鉛酸蓄電池修復(fù)的本來(lái)真實(shí)面目


鋰電世界 我國(guó)是世界鉛酸蓄電池的產(chǎn)銷大國(guó),鉛酸蓄電池作為穩(wěn)定電源和主要的直流電源,需求廣泛用量巨大,與我們的社會(huì)生活息息相關(guān)。電池修復(fù)作為一個(gè)新生事物,許多人對(duì)它不了解,也有許多人對(duì)它一知半解,所以有人說(shuō)電池絕對(duì)不能修復(fù),也有人說(shuō)電池能100%的修復(fù),如果能修那么電池廠不就倒閉了嗎?以上說(shuō)法都存在偏激和以偏概全,要客觀的全面的看待電池修復(fù),既有很大的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)又有良好的市場(chǎng)前景,只要方法得當(dāng)亦可取得可觀的效益。
一.電池到底能不能修復(fù)?
可以修復(fù)是肯定的,但它有一定的實(shí)用范圍。對(duì)于極板活性物質(zhì)脫落的電池(表現(xiàn)為從電池中所抽出的液體顏色非常黑和渾濁)、短路、斷格的電池是不能修復(fù)的。而對(duì)于由于過(guò)充電、過(guò)放電和欠充電而產(chǎn)生硫化的電池,它的修復(fù)效果是非常明顯的。那么電池修復(fù)有沒(méi)有其實(shí)際意義,就要從電池報(bào)廢的主要原因來(lái)分析:經(jīng)常騎車的人都知道,過(guò)充電、欠充電和過(guò)放電對(duì)每個(gè)人來(lái)說(shuō)都是經(jīng)?,F(xiàn)象,這些都會(huì)導(dǎo)致電池缺水而產(chǎn)生硫化;從事維修和經(jīng)銷電動(dòng)車的業(yè)內(nèi)人士也都知道,電動(dòng)車跑不遠(yuǎn)的原因是因?yàn)殡姵亟M不平衡,也就是說(shuō),三塊電池中至少應(yīng)該有兩塊是好的,另一塊可能就是壞的。但是兩塊好的電池也存在放電時(shí)間過(guò)短的問(wèn)題,也就是說(shuō)存在硫化現(xiàn)象。如果我們不修復(fù),報(bào)廢的就是三塊電池;如果我們修復(fù),至少可以重新修好兩塊電池進(jìn)行再利用。所有極板軟化、斷格的電池都是因?yàn)殚L(zhǎng)期的硫化而導(dǎo)致的,如果能夠及時(shí)治療,是可以避免的。準(zhǔn)確一點(diǎn)說(shuō),電池?fù)p壞的原因如果是電池硫化造成的,多數(shù)是可以經(jīng)過(guò)修復(fù)再利用的。所以我們可以肯定的說(shuō):電池是可以修復(fù)的!它的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)效益都非常大的。它通過(guò)延長(zhǎng)電池的使用壽命而減少電池的生產(chǎn)量,對(duì)于減少?gòu)U舊電池對(duì)環(huán)境的污染有著重大的意義,也是世界解決鉛酸電池污染的通用手段。對(duì)于消費(fèi)者而言可以省下許多換電池的錢。對(duì)于投資創(chuàng)業(yè)者而言,這是一個(gè)投資小前景好的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。
二.電池修復(fù)后可以使用多長(zhǎng)時(shí)間?
電池經(jīng)過(guò)修復(fù)后到底能夠使用多長(zhǎng)時(shí)間,這是個(gè)關(guān)系到電池修復(fù)有沒(méi)有意義的重大問(wèn)題;這又跟你所修復(fù)的電池狀況、采用的修復(fù)方法有密切的關(guān)系。絕大多數(shù)的電池生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的電池都是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)合格的,其一般的使用年限都應(yīng)該在1年左右。而實(shí)際情況是,許多消費(fèi)者在使用1年左右的時(shí)候就出現(xiàn)行駛里程短,沖不進(jìn)電等現(xiàn)象。根據(jù)我們多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),電動(dòng)車電池在消費(fèi)者使用8個(gè)月的時(shí)候,最容易出現(xiàn)缺水,過(guò)了2個(gè)月,也就是10個(gè)月的時(shí)候,就出現(xiàn)了硫化現(xiàn)象,這個(gè)時(shí)候也是電池修復(fù)的最佳時(shí)候。如果此時(shí)做好電池修復(fù),重新裝車使用,一段時(shí)間后,電池還會(huì)出現(xiàn)缺水而硫化,這個(gè)過(guò)程其實(shí)就是對(duì)上一個(gè)過(guò)程的重復(fù),時(shí)間也基本是8個(gè)月左右。電池修復(fù)后保3-5個(gè)月是正常的。電池修復(fù)的方法很重要,最正確的方法是采用蒸餾水,用脈沖修復(fù)儀器除硫修復(fù)即可,再根據(jù)電池的實(shí)際情況作其它的技術(shù)處理,這才是真正的無(wú)損修復(fù)。
三.電動(dòng)車電池的幾種失效形式
1.失水:在電池充電過(guò)程中,會(huì)發(fā)生水的電解,產(chǎn)生氧氣和氫氣,使水以氫、氧的形式散失,所以又稱析氣。水在電池電化學(xué)體系中,起到非常重要的作用,水量的減少會(huì)降低參與反應(yīng)的離子活度,導(dǎo)致電池內(nèi)阻上升,極化加劇,最終導(dǎo)致電池容量下降。
2.硫酸鹽化:電池放電時(shí),在正極負(fù)極都產(chǎn)生硫酸鉛,正極由于陽(yáng)極氧化作用的存在,硫酸鉛極易在充電時(shí)轉(zhuǎn)化成二氧化鉛,而負(fù)極則不同,在長(zhǎng)期虧電保存,經(jīng)常過(guò)放電,長(zhǎng)期充電不足等因素存在的情況下,會(huì)逐漸在負(fù)極表面形成一層致密堅(jiān)硬的硫酸鉛層,不僅本身溶解度大幅度下降,難以參加反應(yīng),同時(shí)堵塞了電解液和深層活性物質(zhì)的接觸通道,從而導(dǎo)致了電池容量下降。
3.極板軟化:極板是多空隙的物質(zhì),有比極板本身面積大的多的比表面積,在電池反復(fù)的充放電循環(huán)過(guò)程中,隨著極板上不同物質(zhì)的交替變換,將會(huì)使極板空率逐漸下降,在外觀表現(xiàn)上,則是正極板的表面由開始時(shí)的堅(jiān)實(shí)逐漸變的松軟直到變成糊狀,這時(shí)由于表面積下降,將會(huì)導(dǎo)致電池容量的下降。大電流充放電、過(guò)放電都會(huì)加速極板的軟化。
4.板柵腐蝕:電池的骨架板柵由鉛合金制作而成,雖然其有很強(qiáng)的抗腐蝕能力,但長(zhǎng)期浸泡在酸性電解液當(dāng)中,仍然會(huì)使起發(fā)生金屬腐蝕,以至于發(fā)生板柵裂隙甚至斷裂,導(dǎo)致容量的下降。
5.短路:正負(fù)極板間本來(lái)應(yīng)該由隔膜(板)隔開,但如果有焊渣或枝晶穿透,則正負(fù)板想連,形成短路,嚴(yán)重的短路可導(dǎo)致該單體電壓變?yōu)榱悖绻麑?dǎo)致正負(fù)相連的物質(zhì)本身電阻較大,比如枝晶,則不會(huì)馬上使該單格電壓變?yōu)榱?,而是發(fā)生較快的自放電,俗稱軟短路。
6.?dāng)嗦罚阂话惆l(fā)生在匯流排焊接以及極柱焊接和端子焊接階段,表現(xiàn)形式通常不是完全斷路,而是虛焊,這時(shí)在該虛焊處會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)阻,導(dǎo)致電池容量下降。電池有可能一開始各方面都正常,在用了一段時(shí)間后發(fā)生虛焊現(xiàn)象,這通常是由于在焊接時(shí)沒(méi)有焊好,存在裂隙,過(guò)在使用過(guò)程中,這一區(qū)域?qū)a(chǎn)生尖端腐蝕,致使裂隙以較快的速度加大。
7.熱失控:在充電進(jìn)入恒壓限流階段后,電流本該逐漸下降,但由于電池內(nèi)阻較大造成比較大的熱量產(chǎn)生,或環(huán)境溫度較高造成散熱不暢,都會(huì)使電解液溫度上升,導(dǎo)致內(nèi)阻下降,內(nèi)阻下降進(jìn)一步導(dǎo)致了電流不降反升,電流的增大是熱量進(jìn)一步增大,大量氣體產(chǎn)生,電池進(jìn)入了失控狀態(tài),最終電池鼓漲變形。
四.電池的修復(fù)
我們通常所說(shuō)的修復(fù)或維護(hù),是針對(duì)上述失效形式中的失水和硫酸鹽化,事實(shí)上,也只有這兩種失效形式是可以修復(fù)的,而其余的物理性損傷根本不可修復(fù)。對(duì)于極板軟化,理論上存在著修復(fù)的可能,但其成本之高,效果之小,使之只能停留在理論上。
五.修復(fù)的方法
失水的電池,因?yàn)榱蛩徙U的溶解量下降,使硫酸鹽化的可能性提高,因此對(duì)失水的電池,往往單純的補(bǔ)水不能起到效果,要同時(shí)進(jìn)行去硫化處理。為了處理硫酸鹽化的電池,我們需要降低電解液密度,以提高硫酸鉛的溶解度。從上述分析可知,實(shí)際上處理失水必須要去硫化,去硫化需要加水,因此失水和去除硫酸鹽化必須同時(shí)進(jìn)行,具體方法如下:
1、在使用富液壺加水后,采用脈沖過(guò)充電:脈沖過(guò)充電實(shí)際包含了兩種修復(fù)原理,一是依靠接近硫酸鉛諧振頻率的高頻脈沖,使堅(jiān)硬的硫酸鉛層強(qiáng)度下降,更易于溶解,這可以視之為物理修復(fù),二是依靠過(guò)充電產(chǎn)生的高電勢(shì),使不易還原的硫酸鉛被還原,這可以視之為電化學(xué)修復(fù)。因該方法兼具物理和電化學(xué)修復(fù)的雙重功能,因此成為目前電池修復(fù)市場(chǎng)上最為大家認(rèn)可和普遍采用的方法。
2、在使用富液壺加水后,采用恒流過(guò)充電:這種方法,只有電化學(xué)修復(fù)的功能。
六.修復(fù)的效果
采用上述修復(fù)方法,可以保證對(duì)失水和硫酸鹽化的修復(fù)有效率達(dá)到90%,具體到對(duì)所有廢舊電池的修復(fù)有效率是多少,就要看你要修復(fù)的電池,其失效形式中,以失水和硫酸鹽化為主的占有多大比例。拿最常見的電動(dòng)自行車電池為例,因?yàn)槭褂脮r(shí)間較短(1-2年),因此板柵腐蝕造成失效的影響非常的低,短路、斷路是生產(chǎn)過(guò)程控制中出的問(wèn)題,出現(xiàn)機(jī)率很低,熱失控屬于充電參數(shù)不匹配造成的,因其有明顯的外觀變化易于區(qū)分,大家也不會(huì)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)操作,因此我們把這些影響忽略不計(jì),絕大多數(shù)電池在使用過(guò)程中,都會(huì)同時(shí)發(fā)生極板軟化、失水、硫酸鹽化和其它等四種失效果形式,據(jù)統(tǒng)計(jì)四種失效形式為主的情況,大約各占1/4,從這一數(shù)據(jù),我們可以知道修復(fù)有效果率應(yīng)該在50%左右。