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电池基础知识教程0 y2 S; V8 f% B; w; t' v( s1 i5 i9 i+ V
一. 电池的几种失效形式
5 k3 R# t* D; U: t7 a1. 失水
5 e( L1 g# w0 T% B7 ^6 c% q$ z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。! Z" t7 X/ W. H5 x5 p% Q _$ `
2. 硫酸盐化
* @7 E2 c: m/ C+ e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。
0 q ^* j6 T6 x" Q. x; g3. 极板软化% X5 W' U+ f- s
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。- M$ }: r/ N i) j
4. 板栅腐蚀: D: Q3 T0 w: ^( L
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。7 G) F6 P7 A ?
5. 短路
5 ?3 S8 i% v# ?! W2 W: B( z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。3 U" f, B7 J# H) I6 v0 I
6. 断路0 _0 H7 W, ~" b3 T5 D
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。
* V! s& H4 B- Z4 p; G7 O+ z7.热失控+ k$ c( u2 f0 o7 A
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二. 电池的修复( g* j* i( Z5 z% s
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。& R$ ^/ m9 r9 g& d* w
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三. 修复的方法
6 W4 Q& v; Z; s, M' p' j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。
3 H/ v. r8 k4 s) y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。
3 [+ ]) T% w+ m" O; B% D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:
7 A8 u% P5 O5 s1、 在使用富液壶加水后,采用等离子温控蓄电池修复仪修复( A, B& Q8 Y0 {( |: t
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。5 A4 d# Y3 O" x
2、 在使用富液壶加水后,采用恒流过充电
) @# d2 i9 F1 ^' h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。 ~1 v; {4 N$ V; J- W+ M+ U
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