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电池基础知识教程) [) K; f# M' A! F0 g0 P# z$ a6 s3 a
一. 电池的几种失效形式
( n2 h$ Y% s7 j) j1. 失水
- z6 i6 Q& ~ ?6 K在电池充电过程中,会发生水的电解,产生氧气和氢气,使水以氢、氧的形式散失,所以又称析气。水在电池电化学体系中,起到非常重要的作用,水量的减少会降低参与反应的离子活度,导致电池内阻上升,极化加剧,最终导致电池容量下降。
& G( x8 G: i3 y* d2. 硫酸盐化' A: |$ u+ g& P2 L
电池放电时,在正极负极都产生硫酸铅,正极由于氧极氧化作用的存在,硫酸铅极易在充电时转化成二氧化铅,而负极则不同,在长期亏电保存,经常过放电,长期充电不足等因素存在的情况下,会逐渐在负极表面形成一层致密坚硬的硫酸铅层,不仅本身溶解度大幅度下降,难以参加反应,同时堵塞了电解液和深层活性物质的接触通道,从而导致了电池容量下降。
) X/ g2 W1 o- A3. 极板软化( _* U0 k' C- d. ^" u4 K1 Q4 d6 ~
极板是多空隙的物质,有比极板本身面积大的多的比表面积,在电池反复的充放电循环过程中,随着极板上不同物质的交替变换,将会使极板空率逐渐下降,在外观表现上,则是正极板的表面由开始时的坚实逐渐变的松软直到变成糊状,这时由于表面积下降,将会导致电池容量的下降。大电流充放电、过放电都会加速极板的软化。
/ B" G7 x& i$ J4. 板栅腐蚀- I0 g v# m& {* W4 V1 Z
电池的骨架板栅由铅合金制作而成,虽然其有很强的抗腐蚀能力,但长期浸泡在酸性电解液当中,仍然会使起发生金属腐蚀,以至于发生板栅裂隙甚至断裂,导致容量的下降。1 x7 s5 K3 X/ C* J0 @2 W% [
5. 短路% p: F7 `9 {7 ]& @ _# }5 b9 A
正负极板间本来应该由隔膜(板)隔开,但如果有焊渣或枝晶穿透,则正负板想连,形成短路,严重的短路可导致该单体电压变为零,如果导致正负相连的物质本身电阻较大,比如枝晶,则不会马上使该单格电压变为零,而是发生较快的自放电,俗称软短路。& m& C8 O- [. t5 \4 g" A
6. 断路
% [6 P- \7 |4 T1 p/ C0 i一般发生在汇流排焊接以及极柱焊接和端子焊接阶段,表现形式通常不是完全断路,而是虚焊,这时在该虚焊处会产生很大的内阻,导致电池容量下降。电池有可能一开始各方面都正常,在用了一段时间后发生虚焊现象,这通常是由于在焊接时没有焊好,存在裂隙,过在使用过程中,这一区域将产生尖端腐蚀,致使裂隙以较快的速度加大。
& B% [! @: J1 D1 d7.热失控
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二. 电池的修复6 x" u- C* l- I$ w
我们通常所说的修复或维护,是针对上述失效形式中的失水和硫酸盐化,事实上,也只有这两种失效形式是可以修复的,而其余的物理性损伤根本不可修复。对于极板软化,理论上存在着修复的可能,但其成本之高,效果之小,使之只能停留在理论上。
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. B2 V- O, [8 P4 m5 S三. 修复的方法2 t! ]0 W0 M6 J1 B$ t
失水的电池,因为硫酸铅的溶解量下降,使硫酸盐化的可能性提高,因此对失水的电池,往往单纯的补水不能起到效果,要同时进行去硫化处理。
: B9 S# E* K- d, h: ^% s% n为了处理硫酸盐化的电池,我们需要降低电解液密度,以提高硫酸铅的溶解度。
: E0 Y8 w/ }3 u从上述分析可知,实际上处理失水必须要去硫化,去硫化需要加水,因此失水和去除硫酸盐化必须同时进行,具体方法如下:
) [% X# H9 `/ S1 V! Q7 j1、 在使用富液壶加水后,采用等离子温控蓄电池修复仪修复- M3 f5 f/ S$ [' |3 e( m7 k
修复仪实际包含了两种修复原理,一是依靠接近硫酸铅谐振频率的等离子共振源,使坚硬的硫酸铅层强度下降,更易于溶解,这可以视之为物理修复,二是依靠修复磁场产生的高电势,使不易还原的硫酸铅被还原,这可以视之为电化学修复。因该方法兼具物理和电化学修复的双重功能,因此成为目前电池修复市场上最为大家认可和普遍采用的方法。& H$ j! o9 f" w: X+ p
2、 在使用富液壶加水后,采用恒流过充电
# N( b/ }8 y& U# o5 N这种方法,只有电化学修复的功能。其存在必有其优势,但没有修复仪的效果好。4 \* T6 o+ b- u$ g
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