使用和維護不善,例如長期放置不用或經(jīng)常充電不足、過放電等等,負極上就會逐漸形成一種粗大堅硬的硫酸鉛結(jié)晶.這種硫酸鉛結(jié)晶不導(dǎo)電,在常規(guī)的充電方式下很難分解.這種現(xiàn)象被稱為"不可逆硫酸鹽化".它引起蓄電池的內(nèi)阻增大、容量下降,其形成的主要原因是硫酸鉛的重結(jié)晶現(xiàn)象導(dǎo)致粗大結(jié)晶形成后溶解度減小進而無法分解.
  鉛酸蓄電池復(fù)原技術(shù),其主要目的就是將不可逆的粗大堅硬的硫酸鹽晶體迅速地打碎分解,返回到電解液中.使蓄電池恢復(fù)到正常的使用狀態(tài).我們采用的方法是一種物理與化學(xué)的綜合修復(fù)方法,將專門配置的修復(fù)液倒入蓄電池內(nèi),再用特定的高頻脈沖設(shè)備對電池進行激活修復(fù).這種方法的主要特點是迅速、有效.修復(fù)液的加入,一方面加速了原本不導(dǎo)電的硫酸鉛鹽的分解,另一方面也保證了蓄電池在修復(fù)激活時溫度不過度升高,有效地保護了蓄電池.

  采用這種方法處理的蓄電池,極板上的大晶體全部被分解,電解液的酸根離子大大增加,比重也恢復(fù)到正常水平.鉛酸蓄電池又復(fù)原到一個新的初始狀態(tài).對于絕大多數(shù)正常使用的蓄電池,經(jīng)過這樣的復(fù)原處理,能再繼續(xù)工作一個使用周期左右.

處理功效

  正在使用中的電池通過維護后,可基本消除其硫化現(xiàn)象,恢復(fù)原容量,有效的延長電池使用壽命;失效報廢的電池,經(jīng)過維護后,可起死回生,重復(fù)使用.

  一節(jié)1號電池料在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用價值;一粒紐扣電池可使600噸水受到污染,相當(dāng)于一個人一生的飲水量!

  在環(huán)保日益成為一個全球化問題的今天,廢舊電池所帶來的環(huán)境污染問題顯得非常突出,而在“電池污染”中,鉛酸蓄電池又尤其顯眼.但我國的回收工作總的來說處于一種無序狀態(tài)——大量的硫酸被小商販任意倒置,廢鉛也常常因為處理或保管不當(dāng)而隨地遺棄,不但嚴(yán)重污染土壤和水源,還往往直接危害人體健康,是最危險的固體廢棄物之一.

  該技術(shù)將開拓名副其實的“綠色產(chǎn)業(yè)”,為社會造福,為客戶造利.

中國首部環(huán)境綠皮書發(fā)布

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文章來源:人民網(wǎng)
關(guān)鍵字:環(huán)境保護,電動自行車

  2月28日,中國首部環(huán)境綠皮書――《2005年:中國的環(huán)境危局與突圍》在京發(fā)布.綠皮書指出:我國環(huán)境生態(tài)進入高危狀態(tài)和事故高發(fā)期,中國的環(huán)保正處于十字路口.在經(jīng)濟高速增長和社會轉(zhuǎn)型的背景下,由于多年的積累和欠債以及落后的環(huán)境治理和監(jiān)管水平,我國環(huán)境污染積重難返,事故進入高發(fā)期,呈一觸即發(fā)的危險態(tài)勢.
  環(huán)境綠皮書由民間環(huán)保組織“自然之友”組織編寫,社科文獻出版社出版,是中國民間環(huán)保團體第一次嘗試結(jié)合更多的專業(yè)人士,從公眾視角編寫的中國環(huán)境保護年度報告.綠皮書以民間的視角,更直接地反應(yīng)了一線人士的觀點與觀察,用相對通俗簡明的表達,記錄了一年來中國重要的環(huán)境變化、問題、挑戰(zhàn)、經(jīng)驗和教訓(xùn).

以下摘錄《環(huán)境綠皮書》中的一些主要觀點及數(shù)據(jù).

中國的環(huán)境保護正處在十字路口

《環(huán)境綠皮書》認為,中國目前的環(huán)境污染和生態(tài)惡化呈積重難返之勢,雖然2005年年初,國家環(huán)保總局揭開了環(huán)評風(fēng)暴的序幕,加大了環(huán)境保護的力度,但歲末的松花江特大污染事件,則以悲劇的方式凸顯了經(jīng)濟高速發(fā)展中的中國面臨嚴(yán)峻的環(huán)境現(xiàn)實.2006年的環(huán)境危機仍在加劇,專家指出,中國的環(huán)境保護正處在十字路口.

我國的污染已經(jīng)呈現(xiàn)出“復(fù)合型、壓縮型”的特點,發(fā)達國家在工業(yè)化中后期出現(xiàn)的污染公害已在我國普遍出現(xiàn),我國已沒有繼續(xù)支持目前經(jīng)濟增長方式的環(huán)境容量.未來15年,我國人口將達到14．6億,到2020年經(jīng)濟總量將再翻兩番,不斷增長的經(jīng)濟規(guī)模和人口,對資源和環(huán)境造成巨大的壓力.按現(xiàn)在的資源消耗和污染控制水平,污染負荷將增加4~5倍.這個階段特別是“十一五”期間,將是我國環(huán)境與發(fā)展矛盾最為突出的時期.

中國正在為環(huán)境污染付出沉重代價.世界銀行2001年發(fā)展報告中列舉的世界20個污染最嚴(yán)重的城市,中國占16個.許多大城市肺癌標(biāo)化死亡人數(shù)增加了8~10倍.據(jù)研究,空氣污染使慢性呼吸道疾病成為導(dǎo)致死亡的主要疾病,其造成的污染和經(jīng)濟成本約占中國GDP的3%~8%,達到1280億元,相當(dāng)于廣東和上海GDP的總和. 另一個數(shù)據(jù)是,到2020年,中國僅為燃煤污染導(dǎo)致的疾病就將付出3900億美元,占國內(nèi)生產(chǎn)總值的13%.這意味著如果屆時中國仍保持9%的經(jīng)濟增長率,全部用以補償這一項還不夠.

與環(huán)境污染相比,生態(tài)惡化是在城市人的視野之外靜悄悄地發(fā)生的,往往不被人們注意,然而其危害和后果遠比環(huán)境污染更為嚴(yán)重,因而生態(tài)災(zāi)難基本是不可逆轉(zhuǎn)的.水土流失、草地退化、沙化和荒漠化、生物多樣性消失等等,將危害中華民族賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ).近年來我國的生態(tài)惡化,即受到全球范圍氣候變化、溫室效應(yīng)的影響,也由于經(jīng)濟活動和人口壓力對環(huán)境的影響.

2005年1月,評估世界各國(地區(qū))環(huán)境質(zhì)量的“環(huán)境可持續(xù)指數(shù)”(ESI),在瑞士達沃斯正式對外發(fā)布.在全球144個國家和地區(qū)中,按照滿分100點的打分規(guī)則,芬蘭位居第一,中國(38.6點)位于伊朗之后,名列第133位(倒數(shù)第14位).在2002年第一次發(fā)布該指數(shù)時,全球142個國家和地區(qū)中,中國位居第129位.

淡水環(huán)境成為我國最緊迫、重要的環(huán)境問題

《中國環(huán)境綠皮書》認為,淡水環(huán)境成為我國最緊迫、重要的環(huán)境問題.淡水環(huán)境具有很強的綜合性,既有嚴(yán)重的河湖水域和地下水污染問題,也有水資源短缺的問題,以及嚴(yán)重的水土流失,集污染問題、資源問題和生態(tài)問題于一身,是中國當(dāng)前環(huán)境危機的集中體現(xiàn).

因為缺水,每年給我國工農(nóng)業(yè)造成的損失高達3500億元 .這還不包括水資源被過度開采而導(dǎo)致的巨大的間接損失.僅以國土資源部南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所主持的《長三角地區(qū)地下水資源與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價》報告顯示的數(shù)據(jù)為例:由于地下水資源被過度開采,地面沉降對長三角地區(qū)造成的直接和間接損失已經(jīng)達到3150億元 ,包括對建筑樓房、道路橋梁、地下管線等造成的損失.

中國的水危機已經(jīng)引起世界范圍的廣泛關(guān)注.美國蘭德公司提出影響中國經(jīng)濟增長可持續(xù)性的八大瓶頸之一就是缺水和污染,它們對增長率的負面影響達到1.5%~1.9%,高于能源價格上漲和外商投資下降的影響.

水危機將始終是國家安全的心腹之患,如何保障水安全,包括水資源安全、水環(huán)境安全和水生態(tài)安全,以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)成為中國最重要的發(fā)展問題之一.

民間環(huán)保組織與政府?dāng)y手合作推進環(huán)保

《環(huán)境綠皮書》指出,隨著中國公眾參與環(huán)境保護的廣度和深度不斷提高,NGO組織(非政府組織)與政府?dāng)y手合作推進環(huán)保,成為我國環(huán)境保護領(lǐng)域一個重要特點和新趨勢.

據(jù)悉,中國的環(huán)境NGO從上個世紀(jì)90年代初誕生,數(shù)量不斷增加,能力和影響力逐漸增強.據(jù)專家估計,全國大約有1000多個成型的本土環(huán)境NGO,其中草根組織100多個,學(xué)生社團500個,其他的是各地有政府背景的環(huán)境NGO.中國環(huán)境NGO已成為普及環(huán)境教育和倡導(dǎo)公眾參與環(huán)保的重要力量.

2003年以來,環(huán)境NGO參與了多起重大公共事件,進行公眾倡導(dǎo)并力圖影響政策,進入了公眾倡導(dǎo)的新的發(fā)展階段.如對都江堰楊柳湖、木格措水壩以及怒江和金沙江虎跳峽電站的質(zhì)疑,以及對北京動物園搬遷的決策爭議等,關(guān)注和訴求指向了政府公共政策和商業(yè)利益集團.NGO成為公眾參與圓明園防滲膜工程評議的主要推動力量,也是質(zhì)疑和批評西南水電無序開發(fā)的主要力量.

在民間草根NGO之外,中國還有一大批有政府背景的非政府組織,由于擁有較強的專家優(yōu)勢、政府認同以及體制內(nèi)的溝通渠道,環(huán)境NGO對公共決策產(chǎn)生了積極影響.如國家環(huán)保總局下屬的兩個全國性社團表現(xiàn)活躍,值得關(guān)注.一是潘岳擔(dān)任會長的中國環(huán)境文化促進會,另一個是2005年4月新成立的中華環(huán)保聯(lián)合會.國際NGO也在中國的環(huán)境保護中發(fā)揮了重要而積極的作用.

環(huán)境公平問題凸顯

《中國環(huán)境綠皮書》認為,當(dāng)前環(huán)境問題的另一個新特點,是污染由城市向農(nóng)村、由東部向西部的轉(zhuǎn)移.

城市地區(qū),尤其是大城市和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的環(huán)境狀況開始有所改善.城市空氣污染的結(jié)構(gòu)發(fā)生了實質(zhì)性的變化,汽車尾氣已成為大氣污染的首要污染源.與此同時,隨著工業(yè)化向農(nóng)村的深入,農(nóng)村地區(qū)水源受污染的情況日趨嚴(yán)重.由于中國污染防治投資幾乎全部投到工業(yè)和城市,農(nóng)村環(huán)保設(shè)施幾乎為零.通過截污,城區(qū)水質(zhì)改善了,農(nóng)村水質(zhì)卻惡化了;通過簡單填埋生活垃圾,城區(qū)面貌改善了,城鄉(xiāng)結(jié)合部的垃圾二次污染加重了.在某種程度上,城市環(huán)境的局部改善是以犧牲農(nóng)村環(huán)境為代價的.

類似地,發(fā)達地區(qū)與欠發(fā)達地區(qū)的環(huán)境差距拉大.國家環(huán)保總局在《全國城市環(huán)境管理和綜合整治2004年度報告》中指出,2004年,全國500個上報“城考”結(jié)果的城市中,共有155個城市的危險廢物集中處理率為零;193個城市的生活污水集中處理率為零,160個城市的生活垃圾無害化處理率為零.它們大多是欠發(fā)達地區(qū)的中小城市.

伴隨西部大開發(fā)的深入進行,包括大規(guī)模的能源、水電開發(fā),鐵路、管線等建設(shè)工程,以及旅游開發(fā),西部更為脆弱的環(huán)境生態(tài)面臨巨大的壓力.由于沒有建立生態(tài)補償機制,發(fā)達地區(qū)享受了環(huán)境保護的好處,不發(fā)達地區(qū)卻在競爭中日趨落后,造成區(qū)域之間的不公平.當(dāng)經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)開始設(shè)置環(huán)境門檻,限制污染企業(yè)時,許多技術(shù)落后、污染嚴(yán)重的企業(yè)大量向西部轉(zhuǎn)移,其后果可能是災(zāi)難性的.例如,近年來內(nèi)蒙古東烏珠穆沁旗引進了一批內(nèi)地污染企業(yè),每天抽取大量地下水洗礦、造紙,消耗大量水資源,同時把幾萬噸工業(yè)廢水直接排放到草原上,造成大批湖泊干涸、草原污染,國家重要濕地—烏拉蓋濕地即將消亡.內(nèi)蒙古重點扶持的20家工業(yè)園區(qū)中,高耗能產(chǎn)品為主的園區(qū)約占一半.

環(huán)境公平問題突顯,直接表現(xiàn)為環(huán)境維權(quán)事件增多,環(huán)境沖突日趨激烈.自1997年后,環(huán)境污染糾紛呈直線上升趨勢,每年上升的比例為25%,2002年超過了50萬起.據(jù)中國政法大學(xué)環(huán)境資源法研究和服務(wù)中心對1999年至2005年環(huán)境糾紛和污染訴訟問題的分類,依次是噪音污染、大氣污染、水污染、固體廢棄物污染等.

小排量汽車和電動自行車應(yīng)成為節(jié)能環(huán)保先鋒

《中國環(huán)境綠皮書》認為,近年,我國城市交通管理政策存在著一個奇怪的現(xiàn)象:盡管油價不斷上漲,盡管中央提倡建設(shè)節(jié)約型社會與和諧社會,但是在節(jié)能環(huán)保方面有很大潛力的電動自行車和小排量汽車,卻在很多城市備受排擠.

目前,中國各地有84個城市禁行或限行小排量汽車,還有相當(dāng)多的城市正在掃蕩助力車和電動自行車.2005年,“禁電限小”問題引發(fā)了社會普遍爭議,要求解除禁令的呼聲越來越高.實際上,這映射了中國城市化發(fā)展進程中的一些深層次矛盾.

據(jù)悉,按照年初國家發(fā)改委等六部門聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于鼓勵發(fā)展節(jié)能環(huán)保型小排量汽車的意見》,今年3月底前,各地都要取消對小排量汽車在行駛路線等方面的限制措施.

與小排量汽車的城市交通問題一樣,電動自行車今年也備受矚目.我國中央政府和領(lǐng)導(dǎo)支持電動自行車的研制和使用,歐洲致力于推廣電動車的非政府組織“超級動力”(Extra Energy)還在中國展開調(diào)研,但是很多地方政府卻在權(quán)力范圍內(nèi),相繼出臺了禁止電動自行車出行的規(guī)定,給這個快速成長的行業(yè)帶來巨大困境.

據(jù)了解,2004年全國產(chǎn)銷量大約750萬輛,比2003年幾乎翻番,2005年有預(yù)計突破1000萬輛,是世界電動自行車產(chǎn)量最多的國家,占到了世界總產(chǎn)量的3/4.與此形成巨大反差的是,北京、南寧、福州、溫州、海口等地相繼出臺禁止電動自行車上路的法令.2005年5月,珠海成為第一個通過立法禁止電動自行車的城市,禁令從行政層面上升到法律層面,電動自行車行業(yè)面臨巨大危機.

電動自行車禁行的理由不外乎兩方面:安全隱患和環(huán)保問題.在實際使用中,電動自行車經(jīng)常超過國家規(guī)定的限速,并且有可能占用機動車道或人行道;電動自行車采用的蓄電池,使用半年到一年時間就需更新,電池生產(chǎn)和回收不當(dāng)會造成嚴(yán)重污染;另外,市面上檢測到很多電動自行車不符合國家規(guī)定的技術(shù)與安全標(biāo)準(zhǔn),且一些廠家的銷售配套服務(wù)不完備,影響了電動自行車的行業(yè)聲譽.問題的確存在,但作為禁行理由卻值得商榷.專家分析認為,電動自行車引起關(guān)注的一些問題,根源往往不在于車本身.各地針對電動自行車的禁令,是對問題表象的簡單化處理,而問題背后的深層原因沒有得到認真對待.

自2006年1月4日起,凡符合國家《電動自行車通用技術(shù)條件》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),并被列入北京市電動自行車產(chǎn)品目錄的電動自行車可以進行登記,并由公安交通管理部門核發(fā)牌證,2002年核發(fā)的電動自行車臨時號牌繼續(xù)有效.

《中國環(huán)境綠皮書》指出,電動自行車業(yè)和小排量汽車行業(yè)都是對國民經(jīng)濟具有拉動效應(yīng)的行業(yè),能帶動一批產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.我國亟待出臺行之有效的電動自行車技術(shù)規(guī)范和行業(yè)規(guī)范,對企業(yè)進行清理整頓,只允許那些符合標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)和產(chǎn)品進行銷售活動,完善行業(yè)配套服務(wù)的規(guī)定,加強售后服務(wù)監(jiān)管,重視維護消費者利益.同時須對電池回收等關(guān)聯(lián)問題進行有效規(guī)劃.

我會根據(jù)網(wǎng)友提供的電池損壞情況,你手頭的工具,才能為你答出電池修復(fù)方法.

怎樣消除蓄電池硫化

     首先讓我們來了解一下什么叫電池硫化,產(chǎn)生硫化的原因是什么以及它的危害與特點.  

     1、 什么是電池硫化?
     在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結(jié)晶,充電時又非常難于轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)的硫酸鉛,這就是硫酸鉛鹽化,簡稱為“硫化”.生成這種硫酸鉛晶體的主要原因是過放電或放電后長期放置時,硫酸鉛微粒在電解液中溶解,呈飽和狀態(tài),這些硫酸鉛在溫度低時重新結(jié)晶,而在結(jié)晶時硫酸鉛析出.這樣在一度析出的粒子一次又一次地因溫度變動而生長、發(fā)展,使結(jié)晶粒增大.這種硫酸鉛的導(dǎo)電性不良、電阻大,溶解度和溶解速度又很小,充電時恢復(fù)困難.因而成為容量降低和壽命縮短的原因.
      2、 產(chǎn)生硫化的原因是什么?
      正常的鉛蓄電池在放電時形成硫酸鉛結(jié)晶,充電時比較容易地還原為鉛.如果電池的使用和維護不善,例如經(jīng)常充電不足或過放電,負極上就會逐漸形成一種粗大堅硬的硫酸鉛.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)生在負極,被稱為不可逆硫酸鹽化.它引起蓄電池容量下降,甚至成為蓄電池壽命終止的主要原因.
      一般認為,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其表面自由能的結(jié)果.從結(jié)晶過程的規(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)長期充放或過放電時,大量的硫酸鉛存在,再加上硫酸濃度和溫度的波動,個別的硫酸鉛晶體就可以依附小晶體的溶解而長大.
      3、 電池硫化的危害是什么?
      輕微的電池硫化,會降低電池的容量,電池內(nèi)阻增加,嚴(yán)重時則電極失效,充不進電.輕微的電池硫化,尚可用一些方法使它恢復(fù),嚴(yán)重時采用一般的充電方法是不能夠恢復(fù)容量的.
      4、 電池硫化的特點是什么?
      硫化的電池最明顯的外特征是電池容量下降,內(nèi)阻增加.當(dāng)然,如果電池失水和正極板軟化也具有這個外特性.鑒別電池是否硫化的方法,往往是采用脈沖修復(fù)儀對電池進行脈沖修復(fù),如果容量上升,就是硫化,如果沒有一點點容量上升,電池容量下降可能是其它原因產(chǎn)生.
      5、 消除電池硫化的方法有以下幾種,具體是:
      1) 大電流充電修復(fù)
       若認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100 m A /c㎡).在這樣的電流密度下,負極可以達到很負的電勢值,這時遠離零電荷點,使φ-φ(0)<0,改變了電極表面帶電的符號,表面活性物質(zhì)會發(fā)生脫附,特別是對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行.目前國內(nèi)幾乎沒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.但是這樣做的缺點是很容易造成失水,而且也容易使一些本來可以修復(fù)的電池在大電流充電的過程中極板被擊穿,造成不必要的麻煩.使修復(fù)率和效果大打折扣.
      2)脈沖修復(fù)
      按照原子物理學(xué)和固體物理學(xué)的原理,硫離子具有5個不同的能級狀態(tài),通常處于亞穩(wěn)定能級狀態(tài)的離子趨向與遷落到最穩(wěn)定的共價鍵能級而存在.在最低能級(即共價鍵能級狀態(tài)),硫以包含8個原子的環(huán)形分子形式存在,這8個原子的環(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到一定的程度,這時候在外層原子加帶的電子被激活到下一個更高的能帶,使原子之間解除束縛.每一個特定的能級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狀態(tài),太低得能量無法達到躍遷所需要得能量要求,但是,過高的能量會使已經(jīng)脫離了束縛而躍遷的原子處于不穩(wěn)定狀態(tài),又回落到原來的能級.這樣,必須通過多次諧振,使得其中一次脫離了束縛,達到最活躍的能級狀態(tài)而又沒有回落到原來的能級.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).很高的電壓可以實現(xiàn),就是大電流高電壓充電的方法,諧振也可以實現(xiàn),就是脈沖諧波諧振的方法.從固體物理上來講,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,粗大的硫酸鉛就會呈現(xiàn)導(dǎo)電狀態(tài).如果對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.如果這個高電壓足夠短,并且進行限流,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.電池析氣量強正相關(guān)于充電電流和充電時間,如果脈沖寬度足夠,就可以在保證擊穿粗大硫酸鉛結(jié)晶的條件下,同時發(fā)生的微充電來不及形成析氣.這樣,實現(xiàn)了脈沖消除硫化.這樣做的缺點是修復(fù)之后達到的效果也不理想,修復(fù)的時間也會很長.

      3)添加修復(fù)劑與脈沖修復(fù)相結(jié)合
      修復(fù)劑添加之后在外加電場的作用下,用它自身的活性物質(zhì)分解硫酸鉛晶體粒子,使晶體表面的活性物質(zhì)(pb/pbo2)活化再生,硫酸根離子回到電解液中;對未生成的硫酸鉛晶體,這些微顆粒在外加電場的作用下,會均勻吸附于電極上,使硫酸鉛晶體在電極的界面上永遠不會產(chǎn)生.而且可以避免因平時過充電造成的失水現(xiàn)象.有效的提高了整個蓄電池的活性物質(zhì)利用率,并使電池的電極長期處于新電池狀態(tài).從根本上克服了蓄電池因硫酸鉛鹽化而造成電池容量下降的缺點,延長了鉛酸蓄電池的壽命,它可使任何一只沒有物理損壞的鉛酸蓄電池都能從根本上解決壽命短、容量下降快的致命弱點.

     通過以上比較,可以得出的結(jié)論就是,不管用單純的大電流修復(fù)也好,還是用脈沖修復(fù)也好都不能從根本上抑制硫酸鹽化,這樣一來所修復(fù)的效果和持續(xù)的時間達不到理想的效果.通俗的可以說用儀器修復(fù)是屬于物理療法,而加修復(fù)劑是屬于化學(xué)療法.只有兩者結(jié)合起來才能達到更好的效果.就好比是中西醫(yī)結(jié)合.

UPS是英文Uninterrupted Power System的縮寫,中文即稱不間斷電源系統(tǒng). UPS是一種含有儲能的裝置,以逆變器、電池組等為主要組成部分的恒壓、恒頻的不間斷電源.當(dāng)市電正常時,UPS將市電穩(wěn)壓或穩(wěn)壓、穩(wěn)頻后供負載使用,同時向機內(nèi)電池充電;當(dāng)市電中斷時(異常時),UPS立即在4-10毫秒內(nèi)或“零”中斷時間內(nèi)將蓄電池的電源通過逆變轉(zhuǎn)換的方式向負載繼續(xù)供應(yīng)電力,使負載維持正常的工作,以便保存資料并保護負載的軟硬件不受損壞.目前行業(yè)內(nèi)的UPS電池組主要以鉛酸蓄電池為主.
       1．為什么要用UPS?
       簡要從以下兩方面闡述: 一方面,UPS是在市電發(fā)生故障時(停電或異常時),為我們的工作和生活提供一定能量的備用電力,從而使我們能正常的工作和生活,并確保了我們的工作質(zhì)量和人民生命財產(chǎn)不受影響,機器、設(shè)備、儀器不受損害.
      另一方面,UPS是確保我們在日常工作和生活中能享用高質(zhì)量電力的前提下,提高了我們的工作效率,同時也延長了機器、設(shè)備、儀器的使用壽命.眾所周知,在公共電網(wǎng)中存在著電源污染較為嚴(yán)重.如:電源過壓、欠壓、電壓下陷、電壓浪涌、電壓瞬變、電壓尖峰、頻率偏移、諧波失真等,這些現(xiàn)象都會嚴(yán)重影響我們的工作和機器設(shè)備的正常運行.特別是一些重要部門的主要機器、設(shè)備和儀器對工作環(huán)境要求嚴(yán)格的更顯突出.
      綜上所述,為保證我們能提高工作效率和正常生活不受干擾,以及確保機器設(shè)備能安全、正常的運行不受影響.提高在緊急事件電力中斷時應(yīng)對能力,將損失減少到最低程度,以利于從容地面對電力災(zāi)難.人們對供電電源的時間和質(zhì)量提出了更高的要求.因此,UPS在我們工作和生活中的重要性就可想而知了!
      2．如何選配UPS?
      首先考慮UPS容量的選擇.各種UPS (品牌)電源容量一般都以視在功率標(biāo)注其標(biāo)稱值,視在功率的單位為VA,而機房、光節(jié)點等設(shè)備上的功率一般以有功功率標(biāo)注,其單位為W,因此需要UPS的輸出換算為有功功率,即P=VA×Cosφ,UPS電源所帶負載太重會影響到 電源本身的使用壽命和可靠性,負載太輕不僅會造成設(shè)備投資的浪費,而且會使電池長期小電流放電而造成深度放電,使電池受到不可修復(fù)的損害,因此合理的UPS電源負載應(yīng)是其額定有功功率的25%-80%.
      其次按用途確定UPS的類型.根據(jù)負載對UPS的輸出容量,輸出電壓、頻率的穩(wěn)定度,輸出波形、切換時間以及保護功能、并機備份功能來確定選配:工頻在線機、高頻在線機、高頻在線式、在線互動式和后備式UPS.工頻在線式和高頻在線式它們在應(yīng)用技術(shù)上均采用高頻技術(shù)的結(jié)構(gòu),兩者區(qū)別主要在(1)工頻在線式輸出功率因素為0.8-1滯后,而高頻在線式是0.7,(2)工頻在線式帶有輸出隔離變壓器,而高頻在線式?jīng)]帶輸出隔離變壓器.
      A. 什么叫后備式UPS:在市電正常時對市電進行穩(wěn)壓,逆變器不工作,處于等待狀態(tài).當(dāng)市網(wǎng)電壓異常時,UPS會迅速切換到逆變狀態(tài),將電池電能逆變?yōu)榻涣麟姴ω撦d繼續(xù)供電,因此后備式UPS電源在轉(zhuǎn)為逆變工作時會有一段轉(zhuǎn)換時間,一般小于10MS,這種UPS對電網(wǎng)污染嚴(yán)重,抗干擾能力較差,線路簡單,價格便宜,使用于辦公室、家庭等要求不高的終端設(shè)備.(充電器與逆變器分開)
      B. 什么叫在線互動式UPS:即是充電器又是逆變器故稱雙變換式,在線互動式是指在輸入市電正常時,即電源的逆變器處于反向工作狀態(tài)給電池充電,在市電發(fā)生波動時,立即投入到逆變工作,將電池組電源轉(zhuǎn)換為交流電輸出,因此在線互動式UPS電源也有一定的轉(zhuǎn)換時間,同后備式相比,在線互動式的保護能力較強,逆變輸出電壓波形較好,一般為正弦波.這種UPS電源帶有軟件功能,可以很方便地進行遠程控制和智能化管理,適合于服務(wù)器和小型機.
      C. 什么叫在線式UPS:逆變器始終工作,在線式UPS電源在開機后始終處于工作狀態(tài),當(dāng)市電正常時,由UPS 的充電器向蓄電池充電并將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,而不是由市電直接供給設(shè)備;當(dāng)市電發(fā)生異常時,UPS轉(zhuǎn)換到電池供電時沒有時間上的中斷即“0”中斷.這種UPS電源具有很強的軟件管理能力,適合于工作站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等要求高的部門和地方.

      再次按所需電池備用時間確定.電網(wǎng)異常或停電后,根據(jù)負載所需的工作時間而定,UPS分為長延時機型和標(biāo)準(zhǔn)機型.長延時機型(長機)其主機是不帶備用電池,它是根據(jù)負載所需的工作時間來配置外帶電池的容量和數(shù)量.標(biāo)準(zhǔn)機型(標(biāo)機)的主機是帶備用電池的,它在電網(wǎng)異常或停電時通過內(nèi)置電池給負載供電.備用時間分別為:后備式3-12分鐘,在線互動式和在線式7-25分鐘.
而后考慮UPS是否具有數(shù)字式智能化、網(wǎng)絡(luò)化、以及遠程管理化等功能.
      A. 什么叫數(shù)字式智能化:UPS電源對不同的事故以數(shù)字和文字的表達方式做出不同反映,減少人為操作失誤的麻煩,實現(xiàn)人性化管理.
     B. 什么叫網(wǎng)絡(luò)化:一臺UPS電源需要同時為多臺計算機或其他設(shè)備服務(wù),并能通過某種機制達成負載之間的動態(tài)配置.
     C. 什么叫遠程管理化:可以使系統(tǒng)管理員在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、因特網(wǎng)(intemet)及內(nèi)部網(wǎng)(intranet)等層次對UPS電源進行遠程和集中控制,這可使企業(yè)對UPS電源管理變得簡單快捷,提高工作效率,降低成本.
     綜上所述:最客觀的選配原則是在確定UPS容量、機型后,主要應(yīng)從性能特點的實用性、質(zhì)量保證的可靠性、服務(wù)承諾的真實性以及合理可接受的產(chǎn)品價格(性價比、可靠性和服務(wù)保證)等方面評估后來購買.如:PGEPS普金PH系列、PD系列以及PG系列UPS是您最理想的選擇.

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電動車電池的日常維護和保養(yǎng)

1、日常維護和保養(yǎng)

不要無初速度狀態(tài)下直接電啟動,上坡時,頂風(fēng)騎行時,適當(dāng)加上人力騎行,上述情況下,瞬間電流可達到十幾安培,長時間大電流放電會加重鹽化,會因電池溫度過高形成失水、極板變形、活性物質(zhì)脫落……現(xiàn)象,使電池壽命縮短,騎行中應(yīng)巧妙利用滑行,盡量減少強行剎車和反復(fù)啟動,可以節(jié)約能源和延長蓄電池的使用壽命.

2、不要追求過高的時速而剪掉控制器限速器的限速線,不要追求更大的扭矩而選用350W左右的大功率電機,放電電流與‘時速’‘阻力矩’大體上成正比關(guān)系,特別是加速階段,放電電流更會成倍增加,持續(xù)的大電流放電,電化學(xué)反應(yīng)激烈,會引起極板變形,活性物質(zhì)脫落,電解液析氧,析氫逸出造成失水,這些都會縮短電池的使用壽命,甚至造成不可修復(fù)的損壞.電摩用的電池,使用壽命一般在3-6個月;大功率電機用的電池,使用壽命一般在6-10個月.

3、要及時充電

蓄電池放電時就開始了鹽化反應(yīng)(硫化反應(yīng)),及時充電可以將具有活性的硫酸鉛及時轉(zhuǎn)化為活性的海綿狀鉛和二氧化鉛,若放置12小時以上,活性的硫酸鉛就會再次結(jié)晶成為較大晶體顆粒,成為不可逆鹽化(硫化).如果每次騎行都需要及時充電,使電池處于淺循環(huán)狀態(tài),會延長電池的使用壽命.

4、要定期深放電

每月進行1-2次深放電,所謂深放電是指在平坦路面上,正常負荷條件下騎行到第一次欠壓保護的完全放電,或者用放電儀進行完全放電,也就是使每個單個電壓下降到1.75V,然后再完全充電,會使電池容量略有提升.

值得注意的兩個問題:①深放電和過度放電只是一步之遙,第一次欠壓保護時,是深放電的標(biāo)志,(當(dāng)然控制器的欠壓保護值應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確定位在每單個電壓為1.75V時)欠壓保護后,蓄電池會有2-3V的回升電壓,切不可用回升電壓再驅(qū)動行使,對電池來講這是過渡放電,對電池的損害是致命的.用放電儀來完全放電應(yīng)該不存在這樣的問題.②蓄電池廠家生產(chǎn)的蓄電池,很難保證內(nèi)阻的一致性,特別是內(nèi)化成的產(chǎn)品,影響內(nèi)阻的變數(shù)更多,內(nèi)阻的雜散分布更是多見,主要體現(xiàn)在深放電至33V(36V電池組)以下時,有可能出現(xiàn)其中一、二塊電池(每塊電池內(nèi)裝有6個單格電池)的電壓迅速下降到10.5V以下,其余電池可能還維持11V以上放電,電池組的總電壓可能還未達到放電的下限31.5V,此時應(yīng)立即停止放電,這樣的電池被稱為“落后電池”,繼續(xù)放電時,這個‘落后電池’就會過度放電而損壞,這樣現(xiàn)象在初裝時,并不明顯,所以用戶在使用電池一段時間后最好請有關(guān)部門用放電儀進行一次深放電,觀察每塊電池放電的一致性,如能維修更好,至少要記下其中落后電池放電至10.5V時的總電壓值,這是您這組電池的深放電下限.當(dāng)然一組電池中出現(xiàn)‘落后電池’,肯定會使電池容量大打折扣,而且充電時,‘落后電池’會最先充滿,而隨其余電池繼續(xù)充電時就會過度充電,放電時,‘落后電池’會最先放電到下限,而隨其余電池繼續(xù)放電時就會過度放電,形成惡性循環(huán),很快就出現(xiàn)容量迅速衰減的狀況.

5、不要隨意更換充電器,按說明書要求正確使用充電器.

整車廠的電動自行車出廠時,充電器是與所配置的蓄電池相匹配的.其補充電流、充電最高電壓和轉(zhuǎn)換電流、浮充電壓、浮充電流是規(guī)定好的,其它充電器的參數(shù)都有一定的范圍的差異,很有可能與所配置的蓄電池不匹配,所以不可隨意更換充電器.

充電器在強烈震動和顛簸中,會使參數(shù)漂移,通風(fēng)不良環(huán)境中使用,充電器的溫度可達70℃左右,會使參數(shù)熱漂移,都會影響充電器的正常工作,會對蓄電池造成過充電、欠充電等損害.

再有,充電器要有浮充的功能,充電器顯示充滿的指示燈亮?xí)r,只表示充入的電量達到總?cè)萘康?7%-99%,應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進行浮充(涓流)充電2小時,使其徹底充滿.這樣可以抑制電池的鹽化.充電器如果有正脈沖充電功能,可以有效地防止電池的鹽化積累.充電器若有負脈沖充電功能,則可以有效地消除電池的極化積累.

6、防止自放電

引起自放電的因素很多,如電解液及極板材料有雜質(zhì),引起局部電池效應(yīng)自放電,隔板破裂,活性物質(zhì)脫落,蓄電池蓋上有浸潤性灰塵,電解液或水形成回路自放電.

我們能做到的是保持蓄電池蓋上的干燥和清潔.冬天從屋外移到屋內(nèi)的蓄電池其表現(xiàn)上會有冷凝水,可擦拭或靜置屋內(nèi)待其蒸發(fā)后再充電.

7、不可欠電貯存

長期停用的電池,要首先將電池充滿電再存放,并且至少每個月要重新完全充電一次.

8、一般的鹽化蓄電池可由專業(yè)商家用修復(fù)儀進行干式修復(fù)或補液修復(fù).

自己頂以下

講講短路電池和斷路的電池應(yīng)該怎么修吧,一般的修復(fù)是用修復(fù)儀器是什么工作原理,反充電可以去除硫化,對壽命有沒有什么影響呢

支持你一下.

能放電不能?能的話就先把電放完,先用小電流充電30-60分鐘之后用兩倍電流充電!30-60分鐘!注意溫度不要高于40度!
我修手機電池就是這那樣作的 !

商業(yè)維修短路和斷路的電池不要修了 !!
一般的脈沖修復(fù)使用的是高電壓小電流加脈沖去硫化 !
反沖能除硫,是高溫下去的,但是壽命沒有多大的保證 ,
可以做為修電池的最后辦法!

也就是說不必把含有修復(fù)劑的電解液清除掉,讓含有修復(fù)劑的電解液繼續(xù)使用?

講講短路電池和斷路的電池應(yīng)該怎么修吧,一般的修復(fù)是用修復(fù)儀器是什么工作原理,反充電可以去除硫化,對壽命有沒有什么影響呢


把電池殼打開找出造成上兩種情況的部分,把短路的部分取出換上好的極板、把短路的部分連接上.然后再把滇池的上蓋封好就可以了.

請問,如何在早期(容量全程測試前)判斷電瓶中有沒有“死亡”格?

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用檢測設(shè)備就可以,在早期(容量全程測試前)判斷電瓶中有沒有“死亡”格.

解釋的不錯,基本可以.

歡迎各位指點,以便我們大家相互學(xué)習(xí).

哎現(xiàn)在還是賣機器的多,想做技術(shù)交流的少.

提醒一下想從事或正在從電池修復(fù)的朋友,多學(xué)習(xí)以下基礎(chǔ)知識,以免自己不懂而上當(dāng),或買到假貨;或因為不懂基礎(chǔ)知識、修復(fù)知識而不知道如何判斷電池的具體損壞情況,造成電池不能修理,再去抱怨廠家的設(shè)備如何垃圾,那時你即賠了錢又白搭上了時間,就只能怨你自己了.還是多學(xué)習(xí)把朋友.

電池故障及解決辦法    

    電動車用蓄電池制造水平參差不齊,蓄電池質(zhì)量、性能區(qū)別也相當(dāng)大.與蓄電池配合的設(shè)備質(zhì)量好壞也不同程度地影響蓄電池的性能.使用條件的千差萬別,也造成電動車性能的差異,在用戶看來都可能理解成為蓄電池的質(zhì)量問題.在電動車主要部件中,蓄電池的故障率較高,以下列舉了一些典型的故障現(xiàn)象,介紹其檢查處理方法.

      一、電池漏液

      1、故障現(xiàn)象

      常見的漏液現(xiàn)象:一是上蓋與底槽之間密封不好或因碰撞,封口膠開裂造成漏液;二是帽閥滲酸漏液;三是接線端處滲酸漏液;四是其他部位出現(xiàn)滲酸漏液.

      2、故障的檢查和處理

      先做外觀檢查,找出滲酸漏液部位.取開蓋片看帽閥周圍有無滲酸漏液痕跡,再打開帽閥觀察電池內(nèi)部有無流動的電解液.完成了上述工作之后,若仍未發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)做氣密性測試(放入水中充氣加壓,觀察電池有無氣泡產(chǎn)生并冒出,有氣泡則說明有滲酸漏液).最后在充電過程中,觀察有無流動的電解液產(chǎn)生,如果有則說明是生產(chǎn)的原因.在充電過程中如有流動的電解液應(yīng)將其抽盡.

      二、電池充不進電

      1、故障現(xiàn)象

      首先檢查充電回路的連接是否可靠,檢查連線與插頭接觸是否完好,認真檢查插座和插頭是否有“打火”燒弧現(xiàn)象,有無線路損傷斷線等.檢查充電器有無損壞,充電參數(shù)是否符合要求:即初期充電電流達到1.5~1.8A/只;最高充電電壓達到14.8-14.9V/只,充電浮充電轉(zhuǎn)換電流達0.3-0.4A/只,浮充電壓達到14.0-14.4V/只.

      查看電池內(nèi)部是否有干涸現(xiàn)象,即電池是否缺液嚴(yán)重.

      還應(yīng)檢查極板是否存在不可逆硫酸鹽化.極板的不可逆硫酸鹽化,可通過充放電測量其端電壓的變化來判定.在充電時,電池的電壓上升特別快,某些單格電壓特別高,超出正常值很多;放電時電壓下降特別快,電池不存電或存電很少.出現(xiàn)上述情況,可判斷電池出現(xiàn)不可逆硫酸鹽化.

      2、故障的檢查和處理

      先將充電回路連接牢固,充電器不正常的應(yīng)更換.干涸的電池應(yīng)補加純水或1.050的硫酸或純凈水(蒸餾水更好),進行維護充電、放電恢復(fù)電池容量.如果發(fā)現(xiàn)有不可逆硫酸鹽化,應(yīng)進行均衡充電恢復(fù)容量.干涸的電池加液后的維護充電,應(yīng)控制最大電流1.8A,充電10-15小時,三只電池的電壓均在13.4V/只以上為好.如果電池之間電壓差別超過0.3V,說明電池已經(jīng)出現(xiàn)不同步的不可逆硫酸鹽化.對于發(fā)生不可逆硫酸鹽化的電池,需要更換整組電池或使用脈沖型修復(fù)儀修復(fù)電池.

      三、電池變形

      1、故障現(xiàn)象

      蓄電池變形不是突發(fā)的,往往是有一個過程的.蓄電池在充電到容量的80%左右進入高電壓充電區(qū),這時,在正極板上先析出氧氣,氧氣通過隔板中的孔,到達負極,在負極板上進行氧復(fù)活反應(yīng):

      2Pb+O2=2PbO+熱量

      PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+熱量

      反應(yīng)時產(chǎn)生熱量,當(dāng)充電容量達到90%時,氧氣發(fā)生速度增大,負極開始產(chǎn)生氫氣.大量氣體的增加使蓄電池內(nèi)壓超過開閥壓,安全閥打開,氣體逸出,最終表現(xiàn)為失水.

      2H2O=2H2↑+O2↑

      隨著蓄電池循環(huán)次數(shù)的增加,水分逐漸減少,結(jié)果蓄電池出現(xiàn)如下情況:

      (1)氧氣“通道”變得暢通,正極產(chǎn)生的氧氣很容易通過“通道”到達負極.

      (2)熱容減小,在蓄電池中熱容最大的是水,水損失后,蓄電池?zé)崛荽蟠鬁p小,產(chǎn)生的熱量使蓄電池溫度升高很快.

      (3)由于失水后蓄電池中超細玻璃纖維隔板發(fā)生收縮現(xiàn)象,使之與正負極板的附著力變差,內(nèi)阻增大,充放電過程中發(fā)熱量加大.經(jīng)過上述過程,蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量只能經(jīng)過電池槽散熱,如散熱量小于發(fā)熱量,即出現(xiàn)溫度上升現(xiàn)象.溫度上升,使蓄電池析氣過電位降低,析氣量增大,正極大量的氧氣通過“通道”,在負極表面反應(yīng),發(fā)出大量的熱量,使溫度快速上升,形成惡性循環(huán),即所謂的“熱失控”,最終溫度達到80OC以上,即發(fā)生變形.

      2、故障的檢查和處理

      一組電池(3只)同時變形時,先做電壓檢查.如果電壓基本正常,還應(yīng)測量單格電壓判斷是否短路,無短路則說明變形是過充電產(chǎn)生“熱失控”所致.應(yīng)著重檢查充電器的充電參數(shù).電壓偏高(高于44.7V以上)無過充電保護或涓流轉(zhuǎn)換點電流偏低者(不同合金板柵的蓄電池要求轉(zhuǎn)換電流不相同,一般說用鉛鈣錫鋁合金制作的板柵的蓄電池轉(zhuǎn)換電流較小,為0.025-0.03C2A;而鉛銻使金制作的板柵的蓄電池轉(zhuǎn)換電流較大為0.03-0.04C2A,要求更換充電器.

      一組電池(3只)中只有1只或2只變形,有以下故障的可能性:(1)是電池荷電不一致,充電時造成某些電池過充電引起變形.荷電不一致的原因,可能有短路單格存在,也可能用戶將電池試驗放電或自放電等;(2)是某些電池出現(xiàn)極板不可逆硫酸鹽化,內(nèi)阻增大,充電發(fā)熱變形;(3)是某些電池連線時反極造成充電發(fā)熱變形.對未變形的電池檢查放電容量以及自放電特性,若無異常則不屬電池問題.

      解決蓄電池變形的措施有:

      *保證不漏液的前提下盡可能多加液,以延長或避免“熱失控”的產(chǎn)生;

      *避免產(chǎn)生內(nèi)部短路或微短路,及帶有微短路傾向;

      *使用過程中應(yīng)防止過放電的發(fā)生,做到足電存放;

      *嚴(yán)格檢查充電器,不得有嚴(yán)重過充現(xiàn)象.

      *在高溫下充電,必須保證蓄電池散熱良好.應(yīng)采取降溫措施或減短充電時間的方法,否則應(yīng)停止充電.

電動自行車用VRLA電池早衰原因之淺析

    前言

    在世界石油緊俏、倡導(dǎo)環(huán)保世紀(jì)的今天,電動自行車以其綠色環(huán)保、經(jīng)濟便捷的特色,成為國內(nèi)代步工具的新寵,這對改善油耗污染、道路擁堵、提高中低層消費者的出行質(zhì)量有著重要的現(xiàn)實意義.

    由于電動自行車的零排放、低功耗日漸被越來越多的環(huán)保意識增強的國民所接受,全國各地電動自行車的市場呈現(xiàn)出迅猛增長的勢頭.在電動自行車市場一片大好的形勢下,面對電動自行車的指控也日益漸增,排除一些唯利是圖廠商的粗制濫造外,矛頭的核心多指向電動自行車的電源問題.作為電動自行車動力心臟的電源部分,一直是制約電動自行車向高效、經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸問題之一.市場上可選用的電源有氫燃料電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池等品種.鉛酸蓄電池以其性能穩(wěn)定、使用安全、價格低廉等因素,始終占據(jù)電動自行車電源市場的主導(dǎo)地位.但因鉛酸蓄電池的體積比能量、質(zhì)量比能量等原因使其又處于電動自行車首選電源的弱勢地位.為此開發(fā)比能高的電動自行車專用電池成為眾多蓄電池廠的熱點研究課題.在比能高的形勢下出現(xiàn)了減薄極板厚度從而增加片數(shù)、高密度硫酸、高PbO2含量、高β-PbO2 /а-PbO2比值.在提高比能量的同時,有些廠家卻忽視了蓄電池的壽命與容量這個平衡點,致使電動車市場上的鉛酸電池普遍出現(xiàn)容量早衰和循環(huán)壽命短的問題.

    一、電動自行車用鉛酸蓄電池早衰的成因和對策

    電動自行車用鉛酸蓄電池的早衰主要表現(xiàn)為在每次的充放電循環(huán)后,容量均有明顯的下降趨勢,輕者每循環(huán)一次容量下降達1 %,嚴(yán)重的可達5 %.產(chǎn)生這種早衰的原因:有阻擋層形成、鈍化、硫酸鹽化、充電接受率差,這幾種成因中的一種或其中的多種共同作用導(dǎo)致.

    1、阻擋層的形成

    電動自行車用鉛酸蓄電池長期工作在深循環(huán)充放電環(huán)境中,如果板柵合金與活性物質(zhì)的結(jié)合做得不夠好,每次循環(huán)活性物質(zhì)的膨脹收縮后,會使板柵與活性物質(zhì)的結(jié)合面在浮充電的時候形成一種腐蝕層,這種腐蝕層隨著使用合金成分的不同,形成的可以是導(dǎo)體或不良導(dǎo)體.如果是不良導(dǎo)體的話,就會使蓄電池的充放電性能快速惡化,產(chǎn)生容量早衰.對于導(dǎo)電良好的腐蝕層,由于板柵、活性物質(zhì)結(jié)合得不夠好,也會在每次放電時腐蝕層面產(chǎn)生PbSO4在充電時氧化為PbO2,多次循環(huán)后使這個結(jié)合面的結(jié)合力降低,硫酸鹽化層越來越厚,最終使蓄電池的充放電性能惡化,產(chǎn)生容量早衰.

    為了抑制阻擋層的產(chǎn)生,我們可以采用產(chǎn)生的腐蝕層是導(dǎo)體的合金成分,在生產(chǎn)極板的時候控制好鉛膏的視密度、滾板壓力、固化溫度、化成電流,在保有容量的同時盡可能多增加極板中的а-PbO2含量.在組裝電池的時候一定要采取緊裝配工藝,可以在電解液中添加一些使蓄電池在充放電循環(huán)過程中,能在板柵和活性物質(zhì)之間產(chǎn)生良好導(dǎo)體中間物的鹽類,以此抑制板柵與活性物質(zhì)界面的PbsO4層還原.

    2、鈍化

    鈍化在正極上主要表現(xiàn)為,深放電后的浮充電壓過低或過充電大于120 %多次循環(huán)后會使阻擋層的厚度增加,使阻擋層的電阻增加,最終出現(xiàn)恒壓充電電流小,恒流充電端電壓上升快,正常情況下不能完全充電.放電時端電壓下降快,使放電容量遠低于設(shè)計容量值,出現(xiàn)容量早衰.

    鈍化在負極上主要出現(xiàn)在,低溫時負極不能充分進行陽極溶解過程,致使放電容量下降的情況.負極板在放電時進行的是陽極溶解過程,在放電氧化過程中鉛表面Pb2+離子以溶解擴散方式進入溶液與HSO4-離子反應(yīng),在電極表面溶液中形成一定飽和度的PbSO4,當(dāng)PbSO4的飽和度超過一定溶度積時,就會在極板表面的擴散層內(nèi)沉淀出PbSO4結(jié)晶.由于在低溫的時候,酸液的活度和硫酸鉛溶解度均降低,這樣就等于與常溫相同放電電流密度、酸液濃度,在低溫放電時就提高了放電時電極表面溶液中的PbSO4過飽和度,使極板表面擴散層過快地沉淀出PbSO4結(jié)晶,降低了反應(yīng)表面積,縮短了放電時間,出現(xiàn)容量早衰.

    正、負極板出現(xiàn)的鈍化又與電池內(nèi)酸液的濃度有關(guān),提高酸液濃度的同時也使正、負極板更容易產(chǎn)生鈍化.正極板選用適當(dāng)?shù)暮辖?控制好充電參數(shù)就能夠有效地降低甚至可以避免出現(xiàn)鈍化.避免負極的鈍化,需要適當(dāng)降低酸液密度,提高硫酸鋇的含量、適量的木素(稍高雖對低溫放電有好處但影響充電接受率)一些有機鹽等添加劑,這樣是可以保證負極板在-10℃以上的放電性能的.

    3、硫酸鹽化

    正常鉛酸蓄電池在放電時形成的硫酸鉛結(jié)晶,充電時能較容易地還原.但過放電或放電后充電不及時,就會使硫酸鉛生成重結(jié)晶,重結(jié)晶后的硫酸鉛致密、粗大,正常充電時如果不過充電則較難完全還原.這種未完全還原的硫酸鉛結(jié)晶會使放電容量下降,使蓄電池更容易過放電,從而產(chǎn)生更多更致密、更粗大的重結(jié)晶,如此循環(huán)就會使蓄電池的充放電性能惡化,產(chǎn)生早衰.

    由于硫酸鉛的形成機理是:由細小的硫酸鉛溶解后再在更大的硫酸鉛表面沉淀析出、生長成難溶的粗大硫酸鉛結(jié)晶,我們可以通過在電解液中加入一些硫酸鹽配位摻雜劑,如硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎳、硫酸亞錫等,這些硫酸鹽配位摻雜劑可與很多金屬離子,包括硫酸鹽形成配位化合物,形成的化合物在酸性介質(zhì)中是不穩(wěn)定的,不導(dǎo)電的硫酸鹽化層將逐步溶解返回到溶液中,使極板硫化脫附溶解.此法雖不能完全避免硫酸鹽化產(chǎn)生,但對過放電短時擱置產(chǎn)生的硫酸鉛還是很有效果的.

    4、充電接受率差

    蓄電池的充電接受能力對容量早衰有著較普遍的影響.表1是充電接受能力差導(dǎo)致容量衰減的一個實測數(shù)據(jù)表:

    表1 測試來自4個不同廠家的12V10Ah電池的循環(huán)容量數(shù)據(jù)

    (5 A放電,1.8 A恒流充電,終止電壓14.8 V轉(zhuǎn)13.9 V浮充3 h)

    放電次數(shù) 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    電池編號 1# 139 146 151 153 150 148 146 148 149 148 147

    2# 143 148 153 153 151 150 149 149 148 149 146

    3# 141 141 139 137 134 131 127 122 117 110 102

    4# 145 142 140 138 135 131 128 124 119 115 111

    

    從放電時間來看1#、2#在前100次容量穩(wěn)中有升,沒有衰減, 3#、4#均存在一定程度的衰減.把4只電池的充放電數(shù)據(jù)拿來對比,發(fā)現(xiàn)3#、4#電池的恒流充電時間比1#、2#早了幾十分鐘,達到了轉(zhuǎn)換電壓14.8 V轉(zhuǎn)入了浮充電階段,而且浮充電的電流比1#、2#浮充電流小幾十毫安.這種提早由恒流轉(zhuǎn)入浮充電的時間隨著循環(huán)次數(shù)增加越來越提早.從這個因充電接受能力差,引起的早轉(zhuǎn)導(dǎo)致少充電量、造成的容量衰減的實例可以看到,充電接受能力對電池的早衰有著明顯的影響.

    影響充電接受能力的一些因素:

    (1)а-PbO2/β-PbO2比值

    а-PbO2的載流子密度比β-PbO2的高,但β-PbO2的淌度比а-PbO2高約1.5個數(shù)量級.а-PbO2的比表面積0.1 m2/g比β-PbO2的比表面積1.26 m2/g低10倍以上.由于β-PbO2的高淌度、高比表面積,所以任何電流密度下β-PbO2都比а-PbO2有著較小的電流密度,從而各種極化均更小,這種特性利于高充電接受率和高倍率放電.

    (2)氫、氧的過電位與電池酸液的濃度

    從充電曲線可以看到,正極在析氧以前有很高的充電轉(zhuǎn)化效率,從正極析氧到負極析出氫之前也有著較好的轉(zhuǎn)化效率.所以要想電池有較好的充電接受能力,就要想辦法提高氫、氧的過電位,這就要求在生產(chǎn)極板和組裝的過程中,盡量不用或少用能降低氫、氧的過電位的材料.在生產(chǎn)控制中嚴(yán)防降低過電位的雜質(zhì)混入,可以在極板的制造或電解液中添加提高過電位的元素.電池內(nèi)硫酸的濃度對于正極的析氧過電位,隨酸液濃度的上升略有上升(上升幅度很小),但負極的氫過電位隨著酸濃度的上升而下降的幅度則比氧的過電位的上升幅度大.另外β-PbO2比а-PbO2氧的過電位高.

    (3)電池全內(nèi)阻與氧復(fù)合

    電池全內(nèi)阻是由靜態(tài)歐姆內(nèi)阻(極群、極板、電解液、隔板的內(nèi)阻)和極化內(nèi)阻(濃差極化、電化學(xué)極化、新相極化)兩部分的總和組成.由于充電時電池的端電壓 = 電池電動勢 + 全內(nèi)阻極化電壓,而電池的端電壓影響著氫、氧過電位,也就等于全內(nèi)阻極化電壓影響著充電的接受能力.靜態(tài)內(nèi)阻是一個定值,如果材料和組裝沒問題,這個純靜態(tài)歐姆內(nèi)阻還是很小的,視電池的結(jié)構(gòu)和大小在數(shù)百微歐到數(shù)十毫歐之間,它對電池的歐姆極化過電勢是電流的函數(shù),隨電流大小而變化.極化內(nèi)阻是根據(jù)使用環(huán)境,隨工作過程而連續(xù)變化的不定值,充、放電剛開始時新相極化、電化學(xué)極化占主導(dǎo),隨著反應(yīng)的進行逐漸成為一個穩(wěn)定值,后濃差極化開始占主導(dǎo),到充、放電的后期電化學(xué)極化占主導(dǎo).電池在反應(yīng)的過程中,極化內(nèi)阻遠大于靜態(tài)歐姆內(nèi)阻,一般因低溫、大電流等使用情況所引起的電池端電壓偏離平衡電勢,都是極化內(nèi)阻在占主導(dǎo).

    氧復(fù)合的效率是影響VRLA電池充電效率和是否能充足電的關(guān)鍵.在正極析氧之前,蓄電池能以很高的充電轉(zhuǎn)化效率完成70 %左右的電量轉(zhuǎn)換,當(dāng)正極開始析氧后視氧從正極到負極通路阻力的大小,決定氧復(fù)合效率的高低.如果氧復(fù)合效率高,就能降低正極析氧引起的極化內(nèi)阻上升同時也消除負極出現(xiàn)極化,使蓄電池有比析氧前稍低但仍較高的充電轉(zhuǎn)換效率來完成充電電量的轉(zhuǎn)化.直到充入電量90 %左右時負極電位達到析氫過電位,這時充電的轉(zhuǎn)換效率極低,大部分電量都消耗在新相極化氫、氧上,同時因充電到后期極板表面的酸液濃度已很高,而極板表面的可溶解硫酸鉛已經(jīng)很少,充電反應(yīng)必須的Pb2+離子在高酸液濃度、低硫酸鉛的環(huán)境下也變得很少,使蓄電池的電化學(xué)極化極高,電池端電壓迅速升高而充電電流進而逐漸減小,使蓄電池的充電在克服強烈新相、電化學(xué)極化的情勢下以很低效率進行,直到蓄電池充足電.

    如果氧從正極到負極的通路阻力大(隔板孔率差、酸液量加得太多等),則氧復(fù)合效率差,就會使蓄電池的充電接受能力變差.當(dāng)正極開始析氧時,如果不能全部擴散到負極被還原,未還原的氧聚集到一定壓力就會通過排氣閥放出.因為充電電流在蓄電池的正極、負極、電解液是一個完整回路,負極未完全還原正極析氧所消耗的電流,在負極要達到電流平衡,負電極就要相應(yīng)地析出更多數(shù)量的氫.結(jié)果,析出的氫氣與未還原的部分氧一起離開了蓄電池.由于蓄電池的這種低效率復(fù)合,使蓄電池正、負電極均產(chǎn)生了副反應(yīng)氫、氧極化,導(dǎo)致蓄電池從析氧開始就在一種降低的效率中進行充電轉(zhuǎn)換,使蓄電池充電接受能力下降.如果采取恒流限壓充電模式的話,因氧復(fù)合差引起的極化隨著充電電流的大小而極化大小,如果充電電流很大就會使充電一開始很快即達到析氧電位,使蓄電池的端電壓很快就達到限制電壓,進而引起轉(zhuǎn)換充電模式或停止充電,使蓄電池不能充足電量.

    蓄電池的前50到100次循環(huán)容量衰減,多數(shù)都是因充電接受能力差而導(dǎo)致的.提高氫、氧過電位對蓄電池的腐蝕、自放電以及充電接受能力都是有很大好處的.因VRLA蓄電池的特殊充電模式,導(dǎo)致蓄電池的氧復(fù)合效率差,往往是造成蓄電池充電不足進而容量早衰的主因,一組全新的電動車用蓄電池,如果多加一些電解液會降低氧復(fù)合效率,用電動車常用的3段恒流限壓充電機,電池會在循環(huán)20~50個循環(huán)內(nèi),整組蓄電池就會因充電不足出現(xiàn)容量失效的情況.

    二、循環(huán)壽命短的一些原因

    鉛酸蓄電池隨著充放電的循環(huán)次數(shù)增加,放電容量在逐漸下降,達到規(guī)定的最低容量限度時就算失效,也就是循環(huán)壽命結(jié)束.影響循環(huán)壽命的因素很多,除去前面已經(jīng)分析過的容量早衰因素外,還有板柵腐蝕變形、活性物質(zhì)失去活性、活性物質(zhì)脫落、不可逆硫酸鹽化、熱失控、嚴(yán)重失水等很多因素.

    現(xiàn)在電動車用蓄電池所使用的材料比以前大有改進,在350次循環(huán)以內(nèi)的壽命終止基本上都不是因板柵變形、活性物質(zhì)脫落而造成的,多數(shù)都是因嚴(yán)重失水后產(chǎn)生的容量下降或熱失控而使蓄電池失效.

    1、產(chǎn)生蓄電池失水的一些原因

    蓄電池的失水主要出現(xiàn)在:自放電過程中的水耗、正極板柵腐蝕時的水耗、電池密封不嚴(yán)和蓄電池槽材料的爬酸問題、隔板性能變異導(dǎo)致的失水、浮充電和氧復(fù)合差而導(dǎo)致的失水.對于現(xiàn)在電動車電池的制造材料和使用環(huán)境,浮充電和氧復(fù)合差導(dǎo)致的失水是整個電池失水的主要因素.在VRLA新電池組的初期,由于氧復(fù)合低于100 %,所以就無可避免的要因氧不能完全復(fù)合而產(chǎn)生失水,隨著電池組的使用氧復(fù)合的效率越來越高,氧復(fù)合造成的失水也就越來越小.電動車用電池的使用頻率很高,幾乎每天都是在充放電循環(huán),所以充電導(dǎo)致的失水是最嚴(yán)重的.浮充電壓高就會使充電后期的副反應(yīng)失水很大,浮充電壓的偏高程度決定失水的快慢.浮充電壓偏低,會使蓄電池完全充足電的時間延長,同時也就使正極板的晶間腐蝕時間變長,長期在這種充電環(huán)境下引起的水耗也是很嚴(yán)重的,年最高失水可達20g以上.在電池使用幾百個循環(huán)后,電池的密封、排氣閥的壓力變異、隔板內(nèi)雜質(zhì)的聚集,對電池造成的失水也是很大的.

    VRLA蓄電池的構(gòu)造和原理,決定了VRLA電池的加液量不能太高,所以電動車蓄電池因失水造成的早衰和失效是占很大比例的.控制好原材料和浮充電壓、排氣閥(安全閥)壓力和材質(zhì)是控制失水的關(guān)鍵.

    2、熱失控的機理

    蓄電池的充電過程,化學(xué)反應(yīng)、氧復(fù)合、全內(nèi)阻極化均產(chǎn)生熱量,需要向外界擴散釋放,由于VRLA電池的結(jié)構(gòu),液量少、緊裝配、密封這些條件都對熱量的擴散不利.在蓄電池充電放出的熱量大于向外界擴散熱量的速率時,就會使自身熱量上升,蓄電池的內(nèi)部熱量上升會使內(nèi)阻下降,內(nèi)阻下降又使充電電流上升,反過來充電電流的升高又使電池內(nèi)部溫度再升高,內(nèi)阻進一步降低.如此反復(fù)形成惡性循環(huán),直到熱失控最終使蓄電池出現(xiàn)槽體變形、膨脹、斷路、短路等狀況.特別是在蓄電池內(nèi)部失水嚴(yán)重后,充電電壓達不到限壓值,充電電流稍大,始終比充電階段轉(zhuǎn)換電流大,這樣就會導(dǎo)致充電機一直不轉(zhuǎn)換的充電,最終把蓄電池充脹鼓或充壞.

    出現(xiàn)熱失控之前,內(nèi)部電流的上升會使極化增大,氫、氧的產(chǎn)生也加大 ,當(dāng)氫、氧的壓力達到開閥壓力就會使排氣閥打開放掉極化氣壓,同時也帶走一部分熱量.所以,適當(dāng)?shù)拈_閥壓力能夠?qū)崾Э氐某霈F(xiàn)有少量抑制作用.要想杜絕熱失控的出現(xiàn),就必須要求充電器要帶有限流功能,使用環(huán)境的便于散熱.

    三、蓄電池組的失效

    以上探討的都是單只電池的早衰、失效情況,但電動車用VRLA蓄電池使用的時候都是串聯(lián)起來使用的.在這樣的使用環(huán)境下,蓄電池組的一致性很重要,任何一只電池容量偏高、偏低太多,都會使整組電池快速失效.

    為了提高電池組的一致性,各廠家基本都采取電壓、容量接近來配組.這種配組在理想的工作模式下,5 A 電流放電、放電深度100 %以內(nèi),在這樣的工作環(huán)境下這樣的配組確實有一定效果,但是用戶實際使用的時候往往和理想模式有一定差距,比如放電深度超出100 %、帶人載物爬坡等大電流工作.5 A放電很好,10 A放電就會有一定差異,表2是經(jīng)過電壓、容量挑選好的一組電池,用5 A、10 A、15 A放電的容量和端電壓.

    表2 不同電流下放電,終止電壓31.5 V,各電池端電壓的差別

    

    放電電流 1#電池 2#電池 3#電池

    放前電壓 放后電壓 放前電壓 放后電壓 放前電壓 放后電壓

    5 A 13.32 10.51 13.32 10.56 13.32 10.43

    10 A 13.32 10.47 13.32 10.72 13.32 10.31

    15 A 13.32 10.31 13.32 10.97 13.32 10.22

    

    從表2數(shù)據(jù)可以看出在端電壓一致、5 A放電配組好的電池組,在大電流放電下隨放電電流的加大這種差異也越大.

    表3 配好組的電池組,用5 A放電,放電深度不同端電壓的差異

    放電時間(min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

    平均電壓(V) 12.89 12.76 13.64 12.56 12.50 12.39 12.27 12.15 12.07 11.95

    電壓差值(V) 0.041 0.069 0.056 0.059 0.061 0.053 0.055 0.057 0.051 0.059

    

    

    放電時間(min) 100 110 120 125 130 135 140 145 150 155

    平均電壓(V) 11.82 11.69 11.49 11.37 11.20 11.01 10.63 10.43 10.29 10.02

    電壓差值(V) 0.056 0.057 0.060 0.065 0.069 0.089 0.178 0.262 0.319 0.587

    

    從表3數(shù)據(jù)看,配好組的電池組的放電深度越深,端電壓的差別也越大.

    電動自行車及VRLA電池組都是串聯(lián)工作的,由于放電電流大小和放電深度的不同,會引起的電池端電壓差異,在串聯(lián)充電的時候往往電池端電壓最低的那只電池,會比其它電池在串聯(lián)充電的時候少充入一些電量.這種差別在新電池組的時候不太明顯,但是隨著使用循環(huán)次數(shù)的增加,這種差異越來越明顯,直到影響到最差的那只電池不能完全充足電,這時這種差別開始迅速增加,電池的欠充電和過充電在電池組內(nèi)越來越明顯,直到最后電壓最高的電池充電失水嚴(yán)重、電壓最低的硫酸鹽化嚴(yán)重,整組電池不能勝任工作需要而失效.電池組工作時,一致性是影響蓄電池組早衰或壽命終結(jié)的關(guān)鍵所在.從以上列表數(shù)據(jù)可以看出,單靠2小時率放電容量和電壓配組,是不能避免不當(dāng)使用中引起的一致性變差,在蓄電池廠家沒有辦法控制用戶使用環(huán)境的現(xiàn)實情況下,怎樣使一致性變差后的蓄電池組恢復(fù)一致性,才是最有效地避免電池組產(chǎn)生早衰或循環(huán)壽命短的關(guān)鍵.

    四、結(jié)論

    綜合以上常見問題的淺析,說明電動車用VRLA蓄電池的早衰和循環(huán)壽命短跟蓄電池的極板制造、組裝工藝、充放電方式、工作環(huán)境等均有聯(lián)系,是一個全面系統(tǒng)的工程,不是只做好其中某一塊就能做好的,也不是在實驗室中的精品就一定可以在市場上經(jīng)得住考驗,更不是某些企業(yè)一味偏重高容量的做法,而是要根據(jù)銷售市場的實際使用環(huán)境,全面結(jié)合容量、壽命、工作環(huán)境后的綜合設(shè)計.沒有任何一樣?xùn)|西能夠包打天下,蓄電池產(chǎn)品也不例外,側(cè)重某些性能必會降低另一些性能,所以一個好的產(chǎn)品,它只是在一定環(huán)境下的某些參數(shù)優(yōu)秀,而不會存在任何環(huán)境都全面參數(shù)優(yōu)秀的產(chǎn)品.結(jié)合市場工作環(huán)境,做好參數(shù)配比就等于做好了適應(yīng)市場的產(chǎn)品.

    從過去的市場來看,一些技術(shù)和管理好的廠家,確實根據(jù)使用環(huán)境在增加容量的同時兼顧好了壽命的因素,經(jīng)受住了市場的考驗,贏得了良好的聲譽,部分廠家沒有結(jié)合使用環(huán)境的設(shè)計或只顧初期容量的做法也使自己得到了教訓(xùn).

    參考文獻:

    朱松燃. 蓄電池手冊 [M].天津.天津大學(xué)出版社,1998.

沒人離我閑來無事發(fā)點小文章.