跪求赵铁良老师以前的贴

1,负极极柱容易爬酸的解释
铅酸电池爬酸总在负极?正极较少?---其真正原因是:正极处于氧化状态,表面很容易生成一种钝化层(主要由PbO, PbOX,PbO2组成),阻挡极柱与硫酸的反应,故不易腐蚀爬酸.负极柱总处于还原状态,极柱表面是活性很高的Pb,容易与酸雾反应生成PbSO4,同时在充放电过程中Pb与PbSO4还互相转化,就一步一步地腐蚀进去了.
     2,氢镍电池组均衡充电的一个新颖而实用的方法
氢镍电池组靠电压检测电流均衡会及其复杂,甚至可望不可及,其可靠性也会及其复杂.
而氢镍电池有一个其他电池不具备的特点,就是在充满电和接近充满电的时候,如果采用低于0.1C的电流充电,没有充满电的电池会继续充电,已经充满电的电池,会变成热量而散掉.这样,没有充满电的电池容量就上升了,充满电的发热消耗掉充入电量.采用这个方法,可以达到串连电池组的均衡.
欢迎网友,特别是氢镍电池制造商和做氢镍电池管理的网友进行试验交流心得.  
如,电池经过多次循环寿命试验以后,容量会下降.这样,0.1C就不应该再按照标称值来
选.例如,电池容量的裕度按照标称值的0.7倍选,是否就应该按照标称值的0.07C来选择.
靠发热均衡,散热的设计就有要求.
低于0.1C充电,时间应该在允许范围以内.
我是在电动自行车氢镍电池充电器中试验过小电流充电恢复均衡的试验中获得成功以后公布的方法.网友也可以验证,对发现的问题尽可能交流,共同提高!

本主题由 老顽童 于 2009-3-10 22:11 提升
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发表于 2008-1-27 22:41 | 只看该作者
3,我在一些帖子上说,补水以后要静止12~24小时.事实上,这个静止对恢复容量很有好处,特别是对寿命有好处.否则浸润不均匀,对补水以后的容量恢复和修复硫化都不利.一些网友来信息说补水以后立即进行开口补水充电,修复率不高.我告诉他补水以后的静止以后,他照做了,修复率提高不少.
希望网友在补水以后,不要急于进行下道工序.但是,千万注意清洁,不要在静止的时候对电池内部有沾污,而形成自放电大的问题.
给蓄电池添加电解液或水时要注意以下几点:
  电解液高过极板10至15毫米即可;有两条红线的蓄电池,电解液不得超过上红线.电解液太满会从蓄电池盖小孔中溢出.电解液导电,一旦流到蓄电池正、负两极之间,就会形成回路自放电.遇此情况就应将电解液擦掉,或用开水冲洗擦净.  
  加电解液时若有东西不慎掉入,千万不能用金属物去捞,应用木棒夹出杂质;如用铁丝或铜丝去捞,金属分子会在硫酸的腐蚀下进入蓄电池形成自放电,而损坏蓄电池.
  蓄电池在充放电过程中,电解液中的水会因为电解和蒸发而逐渐减少,导致电解液面下降.如果不及时补充的话,有可能缩短蓄电池的使用寿命,应及时补充蒸馏水,切忌用饮用纯净水代替.因为纯净水中含有多种微量元素,对蓄电池会造成不良影响.
4,低温状态下铅酸蓄电池的工作状态及其对策(一)
在严寒的冬季,很多铅酸蓄电池的用户分别提出要求,希望了解铅酸蓄电池低温状态下的各种工作状态.本文摘录了徐曼珍的文章,供网友参考.本文就低温铅酸蓄电池的影响和对策提出看法.
一、低温状态下电池的工作状态
1、温度对铅酸蓄电池极化的影响
在铅酸蓄电池充放电过程,存在电化学极化和浓差极化,两种极化作用,参数用交换电流密度i0和工作电流id来表征.若i0小,则浓差极化作用大;又若i小,则电化学极化作用大.
正极交换电流密度i0约为3.2×10(-4)A/cm2,负极交换电流密度约为5×10(-6)A/cm2.所以电池工作电流密度i若小于交换电流密度i0,电池的电化学极化影响会增大,尤其严重的是负极板的电化学会更严重.倘若电池工作电流较大,达到id>i0,电池中浓差极化严重,则大电流充放电受浓差极化的影响.
试验表明,铅酸蓄电池工作温度降至0℃以下充电,在充电初始负极板会发生严重的浓差极化,使电池充电接受能力被限制.
2、温度对电池容量的影响
同容量系列电池,以相同的放电速率,在一定环境温度范围内放电时,使容量随温度升高而增加,随温度降低而减少,其原因有有以下几点:
a. 电池电动势与工作温度有关
电池电动势是环境温度t的函数,而电动势温度系数为正值.所以,在较高的工作温度下放电,可以获得较大的电量.
b. 低温对负极活性物质利用率的影响
通常,电池在低温状态下放电,负极活性物质利用率极低.如阀控密封蓄电池在-10℃环境温度下放电时,负极板容量仅达35%额定容量.
在低温工作条件下,负极板海绵铅极易变成小尺寸的晶粒,且小孔又易被冻结和堵塞,从而减少了活性物质利用率.假若海绵状状可能变成致密的硫酸铅层,使电池中止放电.这种现象成为钝化.
电池在放电过程,两级活性物质逐渐形成硫酸铅,这种硫酸铅随放电时间增加而逐步向电极深处扩展,从而活性物质中的微孔变窄,同时电极区至反映区距离增大,又使扩散速度变小.这样部分小孔被堵塞,被堵塞的小孔内部电解液很快变稀,所以在低温下这种小孔发生冻结.温度越低,小孔堵塞现象加剧,导致活性物质利用率降低.
c. 温度对正极活性物质利用率的影响
阀控式密封铅酸蓄电池在-10℃环境温度下放电,正极活性物质的容量可达75%,说明其活性物质的利用率高于负极板.依据试验得出,正极板温度系数的容量为负值,使其在低温下具有较高的电极电势,因而在低温下正极放电率大于负极.这样在负极生成致密层硫酸铅之前,正极的氧化铅转化为硫酸铅的过程便已结束.所以正极的低温下不生成细密小尺寸硫酸铅晶粒.换言职,即使在恶劣的条件下放电,也不发生“钝化”现象.
d. 高温对电池容量的影响
在环境温度10~45℃范围内,铅蓄电池容量随温度升高而增加,如阀控密封铅酸蓄电池在40℃下放电电量,比25℃下放电的电量大10%~15%.因为在较高温度条件下放电,电解液粘度降低,从而减小了浓差极化的影响.同时电池电动势也升高,在两者综合影响下,使电池发电量增加.
若环境温度40℃~45℃条件下放电,则电池容量明显减小.因为正极活性物质β氧化铅到达极限破坏温度,即结构遭到破坏,变为大孔的孔洞相分割的粒子集合体.这种物质若放电转变为硫酸铅,其颗粒间形成电气绝缘.所以电池容量反而减小.
e. 环境温度和电池容量的关系的计算式
依据我国标准,阀控式密封铅酸蓄电池放电时,若温度不是标准温度(25℃),则需将实测电量换算成标准的实际电量,Ce,即
Ce=Cr/[1+K(t-25)]
式中:C r——非标准温度下电池放电量;
        t——放电的环境温度;
        K——温度系数,10小时率容量试验时K=0.006/℃,3小时率容量试验时K=0.008/℃,2小时率容量试验时K=0.0085/℃,1小时率容量试验时K=0.01/℃.
例如:一个标称10AH的电池,以2小时率放电,在不同的环境温度条件下按照1式计算,电池容量如表1.
表1 在不同温度下电池的容量
温度(℃) -25       -20       -15      -10 -5       0         5
容量(Ah)5.756.186.67.037.457.888.3
      
           10        15         20         25        30         35         40
8.739.159.581010.4310.8511.28
实测电池容量,在-10℃条件下接近于准确,在-10℃以下时,容量下降比表1的数值还要低.
3、温度对电池内阻的影响
在0℃~30℃环境温度下放电,电池的内阻随温度升高而降低,反之电池温度降低时,电池的内阻逐渐增大,电池内阻与温度呈直线变化关系.所以电池放电工作温度在0℃~30℃范围电解液的导电性好,同时电解液中氢离子和硫酸根离子向活性物质扩散速度也较高,不仅仅改善了浓差极化影响,又使电极反应速度提高,进一步改善了电化学极化的影响,所以蓄电池放电量增多.
当环境温度降至0℃以下,温度每降低10℃,内阻约增大15%左右,因为硫酸溶液粘度变大,所以增大了硫酸溶液比电阻,而加重了电极极化影响.蓄电池容量会明显减小.
4、温度对充放电的影响
反复进行放电和低压恒压充电时循环,初期由于电池存在热传导,所以温度并不高,若反复地进行充放电循环,电解液温度会十分高.
倘若在低温下充电,扩散电流密度明显减小,而交换电流密度减小不多,所以浓差极化加剧,则引起充电效率的降低.另一方面上次放电的硫酸铅在低温下的饱和度,又使电池充放电反应阻力增加,因而进一步降低了充电效率.
倘若电池在10℃以上的环境温度下充电,极化作用明显减小,硫酸铅溶解速率和溶解度都可提高,加之在较高温度下氧扩散速率也增大,在这些在综合因素影响下使电池充放电效率提高.
由于低温下的充电能力是与充电前电池状态有关.试验表明,如在-18℃下要获得最高的充电效率,要求上次放电做到:
(1)低温快速放电.
(2)放电到充电之间的开路存放温度越低越好.在这种条件下生成的硫酸铅颗粒最小,而且又来不及重新结晶长大,所以一旦被充电时,硫酸铅具有较大的溶解速率.

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发表于 2008-1-28 21:45 | 只看该作者
5,电池产生热失控
电池发高热和高内压才能够鼓肚子.
电池发热的原因,往往是电池的氧循环高.充电的大量析气,固然与充电器的气压高与恒压值高有关.另外,充电器恒压值高.电池就更加容易失水,电池失水以后,隔板的空隙率大,有利于电池的氧循环究更加容易氧循环,发热形成热失控的概率就大大增加.
简单的把恒压值做低,又容易产生欠充电,特别是冬季会产生严重的欠充电,导致电池容量下降比较快.所以,降低恒压值也未必好.不降低恒压值夏季就很容易出现电池热失控.现在电动车充电器往往会就高不就低的,所以夏季热失控相当严重.
为了避免热失控,采取过不少措施.
1、降低恒压值,会出现冬季欠充电的.网友有一个比较好的方法,就是在充电器的输出串联二极管,降低0.7V~1.4V,到冬季再去掉这个二极管.对没有电子技术知识的不可取.自动化的方法是对恒压值进行温度补偿,自动调节恒压值.
2、提前给电池补水,减少氧循环的通道,也缓解了电池的发热.
3、凡是电池在充电的时候出现热失控的,都有一个特征的就是恒压状态下电流反生,如果设计了一个逻辑,电流下降了不反升也可以避免电池出现热失控.
4、电池出现严重的热失控,还需要热积累.于是加充电的定时器.但是,就是加了定时器的,对已经充满电的电池继续充电或者对放电不多的电池继续充电还会发生热失控.
在36121充电器中设置了数字式恒压值温控,夏季会随着温度升高,依据环境温度自动降低恒压值,同时还具备了充电电流不反升的逻辑功能.就目前的用户调查看,没有一例发生热失控的.我拿了已经出现热失控前兆的电池,就是发现电池发热,恒压期间充电电流反升的电池,放倒26121充电器上.多次做深循环,电池会自动的脱离热失控的.恢复到普通三段式的充电器中,几个循环就又出现热失控前兆,继续做下去,电池照样热失控而鼓肚子报废.
6,过充电修复
1、过充电和过放电在铅酸蓄电池制造的过程中是经常使用的.
我们知道,铅酸蓄电池在制造期间,正极板阿尔法氧化铅和贝塔氧化铅是均匀混合的,而不是类似于树枝和树叶的状态.
因此,一些处于表面的阿尔法氧化铅参与放电生成贝塔氧化铅是必要的.这样,形成以阿尔法氧化铅为树干,贝塔氧化铅形成树叶的状态,可以形成电池的容量上升.
这也就是国际标准和国内标准规定的电池容量测试允许3次充放电,而新电池每次充放电都表现为容量的提升.其实质就是电池正极板表面的阿尔法氧化铅转变为贝塔氧化铅导致电池容量上升的过程.
这样,电池的化成过程和电池的初充电过程,需要过充电和过放电,来形成正极板阿尔法氧化铅和贝塔氧化铅的树枝树干形状的排列.
2、过充电修复 过充电可以恢复电池正负极板的活性物质利用率,但是,过充电往往会形成比较强烈的副反应.
这些副反应主要表现为大量失水和析气过程中对正极板的冲刷而导致正极板软化.目前多少人看到了提高活性物质利用率这个效果,而无法实现即实现过充电修复,又不损伤电池正极板.这是我特别担心的问题. 如何利用过充电提高活性物质利用率,而减少电池的析气对正极板的冲刷和失水呢?
简单的方法就是在小电流的状态下,提高充电电压. 从电化学的教科书中都可以查到,如果充电电流低于5%C,氧循环开始增加,如果低于1%C电流充电,氧循环电流会大于副反应电流,如果充电电流在0.1%C,产生的氧气可以实现完全复合,这样实现不失水,也不冲刷正极板.而0.1%的充电电流,与电池自放电电流接近了,一些旧电池的自放电会增加,这样,0.1%C的电流充电,会被电池的自放电所吸收.
这样,在电池外部就无法判断0.1%C的充电电流是否用于过充电.如果采用依据电池充电电压的方法判断,同时变流充电的方法,可以实现这个目的.

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发表于 2008-1-30 23:18 | 只看该作者
回复 #3 ztx 的帖子
7,蓄电池怎么样补水(abt-bj)
电动自行车用阀控密封式铅酸蓄电池补水方法
1、准备工作
用纯水和分析纯硫酸配置硫酸溶液电解液,比例是,500ml纯水,加入0.5ml纯硫酸.准备标准的橡胶排气阀备用.
工具:起子、吸管(可以用一次性针管代替),透明聚乙烯管,直径要适合吸管(针管)吸口.ABS胶.
2、顺着排气孔撬开电池上方的盖板.一些电池的盖板是ABS胶粘接的,一些电池是螺纹扣连接的.注意撬开盖板的时候,不要损坏盖板.这时可以看到6个排气阀的橡胶帽.
3、打开橡胶帽,露出排气孔,通过排气孔可以看到电池内部.一些电池的排气阀是可以旋开的,如天能电池就是如此.一些电池的橡胶帽周围还有一些填充物,注意包管填充物.
4、用滴管吸入配制好的电解液由排气孔注入电解液.电解液要恰好覆盖极板1mm.
5、把灌好电解液的电池用透气的遮挡物覆盖盖上排气孔以防止灰尘落入排气孔,静止24小时,观察排气孔内部的电解液,应该有流动的电解液,否则要补充电解液.
6、在排气孔没有覆盖的条件小给标称12V的电池进行16.2V恒压限流充电.充电时最好把电池放在耐酸的容器内,防止溢出的电解液污染环境.在电池充电电流下降到400mA~300mA或者电压达到16.2V三小时以后,认为电池初次充电充满.
7、初次充电结束以后,检查电池表面是否还有电解液,如果没有电解液,应该补充电解液以后,再次进行恒压限流充电,如果6个格里边还有电解液,用吸管吸出多余的电解液.
8、采用14.8V恒压限流充电,一直到充电电流下降到300mA.
9、盖上排气阀,再次安装排气阀以后,注意恢复填充物.如果是打开的橡胶排气阀,最好更换,如果特性很好,也可以不更换但是一定要检查其弹性,如果弹性不好,就必须要找好的排气阀更换.
10、盖上电池盖板,如果是胶接的,应该涂胶粘接.再静止24小时,待胶完全凝固,再次进行14.8V恒压限流充电,一直到充电电流下降到300mA.
11、再次测试电池容量,判断电池容量是否恢复.

我是萧山的小韩,我感觉补水时机和补水后静止时间的问题值得探究,我觉得水最好在放电后加,因为刚充满时电池里有气体,翘盖时阀帽可能冲上来,如里面有水会带出到人身上或脸上,关于静止的问题,我觉得为节省时间,不要千篇一律静止那么多时间,如加水量多就应该多点时间静止,如加水很少,也就是说里面水还富,就可即刻充电为好
啄木鸟先生已经提供了电池补水方法.我又找到天能电池的说明书,上面也有补水方法.
不过,天能电池的排气阀是可以旋下的,电池的盖板是可以摘下来的,其它电池不一定都是这样.有一些电池盖板是胶粘的,没有可旋开的单向阀,就只能打开排气阀的橡胶帽来注水.充满电处理完成以后再盖上排气阀的胶帽.
另外,注意:
1、打开胶帽时间不要太长,否则随着空气中的杂质会进入电池,而影响电池寿命;
2、所谓“补充液”必须是专用的,不能使用所谓饮用纯水,可以到买汽车电池的商店中购买.
3、一定处理好胶帽.

    电动自行车使用的阀控密封式铅酸蓄电池补水方法——天能使用说明书中摘录
当蓄电池使用到寿命终止(容量减少40%)时,可将电池进行维护以使其恢复容量,延长电池使用寿命,具体方法为:
1、顺着排气小孔撬下电池上方薄片面盖(该盖为达扣连接,非胶粘接.);
2、旋下单向阀(6只);
3、向电池注入适当专用补充液,使电池为富液状况(约15~30ml);
4、用0.15~0.2C5电流进行充电6~10小时,每只蓄电池电压达16.2V以上,且2小时不变表示电池已经充足,并停止充电.
5、电池停止充电后,用随车充电器充电1小时,在充电过程中,用吸酸器吸出多余的电解液,使电池为准贫液状态(如果此时电解液吸不出则表示为欠液,还需注入一些补充液)充电时最好放在容器里,防止充电时电解液溢出而污染四周地面.
6、旋紧单向阀(6只),防止电解液渗漏;
7、盖上面盖,擦拭干净后即可上车使用.
8,我曾经给到访的网友做一个比喻,在正常的电池中,电池正极板的氧化铅是由α氧化铅和β氧化铅组成的.其中,α氧化铅好像是乔木的树干和树枝,β氧化铅好像是树叶.而光合作用主要是树叶,当然树干也会由一些光合作用,但是很少,主要是靠树叶.而光合作用是维持大树生存的重要条件之一.没有光合作用,大树将死亡.
    这个大树有一个奇特的特性,就是树枝干一旦参与光合作用,将变成树叶.如果树叶多了,光合作用会增加.但是,树枝少了,没有支持作用,树叶会重叠,互相遮挡,也使得光合作用下降.
产生这个效应的原理就是α氧化铅只能够在碱性环境中生成,在酸性环境中只能够生产β氧化铅,而电池是在酸性环境中工作的.如果α氧化铅一旦参与放电,再充电就只能够生成β氧化铅.也就是树枝和树干变成了树叶.开始的时候,光合作用也可能增加,但是很快树叶堆积在一起,遮挡了阳光,光合作用反而下降了.
树枝和树干少了,我们就说电池的正极板软化了.一堆没有树枝和树干连接的树叶,就会脱离正极板.所以加液的时候,在充电析气的时候,β氧化铅就脱离了极板,形成了我们看到的“黑液”.
产生正极板软化的原因比喻如下:
大电流放电状态.电池正极板表面的氧化铅参与反应快,深层的氧化铅反应以后形成的局部硫酸已经转化为水了,缺少参与反应的硫酸,而隔板中的硫酸扩散首先达到表面,所以表面的α氧化铅液被迫参与反应,再充电以后就形成了β氧化铅.树枝就变成了树叶,正极板软化就产生了.
如果采用比较缓慢的放电,硫酸扩散可以供给深层的氧化铅参与反应,树枝的损失就少一些.
这样,大电流放电是电池产生正极板软化的第一位原因.所以电摩的电池多数都会有正极板软化的现象产生.
第二个原因,就是深度放电.就是表面的β氧化铅已经不够用了,所以α氧化铅也不得不参与反应,也形成了树枝变成了树叶,导致正极板软化.
正极板软化,会使得脱落于树枝的树叶会遮挡阳光,也就是术语中说的脱落的氧化铅会堵赛通孔,形成了半通孔和闭孔,堵塞了硫酸的通道,使得被堵塞的氧化铅不能够参与反应,电池的容量也会明显的下降.
电池正极板析气,会产生对正极板的冲刷作用,也会使得正极板软化产生.所以,大量析气不仅仅是会产生失水,而且也会形成一些正极板软化的条件.
就我一般的经验来说,我这样讲,如连画图,网友都会形成一个比较深刻的印象的.
新电池为什么前几次充电容量会上升?也可以用正极板的软化过程来解释.新电池的正极板的α氧化铅和β氧化铅是均匀分布的,一定会有一些α氧化铅分布在表面,而参与化学反应.经过充放电以后,这些在酸性环境中的α氧化铅只能够生成β氧化铅,电池容量上升了.
所以,电池的标准都规定了,电池容量的测试在一次充放电达不到标准要求的时候,可以进行3次充放电.以外开始几次充放电的电池容量是上升的.这也就是我们说的电池活化.
如果网友理解了正极板软化的道理,也就知道了为什么电摩电池的寿命不长,也理解了我说电池修复仪对电摩电池修复的效率有限的道理了.
目前,对于正极板软化还没有可以修复的方法,其原因就是在酸性环境中基本上不能够生成α氧化铅.我也试图对正极板软化的电池进行过一些修复,就是采用小量析气的方法,把堵塞的半通孔和闭孔疏通.这个方法可以达到暂时的效果,但是不长久.我看到一些人利于析气的方法修复了电摩的电池,但是,很快就又反回来了.我不想愚弄用户.“货物出门,盖不退换”,会影响自己的形象的,得不偿失.仅仅在战场上会采用这种方法,应急吗.打完仗就把电池报废还可以.
赵老师:正极板软化,β氧化铅就脱离了极板,形成了我们看到的“黑液”.实际上就是我们常说的铅板脱落对吗?黑液中的β氧化铅是导电的,在静止状态它会沉淀在电池的底部,慢慢地堆积起来,当其堆积到相当高时,它就会把正负两个极板短路了,使该格电压为“0”伏,此时该电池就彻底报废了.这是所有修复仪没法修复的一种电池.该种现象在汽车用的开口电池中最常见,其中当汽车在行进中,电解液受振动不断冲刷极板,也是其形成脱落的原因之一.在密封电池中电解液是吸附在羊毛粘等中介材料中,β氧化铅的脱落也只能依附在中介材料上,但当加水后充电,电介液会在电池内循环,形成了黑水.以上说法是否确切?
现在的密封电池都是采用了玻璃纤维棉,而不是羊毛粘了.其他的过程都是这样的.您的理解很对!
铅酸蓄电池行业一般会认为,电池的失水和硫化都是电池处于非正常使用而引起的,如果电池发生正极板软化,就会认为是电池完成了寿命期间的使命.
但是,在动力型电池里边,大电流的充放电和析气的冲刷以及过放电会导致电池正极板的提前软化,形成失效.
一些电池在失水以后,正极板反应面积下降,使得单位面积的电流密度上升,也与大电流放电的失效机理差不多;硫化会是的负极板真实反应面积下降.所以,失水和硫化也是产生正极板提前出现软化的一个重要原因.
我看到一些控制比较好的车,其充电器的最高充电电压控制的比较合适,控制器的过流和欠压保护也比较好,电池使用时间也比较理想.电池最终的寿命会表现为正极板软化.这样的电池修复也会有效果,但是不会很理想.
对于一些控制比较好的车,一些用户不是每天都充电,导致电池经常处于深放电状态,比每天都充电的要提前出现正极板软化的现象.
现在,对于是否每天都充电,会有不同的看法.也应该看到,不少充电器在浮充阶段的电压过高,继续析气,所以,以后如果遇到这样的充电器就应该减少充电次数,以缓解失水.如果充电器的浮充电压不是那么高,还是尽可能使电池处于浅循环状态为好.
单纯硫化的和失水的电池就没有黑色的水冒出来,凡是有黑色的水冒出来,都反映了正极板软化.

网友或许已经知道,电池的寿命失效主要是“正极板软化”、“负极板硫化”和“失水”.其中,硫化和失水已经有方法可以恢复,但是对于正极板软化是无法修复的.
从容量寿命循环试验曲线看,电池的寿命区间主要在标称容量的90%~60%之间,在电池容量低于50%以后,往往是电池每次使用都有明显的容量下降,在这个容量寿命区间,电池使用时间已经不长了.
从失效模式看,电池开始的失水和硫化,会使一部分极板的真实反应面积下降,去掉不反应极板内部的无效部位,而充放电电流集中在有效部位,形成电流密度增加,导致加速有效部位的正极板软化.消除加水的时候“泛黑液”,形成了不可修复的的部分.
如果电池在缺水或者硫化不十分严重的时候就进行补水和除硫,保持了极板电流密度不大,电池的寿命会延长很多.
我看到了一些电池采用使用6~8个月就进行补水和除硫的电池,使用寿命会大大延长.一些电池供应商提出,在电池使用6~8个月进行一次修复和容量检测,配组,可以继续其保用期,否则视为放弃保用期的权利.这样做有其合理的部分.
所以,我建议在经销电池的时候,配备电池修复设备,定期对电池检修,可以有效的延长电池的使用寿命,提高增加的声誉,扩大知名度,以此来继续拓展自己的市场份额.

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9,很多网友在发现电池在充电的时候发热,并且不变灯.这是电池进入热失控的前兆.如果不及时停止充电,将出现电池鼓胀的严重问题,导致电池报废.
对于这样的电池,我们一方面建议用户降低充电器的恒压值,另外就是建议用户对电池实施补水.很多用户会发现,电池经过补水以后,电池的热失控现象缓解了,甚至消逝了.这是什么原因?
在这里,我是这样分析的.密封电池的热失控来自与氧循环.而氧循环的通道来自与正极板穿透隔板的空隙进入负极板,被还原.在电池失水以后,隔板的空隙增加,也增加了氧循环的通道,加强了氧循环的作用,发热量就增加了.补水以后,电解液堵塞了部分氧循环通道,放慢了氧循环速度,发热也降低了.
补水以后,电池的内阻是下降的.但是,电池发热可不是欧姆电阻引起的,也不是电化学引起的,氧循环产生的热量差不多是欧姆极化和电化学极化产生的热量40多倍!单纯电流大,还没有电池放电的时候大,哪位见过电池放电的时候电池会发热的?所以,发热的原因不能够从电流发热上去考虑,而是氧循环的发热.也就是相当于氧气燃烧去考虑.

10,1、今年电动自行车的充电器制造商增加很多,一些比较好的车厂采用了质量控制不好的充电器,经常出现充电器参数漂移的.例如,我最近连续看天津一家不错的车厂采用的充电器接连出现最高充电电压上漂的问题.电池液连续出现鼓胀的现象.
2、今年春天铅供货紧张,一些电池制造商采用铅的纯度不够,导致电池析气电压下降,形成过早的出现激烈的氧循环而引起电池发热.
3、很多电池制造商还没有攻克铅——钙——锡——铝等多元合金的方法,或者因为成本限制没有采用,到现在还是采用低锑合金,甚至采用铅——锑——镉合金,该电池虽然技术成熟,但是在密封电池中使用,往往带来析气电位低的问题,正极板析氧早且多,这样也是形成热失控的前因.
4、一些车厂因为成本而拒绝采用一些补救措施,如加定时器来缓解热失控带来的影响.

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发表于 2008-2-1 01:17 | 只看该作者
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11,电池在充电期间,可以描绘一张电池的“电压——时间”曲线.由于电池电压上升的不快,甚至可以采用人工记录.我在外边工作期间,不可能带着负载的仪器设备,但是描绘充电曲线有手表和电压表就可以了.非常方便.
在描绘充电曲线的时候,把数据计入EXCELL,再计算单位时间的电压增量,就可以知道电压上升的速率.在电池开始析气的时候,气泡覆盖极板,相当于真实面积下降,电池的电压增量明显上升.这就是极板开始析气的象征.斜率越大,析气越严重.
采用充电曲线的方法测试析气,比看电池排气泡的方法快捷.而排气泡的方法要滞后很多.原因是气体进入气室,增压,开阀,都要有时间.而通过测量电压曲线的方法分析析气是电子的速度.非常快捷准确.
依据铅钙锡铝合金的析气电压比铅锑镉合金的高,可以通过充电曲线大致的判断出采用什么合金的板栅.
采用气体搜集方法估算电池的寿命

靠搜集气体初步检测板栅材料的方法
铅钙锡铝板栅的析氢电压比铅锑镉材料的析氢电压高0.1V左右.所以,采用铅锑镉板栅的析氢严重.如果给电池设定的折合单体电池电压为2.32V左右,铅钙锡铝系列合金的板栅失水少,而铅锑镉系列的板栅析氢多.这时候采用搜集气体的对比,就可以粗略的判断其材料.也容易理解铅钙锡铝系列板栅材料的好处了.
电动自行车电池失效一般有3种失效模式,就是正极板软化、负极板硫化和失水.
    如果看单纯失水对电池寿命的影响,排除硫化和正极板软化对电池寿命的影响,也可以采用气体搜集的方法来估算电池的寿命.看铅酸蓄电池的标准,就有“密封反应效率”的气体搜集的方法.又是图形又是计算公式,希望有兴趣的网友去查标准.
    密封铅酸蓄电池在新的时候,往往含水比较多,没有达到标准的贫液状态,相对失水比较多,所以,应该在电池经过10个循环以后,再进行气体搜集试验.
    开始试验时,每次电池都放电到规定电压,然后充电,搜集气体.连续做5个循环,每一个循环的排气量不一定完全相同,但是可以做5次平均.然后利用气体的体积转为水,就会知道在电池失水到70%的时候,应该循环的寿命了.
    这样做的数据可能会比预期的寿命长一些.其原因是,实际充放电会有电池不均衡,一些电池失水会加速,而这种恶性循环会加速.还有硫化和正极板软化也会增加失水而降低寿命.
学习做充电器的充电曲线
利用休息日,把完全放电的电池.串联一个电流表,并联一个电压表,每5分钟记录一个电压值和电流值,然后把这些数据录入到EXCELL里边,横轴为时间,就得到您的充电曲线了.会非常有趣味的. 不信大家做一次,曲线很好看.还可以分析出不少问题.
如果不会分析,网友做出来,我给点评.大家就可以学会分析充电曲线了.
请1234xuff网友看【热失控电池的充电曲线】
这是费劲找到的有热失控先兆的电池,电池还没有损坏,但是已经出现了充电电流反升的问题.通过恒压限流的充电器进行充电.充电器是采用国内销售量很大的一个著名的企业的样品.以后慢慢分析.
    这是一个尽充尽放的胶体电池电池.从充电电压曲线看,没有什么比较大的问题,开始是1.8A恒流充电,到370分钟时转到44V恒压.但是,在44V恒压状态,电流应该一直下降,而本电池充电到420分钟以后,电流开始上升,一直上升到限流状态,电池开始发高热.测量电池壳温,一直快速上升,一直到530分钟时,电池壳上端子的温度达到80℃,外壳出现微微的软化,立即强迫终止充电,以保留样品.
   分析:
   胶体电池由于进入恒压前后,电池析气达到最大,氧复合也加强,电池开始发热.而发热的电池的充电接受能力大大增加,充电电流不降反升.而增加的充电电流,使电池的析气量进一步增加,氧复合也增加,电池开始发高热.最后,电流一直上升到限流状态.这是胶体电池热失控的主要原因.
    切断这个热反馈的途径有多种多样.
    现在流行的是增加定时器.从这个电池看,如果从充电开始就定时,往往对没有完全放电的电池会失控.如果从进入恒压以后开始定时,就需要定时在180分钟,电池已经受到损伤.恒压160分钟本电池的外壳已经出现软化的迹象.再增加20分钟,电池肯定损坏.
    如果定时采用低于180分钟的,如选160分钟,在冬季,电池的充电接受能力下降,补足充电时间会延长,电池将产生欠充电.
   我们采取得方式是逐步限流的方式.具体细节是,当充电电压达到规定的恒压值以后,降低占空比,相当于电流下降,而占空比只降不升,没有反升的逻辑,就相当于逐级下降电流.这样,切断电流反升的途径,因此,也就切断了热反馈的途径.这样,从根本上避免了热失控.
这就是该电池在36121充电器上用占空比折算出的电流的充电电流曲线.
从电流曲线上看,充电到300分钟到345分钟期间,电流没有变化,这就是电流(占空比)不反升的控制产生了作用.
这是在36121充电器上该电池的充电电压曲线.从电压曲线上看,最300分钟到345分钟时间内,电池的电压自动下降,减少了电池的发热量.
    在这个图中,也可以看到,电池充电开路电压和充电峰值电压的差别,通过这个差别,可以计算出电池内阻及其内阻的变化.其中,黄色的是设定的恒压值,是通过温度计算出来的.为了诱发热失控,当时的环境温度设定的比较高,充电的恒压值自动调低.图中可以看出,恒压值是42.2V.
    这个测量是非常麻烦的,取样时间要到微秒量级,一般的数字存储示波器都是难以读准确的,我们是从控制芯片中读取得数据.
12,
硫酸盐化及防止方法——朱松然教授如是说
硫酸盐化极其防止方法(摘自朱松然老师的《铅蓄电池技术》)
正常的铅蓄电池在放电时形成硫酸铅结晶,充电时比较容易地还原为铅.如果电池地使用和维护不善,例如经常充电不足或过放电,负极上就会逐渐形成一种粗大坚硬的硫酸铅.这种硫酸铅用常规的方法充电很难还原,要求充电电压很高,由于充电时充电接受能力很差,大量析出气体.这种现象通常发生在负极,被称为不可逆硫酸盐化,它引起蓄电池容量下降,甚至成为蓄电池寿命终止的原因.
一般认为,这种不可逆硫酸盐化的原因是硫酸铅的重结晶,粗大结晶形成之后溶解度减少.
硫酸铅的重结晶使晶体变大,是由于多晶体系倾向与减少小其表面自由能的结果.从结晶过程的规律可知,小结晶尺寸的溶解度大于大结晶尺寸的溶解度.
因此,当长期存放或过放电时,大量的硫酸铅存在,再加上硫酸浓度和温度的波动,个别的硫酸铅晶体就可以依附靠近小晶体的溶解而长大.
有人提出与上述完全不同的观点,认为不可逆硫酸盐化常常与电解液中存在大量表面活性物质有关,这些表面活性物质作为杂质存在.由于吸附减小了硫酸铅的溶解度,充电时会使铅离子还原的极限电流下降.
表面活性物质也会吸附在正极上,但它不至于引起不可逆硫酸盐化,因为正极在充电时进行阳极氧化过程,其电势足以破坏表面活性物质,使之被氧化为水和二氧化碳.
防止负极不可逆硫酸盐化最简单的方法是,及时充电和不要过放电.蓄电池一旦发生了不可逆硫酸盐化,如能及时处理尚能挽救.一般的处理方法是:将电解液的浓度调低(或用水代替硫酸),用比正常充电电流小一半或更低的电流进行充电,然后放电,再充电......如此反复数次,达到应有的容量以后,重新调整电解液浓度及液面高度.
    若认为吸附是造成硫酸盐化的原因,则可以用高电流密度充电(达100mA./cm2).在这样的电流密度下,负极可以达到很负的电势值,这时远离零电荷点,使  φ-φ(0)<0,改变了电极表面带电的符号,表面活性物质会发生脱附,特别是对阴离子型的表面活性物质,这种有害的表面活性物质从电极表面上脱附以后,就可以使充电顺利进行.目前国内几乎没有人使用这种方法处理不可逆硫酸盐化,可能出于以下考虑:高电流密度下极化和欧姆压降增加,这部分能量转化为热,使蓄电池内部温度升高,同时又有大量的气体析出,尤其是正极大量气析出气体,其冲刷作用易使活性物质脱落.
朱松然老师是天津大学电化学专业的老教授.其编著的《铅蓄电池技术》和《蓄电池手册》几乎是搞铅酸蓄电池的专业技术人员人手一册,被业内奉为经典著作.很多后来有发展的电化学专业的优秀工程师都曾经在这2本书中受益.我也是其中受益者之一.
引证这些,是期盼着给网友明确的概念和原理.
朱松然老师受时代的限制和层出不穷的新技术,暂时还没有把脉冲修复技术搜集到她的著作里边,但是,我深信不疑,未来的第三版著作一定会把脉冲修复硫酸盐化的技术液写进去的.
值得注意的是,朱松然老师对大电流修复硫化的评价.我认为是中肯贴切的.我对大电流修复硫化液做过不少验证试验,但是,都没有突破朱松然老师的结论.
随着现代电子技术,特别是工业电子技术突飞猛进的发展,脉冲大电流充电和修复已经成为可能.我作了一些试验,也发现,电池温升的问题已经可以克服了,但是,要靠大电流修复负极板硫化,必须靠高的负电位,而高的负电位也就意味着正极板更高的正电位,这样正极板的大量析气是无法避免的.我利用大电流充电修复负极板硫化,无一例外的都出现了不同程度的正极板软化,缩短了电池的寿命,甚至使正极板报废.
这就是我非常强调的小电流无损修复的道理.在这里提出来与网友共享.
在2000年左右,我曾为书中所提及的“不可逆硫酸盐化”一事打电话请教朱教授她告诉我,事实上对于不严重的硫化在行业中都知道用小电流(涓流)充电法可以把硫化清除.后来我做了实验,验证了朱教授的理论.
    在电化学领域中加入电子技术是一个新的课题,问题是不单单让学生学学脉冲技术就算完事了,而是要有基础理论的研究,如:脉冲的前后沿、宽度、幅度、重复频率和正负脉冲等对电池硫化的影响?我希望有定性及定量的分析,有实验数据.这在大学里可能要作为一个科研项目来研究,从实践上升到理论,再去编写教科书去教学生.
朱教授告诉我用小电流修复的前提是该电池的硫化不算严重,若很严重时此法就更本不灵了.我做过很多试验了,是有效的,并将这方法告诉过许多人,有一部分人说有效的.
朱松然老师的意思是换液加小电流充电.
单纯的小电流充电对消除硫化的作用非常有限.
例如:电信的电池是2.25V/单格 浮充状态的电池也是小电流充电,但是,这样的电池的多数失效模式还是以硫化为主.
我对超期贮存的7AH新电池进行70mA的小电流充电,电池的电压开始上升比较快,把电池浸入水中,发现电池已经开始析气了.后来采用100mA的占空比50%的脉冲修复,电池停止析气.经过21天,电池修复了.这只电池的容量超过了100%.如果按照小电流充电的析气量来计算,电池在14天会出现严重的失水而报废.
对于无法换液的密封电池来说,小电流充放电在没有脉冲维修的前提下是唯一的方法.可喜的是现在有了脉冲维修,效果好多了.
而朱松然老师提出的小电流修复的概念是在换液的基础上进行的.
最近,看到脉冲修复的进展,她老人家会非常欣喜的.
对于这种换液的方法,,往往需要几个充放电循环,还必须是小电流充放电循环,很费时间.同时,换液以后,还有调会来.对于开口电池来说,还可以操作,对于密封电池来说,电解液吸附在玻璃丝隔板中,是无法更换的.所以,换液加小电流充放电修复的方法不适应密封电池.
而采用相同的时间,或者更少的时间,完全可以通过脉冲除硫的方法来实现.对此,包括朱松然老师液多次看过学生的验证试验.如果有可能再次修订教科书的时候,会把脉冲除硫的技术列入典型修复方法的.

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发表于 2008-2-2 23:26 | 只看该作者
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13,以前的一些帖子中,看到阎智刚博士提出的充电结束以前,对电池进行10C数秒的大电流轰击,以进行数秒的充电.采用这个方法,在还没有出现严重副反应以前,可以充入部分电量.而这些电量对延长电池寿命有好处.阎智刚博士已经把这个充电方法推荐给张家港一个制造商使用,但是,半年过去了,没有见到产品推介.
在0.2C充电以后,我做过1C的,效果不错.还没有做10C的条件,10C轰击还没有做过.
我检索到几个介绍这样的处理方式.但是介绍到国内来的第一人还是阎智刚博士.
就最后的1%充电,采用轰击的方法有其合理性的一面,至于如何避免对电池的损伤,是很值得探索的.
如果采用1C,充电6个12秒,相当于充入1%AH..每次间隔一段时间(例如5分钟)去极化,充电的效果就不错,基本上没有附加的副反应.
对这个研究我还没有达到实用化的角度.我打算继续观察.
在电池容量为100%的时候,还可以,在电池容量下降到80%的时候,采用0.04C电流连续充电,不仅仅电压达到析氢电压,负极板有析氢.
电池经常处于欠充电状态,与电池充电器是否变灯无关.也就是说,充电器既便变灯了,电池依然可能没有充满电.除了脉冲修复硫化以外,还有一致修复方法就是过充电修复.
以前的过充电修复会得到很好的即时效果,因为其后期效果不好,逐步被抛弃了.但是,如果保证电池的副反应不强烈,对电池的破坏作用柯小到忽略的状态,电池的性能也会有明显的提高.
我介绍了所谓的“大电流轰击”的方法来修复电池,也是一种快速修复的方法,国外在这方面的探讨不少,但是,基本上都是遮遮掩掩.
我在36121充电器中做了过充电修复,其修复方法是降低充电电流,提高充电的恒压值,在失水不多也不激烈的状态下,给电池充入10%左右的电量,来修复欠充电的电池.就我测试的效果还是不错的.一些36121充电器的用户也证实了这一点.但是,我在36121充电器中做的过充电修复有一个重要的缺陷,就是修复时间过长,夏季差不多要在27小时,冬季的时间更长.这不符合每天都使用电动自行车用户的需求.但是,这毕竟是对过充电无损修复的一致尝试.
而大电流轰击的方法,时间不多,效果也很好.问题是一般用户没有这个条件,这就给生产修复设备的制造商提供了一个市场机会.
但是,无可否认的是这种修复方法还是不够成熟,盲目发展这样的设备也具有很大的风险.我在这里发这个帖子,是希望具备条件的网友开展这样的试验,逐步形成一个接近与标准化、程序化的修复方法.

这办法还是很“玄”.虽然当时还没来得及有副反应,但要消化这么多电量需要时间,所以电流取消了还会有很长时间在消化这部分电量(去极化),此过程中也会析气的吧?
这个电流的实现用开关电源成本极高,用工频变压器还容易些,但成本也不低啊.
还有,时间太短了电量很小,没什么用处,时间长点才成啊.比如10秒钟充入电量是1/36(充电效率100%情况下,实际上用这么大电流充,效率会很低).

水工说的对.
10C电流,并且在充电最高电压下,电源的功率可观.
例如,给12V/10AH电池充电,10C就需要100A充电电压为14.4V,电源至少要应付16V,这样,就需要1600W的功率的电源,其充电器的价格要等于目前充电器价格的20倍以上!如果在电动自行车中使用,这样的充电器要高于目前电动自行车充电器的60倍!据说张家港生研发这样的充电器是准备用于充电站的.一般用户无法承担这样高的充电器费用.
对于充电来说,最后的3%电量很难充入,为了这最后的3%,甚至1%充电要付出很大的代价.
研究表面,电池这1%~3%的欠充电对电池的循环寿命是有影响的.如果在修复设备中考虑未必不是路子.最近我查国外的资料证实,国外开始这样做循环寿命试验对比,取得了极好的效果,他们的做法是每10次循环作用做一次这样的大电流轰击.
普通充电“充满”后以10C冲5秒(假设5秒)其效率肯定不如1C冲50秒,更不如0.1C冲500秒,这种做法完全是一种没有科学依据的呓想,“充电”电流除用于还原反应外其余均用于付反应,对电池的伤害是不容置疑的
真要 ..
我比较倾向与您的见解.因为我还有一台组合负脉冲充电器,实际使用效果很好,每隔4秒给一次负脉冲,用继电器与可控硅控制的!
14,铅酸蓄电池的应用及其可持续发展
中国电工技术学会电动车辆专委会技术服务中心   郭自强
1.铅酸蓄电池的应用概述
铅酸蓄电池的应用面很广、应用量很大.表1是1997年全球电池销售值分布情况,可见铅酸蓄电池所占的重要地位.表2是2000年我国在各领域中铅酸蓄电池用量,可见其应用面广和应用量大.
表1    1997年全球电池销售值分布情况
总量原电池蓄电池铅酸蓄电池
销售值(亿美元)26492172124
占总量比例(%)34.865.247.0
占蓄电池比例(%)72.1
表2   2000年我国在各领域中铅酸蓄电池产量(万KVAH)
汽、摩通讯电力铁路UPS军用出口电动自行车其他合计
产量1241725413162912514251589
%78.14.53.40.81.01.87.90.91.6100
2.我国电动自行车电池用阀控铅酸蓄电池的水平有很大提高
2.1 取得的成绩
1/外观渗漏液的问题有已基本解决,渗漏液现象已基本没有.
2/绝大部分厂家的电池充电末期电流小于0.1A,说明合金成分和材料纯度符合要求.
3/50次循环容量衰减率符合指标的明显增加,约占被测样本的80%以上,说明早期容量衰减(PCL-1)问题已能够解决.
4/容量和比能量有明显提高.2小时率(5A)放电容量达到11-13.5Ah;比能量达到31-35WH/Kg.
5/寿命明显提高.100%放电深度的循环寿命超过250次,达到300-400次.有9-10个样本循环寿命超过250次循环,其中6-7个样本是中小型厂的产品.
6/用Pb-Sb-Cd合金的减少,用Pb-Ca高锡合金的增加,环保性能提高.
2.2 存在的问题
    生产电动自行车用阀控铅酸蓄电池的大小厂家有200多家,产品质量参差不齐,用户投诉较多,是存在的主要问题.从我们检测评估过的产品看,主要问题和出现的现象是:
    1/能够在容量、比能量、循环寿命(尤其重要)等全面指标达到要求的生产厂家不多,不超过20%.
    2/电池间的一致性有待提高.质量好的电池,在 100次循环前一致性好,到100-150次循环间才出现不一致.一般厂家的电池在10次循环内就出现不一致,随循环进行差距越来越大,电池组容量往往受落后电池牵制衰减率大.
    3/微短路,甚至完全短路.发现造成电池间一致性差的重要现象是个别单格微短路.还发现个别单格在寿命中后期逐渐发展成完全短路.
    4/与充电器参数未很好匹配.不是欠充电造成电池容量衰减快和电池间的一致性变差、影响循环寿命,就是过充电太多造成电池失水多和热失控
2.3 改进方向
1/及时了解国内外发展的新材料和新技术,并逐步掌握它和通过试验采用它.
2/加强生产过程质量管理.生产过程中的质量管理问题,说起来简单,做起来不易,需要从源头开始,抓好每个工序的点滴细节环节,严格工序检查、检测.
3/要注意与电驱动系统的其他部件的匹配和优化.
4/研究蓄电池的维护技术.阀控铅酸蓄电池也叫“免维护”铅酸蓄电池,实际不能完全免维护.中、后期进行适当的维护对电池有一定的恢复功能.笔者已对有的技术做过试验,证明确有效果.
总之,蓄电池厂家不只是配套、被动的角色,如何做好与电驱动系统的其他部件匹配和优化及中、后期维护技术研究,使蓄电池充分发挥潜力,有很多工作可做.
2.4 基本估计
根据我们对产品的检测评估和考察部分厂家的情况,基本上可分为如下几类:
    1/容量、容量衰减率、循环寿命(尤其重要)等全面指标达到要求,而且质量稳定、可靠,一致性较好.这类厂家都是大、中型厂,掌握了关键技术和生产过程质量管理严格.
    2/容量、容量衰减率、循环寿命等全面指标达到要求,但质量不够稳定.这类厂家都是中、小型厂,掌握了关键技术,但生产过程质量管理不够严格.
    3/容量、容量衰减率等指标达到要求,但循环寿命达不到要求.这类厂家都是中、小型厂,掌握了关键技术不全面,生产过程质量管理不够严格.
4/容量能达到要求,但容量衰减率、循环寿命等重要指标达不到要求.这类厂家都是中、小型厂,未掌握关键技术,生产过程质量管理不严格.
3.铅酸蓄电池的可持续发展
3.1 铅资源及其回收利用
我国是铅资源丰富的国家,至1997年已查明的铅矿区有732个,储量有3746万吨,居世界第二位.但是,我国目前的铅资源供应形势仍严峻.我国是世界上主要的铅出口国,每年约有40%的铅产量是出口的.目前用于铅酸蓄电池制造的铅年消耗量为40万吨.据测算,现在可保证15年左右国民经济对铅的需求.因此,我国也进口铅精矿制造铅,2001年进口量达相当于23万吨的铅.另外就是要重视对铅的回收利用.
铅是回收利用率最高的有色金属,回收率可达到95%以上.因此,世界上先进国家都重视利用回收废旧铅酸蓄电池等制造再生铅.1999年世界精铅产量为622万吨,其中再生铅量为327万吨,占52.6%.2000年再生铅量达373万吨,增长14%.现在,美、德、意、英、法、日等国再生铅产量都超过原生铅,即再生铅产量占50%以上.其中美国再生铅产量从1990年的89万吨,占69%,到1999年提高为107万吨,占76%.
我国再生铅产量在1990年代虽有显著提高(见表3),但占的比例远落后于先进国家和世界水平.再生铅的制造与从铅精矿制造原生铅相比,可降低成本38%,劳动生产率高1.9倍,能耗少三分之一,还可减少废铅的污染和节约铅矿资源.如果能将我国的再生铅产量比例提高到50%以上,那么可保证国民经济对铅的需求年限提高约1倍.为此,国家和地方政府都重视先进、无污染的回收废旧铅酸蓄电池等制造再生铅项目的建设.上海市政府在1990年代就投资6500万,从澳大利亚和美国进口技术和设备,建成了国内先进的上海飞轮有色冶炼厂.江苏春申合金集团有限公司经国家经贸委和国家计委联合审批,获准将10万吨再生铅无污染技术改造项目作为2001年国家重点技术改造项目(即第六批国债专项资金支持项目).
表3   我国的再生铅产量情况
1990年1994年1997年2000年
产量(万吨)2.89.512.430
所占比例(%)2529
3.2 铅污染的防治
    铅是一种青灰色重金属.在加热到400-500℃时会有铅蒸汽逸出形成铅烟,在用铅锭制造铅粉和极板的过程中都会有铅尘散发,污染空气,当空气中铅烟尘达到一定浓度对人体是有害的;铅金属形成的盐少部分是溶解于水的,大部分是微溶或不溶于水的,当水中的铅浓度超过0.1mg/L时对人体、渔业和农业灌溉都会产生危害.铅及其盐类进入人体有逐步积累的过程,当人体血中铅浓度超过标准要求就得了铅中毒病.得了铅中毒病后可以通过排除铅来治疗,但排除铅对人体体质有影响.从这个角度看,生产和回收铅酸蓄电池中涉及大量的铅,如果不重视对铅烟尘和含铅废水的治理,管理不当,会给环境和人体带来危害.
随着社会的进步、科学技术的发展和人们对环保意识的增强,对铅烟尘和含铅废水有了有效治理措施,因此,加强管理,铅污染是可以防治的.
3.2.1 铅酸蓄电池生产过程中对环境的污染是可以避免的,而且已部分做到
现在大部分铅酸蓄电池生产厂家都越来越重视铅污染的防治.新建的大型铅酸蓄电池厂全部按国家建设“三同时”的要求在建设过程中配建了完整的环保设施.有对铅烟尘抽吸和处理装置;有对酸雾的抽吸和处理装置;有对全厂含铅废水的集中处理装置,而且可以达到部分回用,节约水资源.这些环保设施保证了排放的气体和废水都低于国家的排放标准.加上周围的绿化建设和经常性的保洁工作,很多的铅酸蓄电池生产厂家被当地评为清洁文明单位.广东美美、沈阳松下等厂家通过了ISO14000系列的环保认证.另外,对职工提供如牛奶等的营养品,防止铅在人体内积累.有厂家还通过了ISO18000系列的职工安全卫生保障认证.
    当然,有部分中、小型厂家环保设施不完善,更有少数小作坊企业完全没有环保设施.这些问题就需要行政管理部门加强管理了,该整改的就整改,该依法封闭的就封闭.
3.2.2 正确地回收和处理废旧铅酸蓄电池,不会造成对环境的二次污染.
铅酸蓄电池是一种有很高回收率的电池.国外的先进回收和处理废旧铅酸蓄电池的技术及设备机械化和自动化程度高,在封闭、负压的条件下生产,有完善的废气和废水治理设备,采用先将塑料、隔板、酸、板栅、铅膏等分选出来分别处理,铅膏经脱硫后再低温熔炼等先进工艺.这样,铅的回收率可达到96%;塑料和酸等都可回收利用;能耗低;废气和废水符合标准后排放.不会造成对环境的二次污染和操作人员的危害.
我国的许多个体或小企业回收和处理废旧铅酸蓄电池存在很大问题;工艺落后,用小反射炉或冲天炉直接将极板(甚至直接将电池)高温熔炼;无任何环保制度和措施,电池随意拆解,酸任意倾倒.结果是:铅的回收率低只有80-85%,塑料和酸等有效材料不能回收造成资源的流失;能耗高,回收每吨铅消耗500-600㎏标准煤,约是先进工艺的3倍;污染严重,流失的铅和酸等就是对环境的污染,排放的铅蒸汽和铅尘以及二氧化硫超过国家排放标准几十倍.
今年两会期间有政协委员就铅资源的利用和废旧铅酸蓄电池的回收处理提交了提案.指出:铅的再利用和废旧铅酸蓄电池的回收,对节约资源、加强环境保护、实施可持续发展战略有重要意义.
我国政府对废旧铅酸蓄电池的回收利用也非常重视.早就颁布了《固体废物污染环境防治法》.2001年,国家经贸委、国家环保总局、科技部下发了《关于发布<危险废物污染防治技术政策>的通知》.2003年,国家环保总局、国家发展和改革委员会、建设部、科技部、商务部联合发布了《废电池污染防治技术政策》.这些文件逐渐明确,废旧铅酸蓄电池、铅渣和铅泥都属于危险废物.对废旧铅酸蓄电池的收集、运输、拆解、再生冶炼等过程的管理都提出了明确要求:
1/废旧铅酸蓄电池应进行回收利用,禁止用其他办法处理.鼓励集中回收处理废旧铅酸蓄电池.
2/收集、运输、拆解和再生冶炼企业应取得危险废物经营许可证后方可经营和运行.
3/收集、运输过程中应保持外壳完整,并采取防止酸外泄措施和必要的事故应急处置措施,以能有效减少和防止对环境的污染.
4/拆解应在专门的设施中进行.拆解时应将塑料、铅及含铅物质、废酸分别回收处理.废酸应集中处理,不得排入下水道和环境中.
5/再生冶炼企业的铅回收率应大于95%;规模应超过5000吨/年(新建厂要超过1万吨/年);工艺要采用密闭熔炼设备,在负压条件下生产,防止废气逸出;有废气和废水治理设备,废气和废水符合国家排放标准后再排放;冶炼过程中产生的粉尘和污泥要按危险飞舞要求妥善、安全地处理.不能满足要求的小型企业和土法冶炼工艺要逐步淘汰.
6/不允许将带壳和酸的废旧铅酸蓄电池直接熔炼.
电动自行车作为一种绿色环保产品,业界一开始就重视自身的环保形象.2001年5月召开了“关于废旧电池回收和二次污染防止对策的专题研讨会”,参加会议的电动自行车厂家和铅酸蓄电池生产厂家本着企业自我约束、自我管理的精神在会上倡导并签订了 “关于废旧电池回收和二次污染防止的产业公约”.出台了以较高价格回收和以旧换新等以经济为杠杆回收废旧电池的方法,并送交有条件的合法厂家回收.
我们相信,有国家的法律和具体的政策;有一批符合条件的合法厂家进行回收处理;业界重视自身的环保形象,自我约束、自我管理;等等.这样多管齐下,废旧铅酸电池的二次污染是可以防止的.
3.2.3 电动自行车铅酸蓄电池使用过程中不会对环境造成污染
    电动自行车用的是阀控铅酸蓄电池.阀控铅酸蓄电池与汽车等用的普通铅酸蓄电池相比有二个主要特点:一是密封;二是干态.密封是指基本无酸雾排出.一般情况下阀控铅酸蓄电池在运行(充放电)过程中是“零排放”,只有在充电后期蓄电池内的气体压力超过安全阀的开放压力时才为有少量的氢和氧混合气体排放,此时有过滤材料滤去了带出的少量酸雾.干态是指阀控铅酸蓄电池没有自由流动的电解液,可以任何方向放置,不怕颠簸、碰撞,即使外壳破裂也不会有酸漏出.因此,电动自行车用铅酸蓄电池在使用过程中,只是安静地不断将化学能转换成电能,又将电能转换成化学能,反复循环,对外部环境是“零排放”, 不会对环境造成污染.
3.2.4 要科学、公平、公正的原则对待电动自行车用铅酸蓄电池的二次污染.
可以说,铅酸蓄电池以外的所有化学电池都不同程度存在着对人体和环境危害,所谓绝对环保、无污染的化学电池是没有的.因为所有各种化学电池都不同程度含有重金属或重金属盐作为导电体、基体、活性物质、添加剂等;电解质大部分是强酸或碱、或有机溶剂等,它们都不同程度存在着对人体和环境危害.问题是如何加强管理,在《废电池污染防治技术政策》中明确了要对各种废旧电池都要加强回收管理工作,防止二次污染.只看到铅酸蓄电池的二次污染而限制电动自行车的发展是不科学、不公平和不公正的.
另外,电动自行车阀控铅酸蓄电池的用量远小于汽车等其他行业的铅酸蓄电池用量,只占总量的0.9%(见表2).这种无视国计民生的许多重要行业都在大量使用着普通铅酸蓄电池和阀控铅酸蓄电池的事实,而只看到比普通铅酸蓄电池更清洁的、用量少得多的电动

谢谢了,你张平安老师的吗