我国是世界铅酸蓄电池的产销大国,铅酸蓄电池作为稳定电源和主要的直流电源,需求广泛,用量巨大,与我们的社会生活息息相关.但是研究证明,蓄电池在实际使用过程中,如果使用和维护不善,就会产生“硫化”,也称“盐化”,导致蓄电池因容量降低而无法使用.
电池修复作为一个新生事物,许多人对它不了解,也有许多人对它一知半解,所以有人说电池绝对不能修复,如果能修那么电池厂不就倒闭了吗?也有人说电池能修复, 以上说法都存在偏激和以偏概全,要客观的全面的看待电池修复,既有良好的市场前景,同时又有很大的风险.
一． 电池到底能不能修复?
可以修复是肯定的,但它有一定的实用范围.对于极板活性物质脱落的电池(表现为从电池中所抽出的液体颜色非常黑和浑浊)、短路、断格的电池是不能修复的.而对于由于过充电、过放电和欠充电而产生硫化的电池,它的修复效果是非常明显的.那么电池修复有没有其实际意义,就要从电池报废的主要原因来分析:经常骑车的人都知道,过充电、欠充电和过放电对每个人来说都是经常现象,这些都会导致电池缺水而产生硫化;从事维修和经销电动车的业内人士也都知道,电动车跑不远的原因是因为电池组不平衡,也就是说,三块电池中至少应该有两块是好的,另一块可能就是坏的.但是两块好的电池也存在放电时间过短的问题,也就是说存在硫化现象.如果我们不修复,报废的就是三块电池;如果我们修复,至少可以重新修好两块电池进行再利用.所有极板软化、断格的电池都是因为长期的硫化而导致的,如果能够及时治疗,是可以避免的.准确一点说, 电池损坏的原因如果是电池硫化造成的,多数是可以经过修复再利用的.所以我们可以肯定的说:电池是可以修复的!它的经济意义和社会效益都非常大的.它通过延长电池的使用寿命而减少电池的生产量,对于减少废旧电池对环境的污染有着重大的意义,也是世界解决铅酸电池污染的通用手段.对于消费者而言可以省下许多换电池的钱.对于投资创业者而言,这是一个投资小前景好的创业项目.
二. 电池修复后可以使用多长时间?
电池经过修复后到底能够使用多长时间,这是个关系到电池修复有没有意义的重大问题;这又跟你所修复的电池状况、采用的修复方法有密切的关系.绝大多数的电池生产厂家所生产的电池都是按国家标准检测合格的,其一般的使用年限都应该在1年左右.而实际情况是,许多消费者在使用1年左右的时候就出现行驶里程短,冲不进电等现象.根据我们多年的经验总结,电动车电池在消费者使用8个月的时候,最容易出现缺水,过了2个月,也就是10个月的时候,就出现了硫化现象,这个时候也是电池修复的最佳时候.如果此时做好电池修复,重新装车使用,一段时间后,电池还会出现缺水而硫化,这个过程其实就是对上一个过程的重复,时间也基本是8个月左右.电池修复后保3-5个月是正常的.电池修复的方法很重要,最正确的方法是采用蒸馏水,用脉冲修复仪器除硫修复即可,再根据电池的实际情况作其它的技术处理,这才是真正的无损修复.
三.电动车电池的几种失效形式
1．失水: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.
2．硫酸盐化:电池放电时,在正极负极都产生硫酸铅,正极由于阳极氧化作用的存在,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.
3．极板软化: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.
4．板栅腐蚀: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.
5．短路: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.
6．断路: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.
7．热失控:在充电进入恒压限流阶段后,电流本该逐渐下降,但由于电池内阻较大造成比较大的热量产生,或环境温度较高造成散热不畅,都会使电解液温度上升,导致内阻下降,内阻下降进一步导致了电流不降反升,电流的增大是热量进一步增大,大量气体产生,电池进入了失控状态,最终电池鼓涨变形.
四．电池的修复
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.
五．修复的方法
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.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.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:
1、在使用富液壶加水后,采用脉冲过充电:脉冲过充电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高频脉冲,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,二是依靠过充电产生的高电势,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.
2、在使用富液壶加水后,采用恒流过充电:这种方法,只有电化学修复的功能.
六．修复的效果
采用上述修复方法,可以保证对失水和硫酸盐化的修复有效率达到90%,具体到对所有废旧电池的修复有效率是多少,就要看你要修复的电池,其失效形式中,以失水和硫酸盐化为主的占有多大比例.拿最常见的电动自行车电池为例,因为使用时间较短(1-2年),因此板栅腐蚀造成失效的影响非常的低,短路、断路是生产过程控制中出的问题,出现机率很低,热失控属于充电参数不匹配造成的,因其有明显的外观变化易于区分,大家也不会对其进行修复操作,因此我们把这些影响忽略不计,绝大多数电池在使用过程中,都会同时发生极板软化、失水 、硫酸盐化和其它等四种失效果形式,据统计四种失效形式为主的情况,大约各占1/4,从这一数据,我们可以知道修复有效果率应该在50%左右.
