蓄电池修复
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@qingfengwuji
怎么没人来呀啊,是不是免费教不好啊!
正常使用的铅酸蓄电池,在放电时形成硫酸铅,在充电时能够较容易地还原为铅.如果电池的使用和维护不善,例如长期放置不用或经常充电不足、过放电等等,负极上就会逐渐形成一种粗大坚硬的硫酸铅结晶.这种硫酸铅结晶不导电,在常规的充电方式下很难分解.这种现象被称为"不可逆硫酸盐化".它引起蓄电池的内阻增大、容量下降,其形成的主要原因是硫酸铅的重结晶现象导致粗大结晶形成后溶解度减小进而无法分解.
铅酸蓄电池复原技术,其主要目的就是将不可逆的粗大坚硬的硫酸盐晶体迅速地打碎分解,返回到电解液中.使蓄电池恢复到正常的使用状态.我们采用的方法是一种物理与化学的综合修复方法,将专门配置的修复液倒入蓄电池内,再用特定的高频脉冲设备对电池进行激活修复.这种方法的主要特点是迅速、有效.修复液的加入,一方面加速了原本不导电的硫酸铅盐的分解,另一方面也保证了蓄电池在修复激活时温度不过度升高,有效地保护了蓄电池.
采用这种方法处理的蓄电池,极板上的大晶体全部被分解,电解液的酸根离子大大增加,比重也恢复到正常水平.铅酸蓄电池又复原到一个新的初始状态.对于绝大多数正常使用的蓄电池,经过这样的复原处理,能再继续工作一个使用周期左右.
处理功效
正在使用中的电池通过维护后,可基本消除其硫化现象,恢复原容量,有效的延长电池使用寿命;失效报废的电池,经过维护后,可起死回生,重复使用.
一节1号电池料在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用价值;一粒纽扣电池可使600吨水受到污染,相当于一个人一生的饮水量!
在环保日益成为一个全球化问题的今天,废旧电池所带来的环境污染问题显得非常突出,而在“电池污染”中,铅酸蓄电池又尤其显眼.但我国的回收工作总的来说处于一种无序状态——大量的硫酸被小商贩任意倒置,废铅也常常因为处理或保管不当而随地遗弃,不但严重污染土壤和水源,还往往直接危害人体健康,是最危险的固体废弃物之一.
该技术将开拓名副其实的“绿色产业”,为社会造福,为客户造利.
铅酸蓄电池复原技术,其主要目的就是将不可逆的粗大坚硬的硫酸盐晶体迅速地打碎分解,返回到电解液中.使蓄电池恢复到正常的使用状态.我们采用的方法是一种物理与化学的综合修复方法,将专门配置的修复液倒入蓄电池内,再用特定的高频脉冲设备对电池进行激活修复.这种方法的主要特点是迅速、有效.修复液的加入,一方面加速了原本不导电的硫酸铅盐的分解,另一方面也保证了蓄电池在修复激活时温度不过度升高,有效地保护了蓄电池.
采用这种方法处理的蓄电池,极板上的大晶体全部被分解,电解液的酸根离子大大增加,比重也恢复到正常水平.铅酸蓄电池又复原到一个新的初始状态.对于绝大多数正常使用的蓄电池,经过这样的复原处理,能再继续工作一个使用周期左右.
处理功效
正在使用中的电池通过维护后,可基本消除其硫化现象,恢复原容量,有效的延长电池使用寿命;失效报废的电池,经过维护后,可起死回生,重复使用.
一节1号电池料在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用价值;一粒纽扣电池可使600吨水受到污染,相当于一个人一生的饮水量!
在环保日益成为一个全球化问题的今天,废旧电池所带来的环境污染问题显得非常突出,而在“电池污染”中,铅酸蓄电池又尤其显眼.但我国的回收工作总的来说处于一种无序状态——大量的硫酸被小商贩任意倒置,废铅也常常因为处理或保管不当而随地遗弃,不但严重污染土壤和水源,还往往直接危害人体健康,是最危险的固体废弃物之一.
该技术将开拓名副其实的“绿色产业”,为社会造福,为客户造利.
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@qingfengwuji
正常使用的铅酸蓄电池,在放电时形成硫酸铅,在充电时能够较容易地还原为铅.如果电池的使用和维护不善,例如长期放置不用或经常充电不足、过放电等等,负极上就会逐渐形成一种粗大坚硬的硫酸铅结晶.这种硫酸铅结晶不导电,在常规的充电方式下很难分解.这种现象被称为"不可逆硫酸盐化".它引起蓄电池的内阻增大、容量下降,其形成的主要原因是硫酸铅的重结晶现象导致粗大结晶形成后溶解度减小进而无法分解. 铅酸蓄电池复原技术,其主要目的就是将不可逆的粗大坚硬的硫酸盐晶体迅速地打碎分解,返回到电解液中.使蓄电池恢复到正常的使用状态.我们采用的方法是一种物理与化学的综合修复方法,将专门配置的修复液倒入蓄电池内,再用特定的高频脉冲设备对电池进行激活修复.这种方法的主要特点是迅速、有效.修复液的加入,一方面加速了原本不导电的硫酸铅盐的分解,另一方面也保证了蓄电池在修复激活时温度不过度升高,有效地保护了蓄电池. 采用这种方法处理的蓄电池,极板上的大晶体全部被分解,电解液的酸根离子大大增加,比重也恢复到正常水平.铅酸蓄电池又复原到一个新的初始状态.对于绝大多数正常使用的蓄电池,经过这样的复原处理,能再继续工作一个使用周期左右.处理功效 正在使用中的电池通过维护后,可基本消除其硫化现象,恢复原容量,有效的延长电池使用寿命;失效报废的电池,经过维护后,可起死回生,重复使用. 一节1号电池料在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用价值;一粒纽扣电池可使600吨水受到污染,相当于一个人一生的饮水量! 在环保日益成为一个全球化问题的今天,废旧电池所带来的环境污染问题显得非常突出,而在“电池污染”中,铅酸蓄电池又尤其显眼.但我国的回收工作总的来说处于一种无序状态——大量的硫酸被小商贩任意倒置,废铅也常常因为处理或保管不当而随地遗弃,不但严重污染土壤和水源,还往往直接危害人体健康,是最危险的固体废弃物之一. 该技术将开拓名副其实的“绿色产业”,为社会造福,为客户造利.
中国首部环境绿皮书发布
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文章来源:人民网
关键字:环境保护,电动自行车
2月28日,中国首部环境绿皮书――《2005年:中国的环境危局与突围》在京发布.绿皮书指出:我国环境生态进入高危状态和事故高发期,中国的环保正处于十字路口.在经济高速增长和社会转型的背景下,由于多年的积累和欠债以及落后的环境治理和监管水平,我国环境污染积重难返,事故进入高发期,呈一触即发的危险态势.
环境绿皮书由民间环保组织“自然之友”组织编写,社科文献出版社出版,是中国民间环保团体第一次尝试结合更多的专业人士,从公众视角编写的中国环境保护年度报告.绿皮书以民间的视角,更直接地反应了一线人士的观点与观察,用相对通俗简明的表达,记录了一年来中国重要的环境变化、问题、挑战、经验和教训.
以下摘录《环境绿皮书》中的一些主要观点及数据.
中国的环境保护正处在十字路口
《环境绿皮书》认为,中国目前的环境污染和生态恶化呈积重难返之势,虽然2005年年初,国家环保总局揭开了环评风暴的序幕,加大了环境保护的力度,但岁末的松花江特大污染事件,则以悲剧的方式凸显了经济高速发展中的中国面临严峻的环境现实.2006年的环境危机仍在加剧,专家指出,中国的环境保护正处在十字路口.
我国的污染已经呈现出“复合型、压缩型”的特点,发达国家在工业化中后期出现的污染公害已在我国普遍出现,我国已没有继续支持目前经济增长方式的环境容量.未来15年,我国人口将达到14．6亿,到2020年经济总量将再翻两番,不断增长的经济规模和人口,对资源和环境造成巨大的压力.按现在的资源消耗和污染控制水平,污染负荷将增加4~5倍.这个阶段特别是“十一五”期间,将是我国环境与发展矛盾最为突出的时期.
中国正在为环境污染付出沉重代价.世界银行2001年发展报告中列举的世界20个污染最严重的城市,中国占16个.许多大城市肺癌标化死亡人数增加了8~10倍.据研究,空气污染使慢性呼吸道疾病成为导致死亡的主要疾病,其造成的污染和经济成本约占中国GDP的3%~8%,达到1280亿元,相当于广东和上海GDP的总和. 另一个数据是,到2020年,中国仅为燃煤污染导致的疾病就将付出3900亿美元,占国内生产总值的13%.这意味着如果届时中国仍保持9%的经济增长率,全部用以补偿这一项还不够.
与环境污染相比,生态恶化是在城市人的视野之外静悄悄地发生的,往往不被人们注意,然而其危害和后果远比环境污染更为严重,因而生态灾难基本是不可逆转的.水土流失、草地退化、沙化和荒漠化、生物多样性消失等等,将危害中华民族赖以生存的物质基础.近年来我国的生态恶化,即受到全球范围气候变化、温室效应的影响,也由于经济活动和人口压力对环境的影响.
2005年1月,评估世界各国(地区)环境质量的“环境可持续指数”(ESI),在瑞士达沃斯正式对外发布.在全球144个国家和地区中,按照满分100点的打分规则,芬兰位居第一,中国(38.6点)位于伊朗之后,名列第133位(倒数第14位).在2002年第一次发布该指数时,全球142个国家和地区中,中国位居第129位.
淡水环境成为我国最紧迫、重要的环境问题
《中国环境绿皮书》认为,淡水环境成为我国最紧迫、重要的环境问题.淡水环境具有很强的综合性,既有严重的河湖水域和地下水污染问题,也有水资源短缺的问题,以及严重的水土流失,集污染问题、资源问题和生态问题于一身,是中国当前环境危机的集中体现.
因为缺水,每年给我国工农业造成的损失高达3500亿元 .这还不包括水资源被过度开采而导致的巨大的间接损失.仅以国土资源部南京地质矿产研究所主持的《长三角地区地下水资源与地质灾害调查评价》报告显示的数据为例:由于地下水资源被过度开采,地面沉降对长三角地区造成的直接和间接损失已经达到3150亿元 ,包括对建筑楼房、道路桥梁、地下管线等造成的损失.
中国的水危机已经引起世界范围的广泛关注.美国兰德公司提出影响中国经济增长可持续性的八大瓶颈之一就是缺水和污染,它们对增长率的负面影响达到1.5%~1.9%,高于能源价格上涨和外商投资下降的影响.
水危机将始终是国家安全的心腹之患,如何保障水安全,包括水资源安全、水环境安全和水生态安全,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展,已经成为中国最重要的发展问题之一.
民间环保组织与政府携手合作推进环保
《环境绿皮书》指出,随着中国公众参与环境保护的广度和深度不断提高,NGO组织(非政府组织)与政府携手合作推进环保,成为我国环境保护领域一个重要特点和新趋势.
据悉,中国的环境NGO从上个世纪90年代初诞生,数量不断增加,能力和影响力逐渐增强.据专家估计,全国大约有1000多个成型的本土环境NGO,其中草根组织100多个,学生社团500个,其他的是各地有政府背景的环境NGO.中国环境NGO已成为普及环境教育和倡导公众参与环保的重要力量.
2003年以来,环境NGO参与了多起重大公共事件,进行公众倡导并力图影响政策,进入了公众倡导的新的发展阶段.如对都江堰杨柳湖、木格措水坝以及怒江和金沙江虎跳峡电站的质疑,以及对北京动物园搬迁的决策争议等,关注和诉求指向了政府公共政策和商业利益集团.NGO成为公众参与圆明园防渗膜工程评议的主要推动力量,也是质疑和批评西南水电无序开发的主要力量.
在民间草根NGO之外,中国还有一大批有政府背景的非政府组织,由于拥有较强的专家优势、政府认同以及体制内的沟通渠道,环境NGO对公共决策产生了积极影响.如国家环保总局下属的两个全国性社团表现活跃,值得关注.一是潘岳担任会长的中国环境文化促进会,另一个是2005年4月新成立的中华环保联合会.国际NGO也在中国的环境保护中发挥了重要而积极的作用.
环境公平问题凸显
《中国环境绿皮书》认为,当前环境问题的另一个新特点,是污染由城市向农村、由东部向西部的转移.
城市地区,尤其是大城市和经济发达地区的环境状况开始有所改善.城市空气污染的结构发生了实质性的变化,汽车尾气已成为大气污染的首要污染源.与此同时,随着工业化向农村的深入,农村地区水源受污染的情况日趋严重.由于中国污染防治投资几乎全部投到工业和城市,农村环保设施几乎为零.通过截污,城区水质改善了,农村水质却恶化了;通过简单填埋生活垃圾,城区面貌改善了,城乡结合部的垃圾二次污染加重了.在某种程度上,城市环境的局部改善是以牺牲农村环境为代价的.
类似地,发达地区与欠发达地区的环境差距拉大.国家环保总局在《全国城市环境管理和综合整治2004年度报告》中指出,2004年,全国500个上报“城考”结果的城市中,共有155个城市的危险废物集中处理率为零;193个城市的生活污水集中处理率为零,160个城市的生活垃圾无害化处理率为零.它们大多是欠发达地区的中小城市.
伴随西部大开发的深入进行,包括大规模的能源、水电开发,铁路、管线等建设工程,以及旅游开发,西部更为脆弱的环境生态面临巨大的压力.由于没有建立生态补偿机制,发达地区享受了环境保护的好处,不发达地区却在竞争中日趋落后,造成区域之间的不公平.当经济发达地区开始设置环境门槛,限制污染企业时,许多技术落后、污染严重的企业大量向西部转移,其后果可能是灾难性的.例如,近年来内蒙古东乌珠穆沁旗引进了一批内地污染企业,每天抽取大量地下水洗矿、造纸,消耗大量水资源,同时把几万吨工业废水直接排放到草原上,造成大批湖泊干涸、草原污染,国家重要湿地—乌拉盖湿地即将消亡.内蒙古重点扶持的20家工业园区中,高耗能产品为主的园区约占一半.
环境公平问题突显,直接表现为环境维权事件增多,环境冲突日趋激烈.自1997年后,环境污染纠纷呈直线上升趋势,每年上升的比例为25%,2002年超过了50万起.据中国政法大学环境资源法研究和服务中心对1999年至2005年环境纠纷和污染诉讼问题的分类,依次是噪音污染、大气污染、水污染、固体废弃物污染等.
小排量汽车和电动自行车应成为节能环保先锋
《中国环境绿皮书》认为,近年,我国城市交通管理政策存在着一个奇怪的现象:尽管油价不断上涨,尽管中央提倡建设节约型社会与和谐社会,但是在节能环保方面有很大潜力的电动自行车和小排量汽车,却在很多城市备受排挤.
目前,中国各地有84个城市禁行或限行小排量汽车,还有相当多的城市正在扫荡助力车和电动自行车.2005年,“禁电限小”问题引发了社会普遍争议,要求解除禁令的呼声越来越高.实际上,这映射了中国城市化发展进程中的一些深层次矛盾.
据悉,按照年初国家发改委等六部门联合下发的《关于鼓励发展节能环保型小排量汽车的意见》,今年3月底前,各地都要取消对小排量汽车在行驶路线等方面的限制措施.
与小排量汽车的城市交通问题一样,电动自行车今年也备受瞩目.我国中央政府和领导支持电动自行车的研制和使用,欧洲致力于推广电动车的非政府组织“超级动力”(Extra Energy)还在中国展开调研,但是很多地方政府却在权力范围内,相继出台了禁止电动自行车出行的规定,给这个快速成长的行业带来巨大困境.
据了解,2004年全国产销量大约750万辆,比2003年几乎翻番,2005年有预计突破1000万辆,是世界电动自行车产量最多的国家,占到了世界总产量的3/4.与此形成巨大反差的是,北京、南宁、福州、温州、海口等地相继出台禁止电动自行车上路的法令.2005年5月,珠海成为第一个通过立法禁止电动自行车的城市,禁令从行政层面上升到法律层面,电动自行车行业面临巨大危机.
电动自行车禁行的理由不外乎两方面:安全隐患和环保问题.在实际使用中,电动自行车经常超过国家规定的限速,并且有可能占用机动车道或人行道;电动自行车采用的蓄电池,使用半年到一年时间就需更新,电池生产和回收不当会造成严重污染;另外,市面上检测到很多电动自行车不符合国家规定的技术与安全标准,且一些厂家的销售配套服务不完备,影响了电动自行车的行业声誉.问题的确存在,但作为禁行理由却值得商榷.专家分析认为,电动自行车引起关注的一些问题,根源往往不在于车本身.各地针对电动自行车的禁令,是对问题表象的简单化处理,而问题背后的深层原因没有得到认真对待.
自2006年1月4日起,凡符合国家《电动自行车通用技术条件》规定的标准,并被列入北京市电动自行车产品目录的电动自行车可以进行登记,并由公安交通管理部门核发牌证,2002年核发的电动自行车临时号牌继续有效.
《中国环境绿皮书》指出,电动自行车业和小排量汽车行业都是对国民经济具有拉动效应的行业,能带动一批产业的发展.我国亟待出台行之有效的电动自行车技术规范和行业规范,对企业进行清理整顿,只允许那些符合标准的企业和产品进行销售活动,完善行业配套服务的规定,加强售后服务监管,重视维护消费者利益.同时须对电池回收等关联问题进行有效规划.
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文章来源:人民网
关键字:环境保护,电动自行车
2月28日,中国首部环境绿皮书――《2005年:中国的环境危局与突围》在京发布.绿皮书指出:我国环境生态进入高危状态和事故高发期,中国的环保正处于十字路口.在经济高速增长和社会转型的背景下,由于多年的积累和欠债以及落后的环境治理和监管水平,我国环境污染积重难返,事故进入高发期,呈一触即发的危险态势.
环境绿皮书由民间环保组织“自然之友”组织编写,社科文献出版社出版,是中国民间环保团体第一次尝试结合更多的专业人士,从公众视角编写的中国环境保护年度报告.绿皮书以民间的视角,更直接地反应了一线人士的观点与观察,用相对通俗简明的表达,记录了一年来中国重要的环境变化、问题、挑战、经验和教训.
以下摘录《环境绿皮书》中的一些主要观点及数据.
中国的环境保护正处在十字路口
《环境绿皮书》认为,中国目前的环境污染和生态恶化呈积重难返之势,虽然2005年年初,国家环保总局揭开了环评风暴的序幕,加大了环境保护的力度,但岁末的松花江特大污染事件,则以悲剧的方式凸显了经济高速发展中的中国面临严峻的环境现实.2006年的环境危机仍在加剧,专家指出,中国的环境保护正处在十字路口.
我国的污染已经呈现出“复合型、压缩型”的特点,发达国家在工业化中后期出现的污染公害已在我国普遍出现,我国已没有继续支持目前经济增长方式的环境容量.未来15年,我国人口将达到14．6亿,到2020年经济总量将再翻两番,不断增长的经济规模和人口,对资源和环境造成巨大的压力.按现在的资源消耗和污染控制水平,污染负荷将增加4~5倍.这个阶段特别是“十一五”期间,将是我国环境与发展矛盾最为突出的时期.
中国正在为环境污染付出沉重代价.世界银行2001年发展报告中列举的世界20个污染最严重的城市,中国占16个.许多大城市肺癌标化死亡人数增加了8~10倍.据研究,空气污染使慢性呼吸道疾病成为导致死亡的主要疾病,其造成的污染和经济成本约占中国GDP的3%~8%,达到1280亿元,相当于广东和上海GDP的总和. 另一个数据是,到2020年,中国仅为燃煤污染导致的疾病就将付出3900亿美元,占国内生产总值的13%.这意味着如果届时中国仍保持9%的经济增长率,全部用以补偿这一项还不够.
与环境污染相比,生态恶化是在城市人的视野之外静悄悄地发生的,往往不被人们注意,然而其危害和后果远比环境污染更为严重,因而生态灾难基本是不可逆转的.水土流失、草地退化、沙化和荒漠化、生物多样性消失等等,将危害中华民族赖以生存的物质基础.近年来我国的生态恶化,即受到全球范围气候变化、温室效应的影响,也由于经济活动和人口压力对环境的影响.
2005年1月,评估世界各国(地区)环境质量的“环境可持续指数”(ESI),在瑞士达沃斯正式对外发布.在全球144个国家和地区中,按照满分100点的打分规则,芬兰位居第一,中国(38.6点)位于伊朗之后,名列第133位(倒数第14位).在2002年第一次发布该指数时,全球142个国家和地区中,中国位居第129位.
淡水环境成为我国最紧迫、重要的环境问题
《中国环境绿皮书》认为,淡水环境成为我国最紧迫、重要的环境问题.淡水环境具有很强的综合性,既有严重的河湖水域和地下水污染问题,也有水资源短缺的问题,以及严重的水土流失,集污染问题、资源问题和生态问题于一身,是中国当前环境危机的集中体现.
因为缺水,每年给我国工农业造成的损失高达3500亿元 .这还不包括水资源被过度开采而导致的巨大的间接损失.仅以国土资源部南京地质矿产研究所主持的《长三角地区地下水资源与地质灾害调查评价》报告显示的数据为例:由于地下水资源被过度开采,地面沉降对长三角地区造成的直接和间接损失已经达到3150亿元 ,包括对建筑楼房、道路桥梁、地下管线等造成的损失.
中国的水危机已经引起世界范围的广泛关注.美国兰德公司提出影响中国经济增长可持续性的八大瓶颈之一就是缺水和污染,它们对增长率的负面影响达到1.5%~1.9%,高于能源价格上涨和外商投资下降的影响.
水危机将始终是国家安全的心腹之患,如何保障水安全,包括水资源安全、水环境安全和水生态安全,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展,已经成为中国最重要的发展问题之一.
民间环保组织与政府携手合作推进环保
《环境绿皮书》指出,随着中国公众参与环境保护的广度和深度不断提高,NGO组织(非政府组织)与政府携手合作推进环保,成为我国环境保护领域一个重要特点和新趋势.
据悉,中国的环境NGO从上个世纪90年代初诞生,数量不断增加,能力和影响力逐渐增强.据专家估计,全国大约有1000多个成型的本土环境NGO,其中草根组织100多个,学生社团500个,其他的是各地有政府背景的环境NGO.中国环境NGO已成为普及环境教育和倡导公众参与环保的重要力量.
2003年以来,环境NGO参与了多起重大公共事件,进行公众倡导并力图影响政策,进入了公众倡导的新的发展阶段.如对都江堰杨柳湖、木格措水坝以及怒江和金沙江虎跳峡电站的质疑,以及对北京动物园搬迁的决策争议等,关注和诉求指向了政府公共政策和商业利益集团.NGO成为公众参与圆明园防渗膜工程评议的主要推动力量,也是质疑和批评西南水电无序开发的主要力量.
在民间草根NGO之外,中国还有一大批有政府背景的非政府组织,由于拥有较强的专家优势、政府认同以及体制内的沟通渠道,环境NGO对公共决策产生了积极影响.如国家环保总局下属的两个全国性社团表现活跃,值得关注.一是潘岳担任会长的中国环境文化促进会,另一个是2005年4月新成立的中华环保联合会.国际NGO也在中国的环境保护中发挥了重要而积极的作用.
环境公平问题凸显
《中国环境绿皮书》认为,当前环境问题的另一个新特点,是污染由城市向农村、由东部向西部的转移.
城市地区,尤其是大城市和经济发达地区的环境状况开始有所改善.城市空气污染的结构发生了实质性的变化,汽车尾气已成为大气污染的首要污染源.与此同时,随着工业化向农村的深入,农村地区水源受污染的情况日趋严重.由于中国污染防治投资几乎全部投到工业和城市,农村环保设施几乎为零.通过截污,城区水质改善了,农村水质却恶化了;通过简单填埋生活垃圾,城区面貌改善了,城乡结合部的垃圾二次污染加重了.在某种程度上,城市环境的局部改善是以牺牲农村环境为代价的.
类似地,发达地区与欠发达地区的环境差距拉大.国家环保总局在《全国城市环境管理和综合整治2004年度报告》中指出,2004年,全国500个上报“城考”结果的城市中,共有155个城市的危险废物集中处理率为零;193个城市的生活污水集中处理率为零,160个城市的生活垃圾无害化处理率为零.它们大多是欠发达地区的中小城市.
伴随西部大开发的深入进行,包括大规模的能源、水电开发,铁路、管线等建设工程,以及旅游开发,西部更为脆弱的环境生态面临巨大的压力.由于没有建立生态补偿机制,发达地区享受了环境保护的好处,不发达地区却在竞争中日趋落后,造成区域之间的不公平.当经济发达地区开始设置环境门槛,限制污染企业时,许多技术落后、污染严重的企业大量向西部转移,其后果可能是灾难性的.例如,近年来内蒙古东乌珠穆沁旗引进了一批内地污染企业,每天抽取大量地下水洗矿、造纸,消耗大量水资源,同时把几万吨工业废水直接排放到草原上,造成大批湖泊干涸、草原污染,国家重要湿地—乌拉盖湿地即将消亡.内蒙古重点扶持的20家工业园区中,高耗能产品为主的园区约占一半.
环境公平问题突显,直接表现为环境维权事件增多,环境冲突日趋激烈.自1997年后,环境污染纠纷呈直线上升趋势,每年上升的比例为25%,2002年超过了50万起.据中国政法大学环境资源法研究和服务中心对1999年至2005年环境纠纷和污染诉讼问题的分类,依次是噪音污染、大气污染、水污染、固体废弃物污染等.
小排量汽车和电动自行车应成为节能环保先锋
《中国环境绿皮书》认为,近年,我国城市交通管理政策存在着一个奇怪的现象:尽管油价不断上涨,尽管中央提倡建设节约型社会与和谐社会,但是在节能环保方面有很大潜力的电动自行车和小排量汽车,却在很多城市备受排挤.
目前,中国各地有84个城市禁行或限行小排量汽车,还有相当多的城市正在扫荡助力车和电动自行车.2005年,“禁电限小”问题引发了社会普遍争议,要求解除禁令的呼声越来越高.实际上,这映射了中国城市化发展进程中的一些深层次矛盾.
据悉,按照年初国家发改委等六部门联合下发的《关于鼓励发展节能环保型小排量汽车的意见》,今年3月底前,各地都要取消对小排量汽车在行驶路线等方面的限制措施.
与小排量汽车的城市交通问题一样,电动自行车今年也备受瞩目.我国中央政府和领导支持电动自行车的研制和使用,欧洲致力于推广电动车的非政府组织“超级动力”(Extra Energy)还在中国展开调研,但是很多地方政府却在权力范围内,相继出台了禁止电动自行车出行的规定,给这个快速成长的行业带来巨大困境.
据了解,2004年全国产销量大约750万辆,比2003年几乎翻番,2005年有预计突破1000万辆,是世界电动自行车产量最多的国家,占到了世界总产量的3/4.与此形成巨大反差的是,北京、南宁、福州、温州、海口等地相继出台禁止电动自行车上路的法令.2005年5月,珠海成为第一个通过立法禁止电动自行车的城市,禁令从行政层面上升到法律层面,电动自行车行业面临巨大危机.
电动自行车禁行的理由不外乎两方面:安全隐患和环保问题.在实际使用中,电动自行车经常超过国家规定的限速,并且有可能占用机动车道或人行道;电动自行车采用的蓄电池,使用半年到一年时间就需更新,电池生产和回收不当会造成严重污染;另外,市面上检测到很多电动自行车不符合国家规定的技术与安全标准,且一些厂家的销售配套服务不完备,影响了电动自行车的行业声誉.问题的确存在,但作为禁行理由却值得商榷.专家分析认为,电动自行车引起关注的一些问题,根源往往不在于车本身.各地针对电动自行车的禁令,是对问题表象的简单化处理,而问题背后的深层原因没有得到认真对待.
自2006年1月4日起,凡符合国家《电动自行车通用技术条件》规定的标准,并被列入北京市电动自行车产品目录的电动自行车可以进行登记,并由公安交通管理部门核发牌证,2002年核发的电动自行车临时号牌继续有效.
《中国环境绿皮书》指出,电动自行车业和小排量汽车行业都是对国民经济具有拉动效应的行业,能带动一批产业的发展.我国亟待出台行之有效的电动自行车技术规范和行业规范,对企业进行清理整顿,只允许那些符合标准的企业和产品进行销售活动,完善行业配套服务的规定,加强售后服务监管,重视维护消费者利益.同时须对电池回收等关联问题进行有效规划.
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中国首部环境绿皮书发布--------------------------------------------------------------------------------文章来源:人民网关键字:环境保护,电动自行车 2月28日,中国首部环境绿皮书――《2005年:中国的环境危局与突围》在京发布.绿皮书指出:我国环境生态进入高危状态和事故高发期,中国的环保正处于十字路口.在经济高速增长和社会转型的背景下,由于多年的积累和欠债以及落后的环境治理和监管水平,我国环境污染积重难返,事故进入高发期,呈一触即发的危险态势. 环境绿皮书由民间环保组织“自然之友”组织编写,社科文献出版社出版,是中国民间环保团体第一次尝试结合更多的专业人士,从公众视角编写的中国环境保护年度报告.绿皮书以民间的视角,更直接地反应了一线人士的观点与观察,用相对通俗简明的表达,记录了一年来中国重要的环境变化、问题、挑战、经验和教训.以下摘录《环境绿皮书》中的一些主要观点及数据.中国的环境保护正处在十字路口《环境绿皮书》认为,中国目前的环境污染和生态恶化呈积重难返之势,虽然2005年年初,国家环保总局揭开了环评风暴的序幕,加大了环境保护的力度,但岁末的松花江特大污染事件,则以悲剧的方式凸显了经济高速发展中的中国面临严峻的环境现实.2006年的环境危机仍在加剧,专家指出,中国的环境保护正处在十字路口.我国的污染已经呈现出“复合型、压缩型”的特点,发达国家在工业化中后期出现的污染公害已在我国普遍出现,我国已没有继续支持目前经济增长方式的环境容量.未来15年,我国人口将达到14．6亿,到2020年经济总量将再翻两番,不断增长的经济规模和人口,对资源和环境造成巨大的压力.按现在的资源消耗和污染控制水平,污染负荷将增加4~5倍.这个阶段特别是“十一五”期间,将是我国环境与发展矛盾最为突出的时期.中国正在为环境污染付出沉重代价.世界银行2001年发展报告中列举的世界20个污染最严重的城市,中国占16个.许多大城市肺癌标化死亡人数增加了8~10倍.据研究,空气污染使慢性呼吸道疾病成为导致死亡的主要疾病,其造成的污染和经济成本约占中国GDP的3%~8%,达到1280亿元,相当于广东和上海GDP的总和.另一个数据是,到2020年,中国仅为燃煤污染导致的疾病就将付出3900亿美元,占国内生产总值的13%.这意味着如果届时中国仍保持9%的经济增长率,全部用以补偿这一项还不够.与环境污染相比,生态恶化是在城市人的视野之外静悄悄地发生的,往往不被人们注意,然而其危害和后果远比环境污染更为严重,因而生态灾难基本是不可逆转的.水土流失、草地退化、沙化和荒漠化、生物多样性消失等等,将危害中华民族赖以生存的物质基础.近年来我国的生态恶化,即受到全球范围气候变化、温室效应的影响,也由于经济活动和人口压力对环境的影响.2005年1月,评估世界各国(地区)环境质量的“环境可持续指数”(ESI),在瑞士达沃斯正式对外发布.在全球144个国家和地区中,按照满分100点的打分规则,芬兰位居第一,中国(38.6点)位于伊朗之后,名列第133位(倒数第14位).在2002年第一次发布该指数时,全球142个国家和地区中,中国位居第129位.淡水环境成为我国最紧迫、重要的环境问题《中国环境绿皮书》认为,淡水环境成为我国最紧迫、重要的环境问题.淡水环境具有很强的综合性,既有严重的河湖水域和地下水污染问题,也有水资源短缺的问题,以及严重的水土流失,集污染问题、资源问题和生态问题于一身,是中国当前环境危机的集中体现.因为缺水,每年给我国工农业造成的损失高达3500亿元.这还不包括水资源被过度开采而导致的巨大的间接损失.仅以国土资源部南京地质矿产研究所主持的《长三角地区地下水资源与地质灾害调查评价》报告显示的数据为例:由于地下水资源被过度开采,地面沉降对长三角地区造成的直接和间接损失已经达到3150亿元,包括对建筑楼房、道路桥梁、地下管线等造成的损失.中国的水危机已经引起世界范围的广泛关注.美国兰德公司提出影响中国经济增长可持续性的八大瓶颈之一就是缺水和污染,它们对增长率的负面影响达到1.5%~1.9%,高于能源价格上涨和外商投资下降的影响.水危机将始终是国家安全的心腹之患,如何保障水安全,包括水资源安全、水环境安全和水生态安全,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展,已经成为中国最重要的发展问题之一.民间环保组织与政府携手合作推进环保《环境绿皮书》指出,随着中国公众参与环境保护的广度和深度不断提高,NGO组织(非政府组织)与政府携手合作推进环保,成为我国环境保护领域一个重要特点和新趋势.据悉,中国的环境NGO从上个世纪90年代初诞生,数量不断增加,能力和影响力逐渐增强.据专家估计,全国大约有1000多个成型的本土环境NGO,其中草根组织100多个,学生社团500个,其他的是各地有政府背景的环境NGO.中国环境NGO已成为普及环境教育和倡导公众参与环保的重要力量.2003年以来,环境NGO参与了多起重大公共事件,进行公众倡导并力图影响政策,进入了公众倡导的新的发展阶段.如对都江堰杨柳湖、木格措水坝以及怒江和金沙江虎跳峡电站的质疑,以及对北京动物园搬迁的决策争议等,关注和诉求指向了政府公共政策和商业利益集团.NGO成为公众参与圆明园防渗膜工程评议的主要推动力量,也是质疑和批评西南水电无序开发的主要力量.在民间草根NGO之外,中国还有一大批有政府背景的非政府组织,由于拥有较强的专家优势、政府认同以及体制内的沟通渠道,环境NGO对公共决策产生了积极影响.如国家环保总局下属的两个全国性社团表现活跃,值得关注.一是潘岳担任会长的中国环境文化促进会,另一个是2005年4月新成立的中华环保联合会.国际NGO也在中国的环境保护中发挥了重要而积极的作用.环境公平问题凸显《中国环境绿皮书》认为,当前环境问题的另一个新特点,是污染由城市向农村、由东部向西部的转移.城市地区,尤其是大城市和经济发达地区的环境状况开始有所改善.城市空气污染的结构发生了实质性的变化,汽车尾气已成为大气污染的首要污染源.与此同时,随着工业化向农村的深入,农村地区水源受污染的情况日趋严重.由于中国污染防治投资几乎全部投到工业和城市,农村环保设施几乎为零.通过截污,城区水质改善了,农村水质却恶化了;通过简单填埋生活垃圾,城区面貌改善了,城乡结合部的垃圾二次污染加重了.在某种程度上,城市环境的局部改善是以牺牲农村环境为代价的.类似地,发达地区与欠发达地区的环境差距拉大.国家环保总局在《全国城市环境管理和综合整治2004年度报告》中指出,2004年,全国500个上报“城考”结果的城市中,共有155个城市的危险废物集中处理率为零;193个城市的生活污水集中处理率为零,160个城市的生活垃圾无害化处理率为零.它们大多是欠发达地区的中小城市.伴随西部大开发的深入进行,包括大规模的能源、水电开发,铁路、管线等建设工程,以及旅游开发,西部更为脆弱的环境生态面临巨大的压力.由于没有建立生态补偿机制,发达地区享受了环境保护的好处,不发达地区却在竞争中日趋落后,造成区域之间的不公平.当经济发达地区开始设置环境门槛,限制污染企业时,许多技术落后、污染严重的企业大量向西部转移,其后果可能是灾难性的.例如,近年来内蒙古东乌珠穆沁旗引进了一批内地污染企业,每天抽取大量地下水洗矿、造纸,消耗大量水资源,同时把几万吨工业废水直接排放到草原上,造成大批湖泊干涸、草原污染,国家重要湿地—乌拉盖湿地即将消亡.内蒙古重点扶持的20家工业园区中,高耗能产品为主的园区约占一半.环境公平问题突显,直接表现为环境维权事件增多,环境冲突日趋激烈.自1997年后,环境污染纠纷呈直线上升趋势,每年上升的比例为25%,2002年超过了50万起.据中国政法大学环境资源法研究和服务中心对1999年至2005年环境纠纷和污染诉讼问题的分类,依次是噪音污染、大气污染、水污染、固体废弃物污染等.小排量汽车和电动自行车应成为节能环保先锋《中国环境绿皮书》认为,近年,我国城市交通管理政策存在着一个奇怪的现象:尽管油价不断上涨,尽管中央提倡建设节约型社会与和谐社会,但是在节能环保方面有很大潜力的电动自行车和小排量汽车,却在很多城市备受排挤.目前,中国各地有84个城市禁行或限行小排量汽车,还有相当多的城市正在扫荡助力车和电动自行车.2005年,“禁电限小”问题引发了社会普遍争议,要求解除禁令的呼声越来越高.实际上,这映射了中国城市化发展进程中的一些深层次矛盾.据悉,按照年初国家发改委等六部门联合下发的《关于鼓励发展节能环保型小排量汽车的意见》,今年3月底前,各地都要取消对小排量汽车在行驶路线等方面的限制措施.与小排量汽车的城市交通问题一样,电动自行车今年也备受瞩目.我国中央政府和领导支持电动自行车的研制和使用,欧洲致力于推广电动车的非政府组织“超级动力”(ExtraEnergy)还在中国展开调研,但是很多地方政府却在权力范围内,相继出台了禁止电动自行车出行的规定,给这个快速成长的行业带来巨大困境.据了解,2004年全国产销量大约750万辆,比2003年几乎翻番,2005年有预计突破1000万辆,是世界电动自行车产量最多的国家,占到了世界总产量的3/4.与此形成巨大反差的是,北京、南宁、福州、温州、海口等地相继出台禁止电动自行车上路的法令.2005年5月,珠海成为第一个通过立法禁止电动自行车的城市,禁令从行政层面上升到法律层面,电动自行车行业面临巨大危机.电动自行车禁行的理由不外乎两方面:安全隐患和环保问题.在实际使用中,电动自行车经常超过国家规定的限速,并且有可能占用机动车道或人行道;电动自行车采用的蓄电池,使用半年到一年时间就需更新,电池生产和回收不当会造成严重污染;另外,市面上检测到很多电动自行车不符合国家规定的技术与安全标准,且一些厂家的销售配套服务不完备,影响了电动自行车的行业声誉.问题的确存在,但作为禁行理由却值得商榷.专家分析认为,电动自行车引起关注的一些问题,根源往往不在于车本身.各地针对电动自行车的禁令,是对问题表象的简单化处理,而问题背后的深层原因没有得到认真对待.自2006年1月4日起,凡符合国家《电动自行车通用技术条件》规定的标准,并被列入北京市电动自行车产品目录的电动自行车可以进行登记,并由公安交通管理部门核发牌证,2002年核发的电动自行车临时号牌继续有效.《中国环境绿皮书》指出,电动自行车业和小排量汽车行业都是对国民经济具有拉动效应的行业,能带动一批产业的发展.我国亟待出台行之有效的电动自行车技术规范和行业规范,对企业进行清理整顿,只允许那些符合标准的企业和产品进行销售活动,完善行业配套服务的规定,加强售后服务监管,重视维护消费者利益.同时须对电池回收等关联问题进行有效规划.
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怎样消除蓄电池硫化
首先让我们来了解一下什么叫电池硫化,产生硫化的原因是什么以及它的危害与特点.
1、 什么是电池硫化?
在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅,这就是硫酸铅盐化,简称为“硫化”.生成这种硫酸铅晶体的主要原因是过放电或放电后长期放置时,硫酸铅微粒在电解液中溶解,呈饱和状态,这些硫酸铅在温度低时重新结晶,而在结晶时硫酸铅析出.这样在一度析出的粒子一次又一次地因温度变动而生长、发展,使结晶粒增大.这种硫酸铅的导电性不良、电阻大,溶解度和溶解速度又很小,充电时恢复困难.因而成为容量降低和寿命缩短的原因.
2、 产生硫化的原因是什么?
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.如果电池的使用和维护不善,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主要原因.
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,当长期充放或过放电时,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小晶体的溶解而长大.
3、 电池硫化的危害是什么?
轻微的电池硫化,会降低电池的容量,电池内阻增加,严重时则电极失效,充不进电.轻微的电池硫化,尚可用一些方法使它恢复,严重时采用一般的充电方法是不能够恢复容量的.
4、 电池硫化的特点是什么?
硫化的电池最明显的外特征是电池容量下降,内阻增加.当然,如果电池失水和正极板软化也具有这个外特性.鉴别电池是否硫化的方法,往往是采用脉冲修复仪对电池进行脉冲修复,如果容量上升,就是硫化,如果没有一点点容量上升,电池容量下降可能是其它原因产生.
5、 消除电池硫化的方法有以下几种,具体是:
1) 大电流充电修复
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100 m A /c㎡).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.但是这样做的缺点是很容易造成失水,而且也容易使一些本来可以修复的电池在大电流充电的过程中极板被击穿,造成不必要的麻烦.使修复率和效果大打折扣.
2)脉冲修复
按照原子物理学和固体物理学的原理,硫离子具有5个不同的能级状态,通常处于亚稳定能级状态的离子趋向与迁落到最稳定的共价键能级而存在.在最低能级(即共价键能级状态),硫以包含8个原子的环形分子形式存在,这8个原子的环形分子模式是一种稳定的组合,难以被打碎,形成电池的不可拟硫酸盐化——硫化.多次发生这样的情况,就形成了一层类似与绝缘层一样的硫酸铅结晶.要打碎这些硫酸盐层的束缚,就要提升原子的能级到一定的程度,这时候在外层原子加带的电子被激活到下一个更高的能带,使原子之间解除束缚.每一个特定的能级都有唯一的谐振频率,必须提供给一些能量,才能够使得被激活得分子迁移到更高得能级状态,太低得能量无法达到跃迁所需要得能量要求,但是,过高的能量会使已经脱离了束缚而跃迁的原子处于不稳定状态,又回落到原来的能级.这样,必须通过多次谐振,使得其中一次脱离了束缚,达到最活跃的能级状态而又没有回落到原来的能级.这样,就转化为溶解于电解液的自由离子,而参与电化学反应.很高的电压可以实现,就是大电流高电压充电的方法,谐振也可以实现,就是脉冲谐波谐振的方法.从固体物理上来讲,任何绝缘层在足够高的电压下都可以击穿.一旦绝缘层被击穿,粗大的硫酸铅就会呈现导电状态.如果对高电阻率的绝缘施加瞬间的高电压,也可以击穿大的硫酸铅结晶.如果这个高电压足够短,并且进行限流,在打穿绝缘层的条件下,充电电流不大,也不至于形成大量析气.电池析气量强正相关于充电电流和充电时间,如果脉冲宽度足够,就可以在保证击穿粗大硫酸铅结晶的条件下,同时发生的微充电来不及形成析气.这样,实现了脉冲消除硫化.这样做的缺点是修复之后达到的效果也不理想,修复的时间也会很长.
3)添加修复剂与脉冲修复相结合
修复剂添加之后在外加电场的作用下,用它自身的活性物质分解硫酸铅晶体粒子,使晶体表面的活性物质(pb/pbo2)活化再生,硫酸根离子回到电解液中;对未生成的硫酸铅晶体,这些微颗粒在外加电场的作用下,会均匀吸附于电极上,使硫酸铅晶体在电极的界面上永远不会产生.而且可以避免因平时过充电造成的失水现象.有效的提高了整个蓄电池的活性物质利用率,并使电池的电极长期处于新电池状态.从根本上克服了蓄电池因硫酸铅盐化而造成电池容量下降的缺点,延长了铅酸蓄电池的寿命,它可使任何一只没有物理损坏的铅酸蓄电池都能从根本上解决寿命短、容量下降快的致命弱点.
通过以上比较,可以得出的结论就是,不管用单纯的大电流修复也好,还是用脉冲修复也好都不能从根本上抑制硫酸盐化,这样一来所修复的效果和持续的时间达不到理想的效果.通俗的可以说用仪器修复是属于物理疗法,而加修复剂是属于化学疗法.只有两者结合起来才能达到更好的效果.就好比是中西医结合.
首先让我们来了解一下什么叫电池硫化,产生硫化的原因是什么以及它的危害与特点.
1、 什么是电池硫化?
在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅,这就是硫酸铅盐化,简称为“硫化”.生成这种硫酸铅晶体的主要原因是过放电或放电后长期放置时,硫酸铅微粒在电解液中溶解,呈饱和状态,这些硫酸铅在温度低时重新结晶,而在结晶时硫酸铅析出.这样在一度析出的粒子一次又一次地因温度变动而生长、发展,使结晶粒增大.这种硫酸铅的导电性不良、电阻大,溶解度和溶解速度又很小,充电时恢复困难.因而成为容量降低和寿命缩短的原因.
2、 产生硫化的原因是什么?
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.如果电池的使用和维护不善,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主要原因.
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,当长期充放或过放电时,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小晶体的溶解而长大.
3、 电池硫化的危害是什么?
轻微的电池硫化,会降低电池的容量,电池内阻增加,严重时则电极失效,充不进电.轻微的电池硫化,尚可用一些方法使它恢复,严重时采用一般的充电方法是不能够恢复容量的.
4、 电池硫化的特点是什么?
硫化的电池最明显的外特征是电池容量下降,内阻增加.当然,如果电池失水和正极板软化也具有这个外特性.鉴别电池是否硫化的方法,往往是采用脉冲修复仪对电池进行脉冲修复,如果容量上升,就是硫化,如果没有一点点容量上升,电池容量下降可能是其它原因产生.
5、 消除电池硫化的方法有以下几种,具体是:
1) 大电流充电修复
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100 m A /c㎡).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.但是这样做的缺点是很容易造成失水,而且也容易使一些本来可以修复的电池在大电流充电的过程中极板被击穿,造成不必要的麻烦.使修复率和效果大打折扣.
2)脉冲修复
按照原子物理学和固体物理学的原理,硫离子具有5个不同的能级状态,通常处于亚稳定能级状态的离子趋向与迁落到最稳定的共价键能级而存在.在最低能级(即共价键能级状态),硫以包含8个原子的环形分子形式存在,这8个原子的环形分子模式是一种稳定的组合,难以被打碎,形成电池的不可拟硫酸盐化——硫化.多次发生这样的情况,就形成了一层类似与绝缘层一样的硫酸铅结晶.要打碎这些硫酸盐层的束缚,就要提升原子的能级到一定的程度,这时候在外层原子加带的电子被激活到下一个更高的能带,使原子之间解除束缚.每一个特定的能级都有唯一的谐振频率,必须提供给一些能量,才能够使得被激活得分子迁移到更高得能级状态,太低得能量无法达到跃迁所需要得能量要求,但是,过高的能量会使已经脱离了束缚而跃迁的原子处于不稳定状态,又回落到原来的能级.这样,必须通过多次谐振,使得其中一次脱离了束缚,达到最活跃的能级状态而又没有回落到原来的能级.这样,就转化为溶解于电解液的自由离子,而参与电化学反应.很高的电压可以实现,就是大电流高电压充电的方法,谐振也可以实现,就是脉冲谐波谐振的方法.从固体物理上来讲,任何绝缘层在足够高的电压下都可以击穿.一旦绝缘层被击穿,粗大的硫酸铅就会呈现导电状态.如果对高电阻率的绝缘施加瞬间的高电压,也可以击穿大的硫酸铅结晶.如果这个高电压足够短,并且进行限流,在打穿绝缘层的条件下,充电电流不大,也不至于形成大量析气.电池析气量强正相关于充电电流和充电时间,如果脉冲宽度足够,就可以在保证击穿粗大硫酸铅结晶的条件下,同时发生的微充电来不及形成析气.这样,实现了脉冲消除硫化.这样做的缺点是修复之后达到的效果也不理想,修复的时间也会很长.
3)添加修复剂与脉冲修复相结合
修复剂添加之后在外加电场的作用下,用它自身的活性物质分解硫酸铅晶体粒子,使晶体表面的活性物质(pb/pbo2)活化再生,硫酸根离子回到电解液中;对未生成的硫酸铅晶体,这些微颗粒在外加电场的作用下,会均匀吸附于电极上,使硫酸铅晶体在电极的界面上永远不会产生.而且可以避免因平时过充电造成的失水现象.有效的提高了整个蓄电池的活性物质利用率,并使电池的电极长期处于新电池状态.从根本上克服了蓄电池因硫酸铅盐化而造成电池容量下降的缺点,延长了铅酸蓄电池的寿命,它可使任何一只没有物理损坏的铅酸蓄电池都能从根本上解决寿命短、容量下降快的致命弱点.
通过以上比较,可以得出的结论就是,不管用单纯的大电流修复也好,还是用脉冲修复也好都不能从根本上抑制硫酸盐化,这样一来所修复的效果和持续的时间达不到理想的效果.通俗的可以说用仪器修复是属于物理疗法,而加修复剂是属于化学疗法.只有两者结合起来才能达到更好的效果.就好比是中西医结合.
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怎样消除蓄电池硫化 首先让我们来了解一下什么叫电池硫化,产生硫化的原因是什么以及它的危害与特点. 1、什么是电池硫化? 在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅,这就是硫酸铅盐化,简称为“硫化”.生成这种硫酸铅晶体的主要原因是过放电或放电后长期放置时,硫酸铅微粒在电解液中溶解,呈饱和状态,这些硫酸铅在温度低时重新结晶,而在结晶时硫酸铅析出.这样在一度析出的粒子一次又一次地因温度变动而生长、发展,使结晶粒增大.这种硫酸铅的导电性不良、电阻大,溶解度和溶解速度又很小,充电时恢复困难.因而成为容量降低和寿命缩短的原因. 2、产生硫化的原因是什么? 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.如果电池的使用和维护不善,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主要原因. 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,当长期充放或过放电时,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小晶体的溶解而长大. 3、电池硫化的危害是什么? 轻微的电池硫化,会降低电池的容量,电池内阻增加,严重时则电极失效,充不进电.轻微的电池硫化,尚可用一些方法使它恢复,严重时采用一般的充电方法是不能够恢复容量的. 4、电池硫化的特点是什么? 硫化的电池最明显的外特征是电池容量下降,内阻增加.当然,如果电池失水和正极板软化也具有这个外特性.鉴别电池是否硫化的方法,往往是采用脉冲修复仪对电池进行脉冲修复,如果容量上升,就是硫化,如果没有一点点容量上升,电池容量下降可能是其它原因产生. 5、消除电池硫化的方法有以下几种,具体是: 1)大电流充电修复 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/c㎡).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)
UPS是英文Uninterrupted Power System的缩写,中文即称不间断电源系统. UPS是一种含有储能的装置,以逆变器、电池组等为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源.当市电正常时,UPS将市电稳压或稳压、稳频后供负载使用,同时向机内电池充电;当市电中断时(异常时),UPS立即在4-10毫秒内或“零”中断时间内将蓄电池的电源通过逆变转换的方式向负载继续供应电力,使负载维持正常的工作,以便保存资料并保护负载的软硬件不受损坏.目前行业内的UPS电池组主要以铅酸蓄电池为主.
1．为什么要用UPS?
简要从以下两方面阐述: 一方面,UPS是在市电发生故障时(停电或异常时),为我们的工作和生活提供一定能量的备用电力,从而使我们能正常的工作和生活,并确保了我们的工作质量和人民生命财产不受影响,机器、设备、仪器不受损害.
另一方面,UPS是确保我们在日常工作和生活中能享用高质量电力的前提下,提高了我们的工作效率,同时也延长了机器、设备、仪器的使用寿命.众所周知,在公共电网中存在着电源污染较为严重.如:电源过压、欠压、电压下陷、电压浪涌、电压瞬变、电压尖峰、频率偏移、谐波失真等,这些现象都会严重影响我们的工作和机器设备的正常运行.特别是一些重要部门的主要机器、设备和仪器对工作环境要求严格的更显突出.
综上所述,为保证我们能提高工作效率和正常生活不受干扰,以及确保机器设备能安全、正常的运行不受影响.提高在紧急事件电力中断时应对能力,将损失减少到最低程度,以利于从容地面对电力灾难.人们对供电电源的时间和质量提出了更高的要求.因此,UPS在我们工作和生活中的重要性就可想而知了!
2．如何选配UPS?
首先考虑UPS容量的选择.各种UPS (品牌)电源容量一般都以视在功率标注其标称值,视在功率的单位为VA,而机房、光节点等设备上的功率一般以有功功率标注,其单位为W,因此需要UPS的输出换算为有功功率,即P=VA×Cosφ,UPS电源所带负载太重会影响到 电源本身的使用寿命和可靠性,负载太轻不仅会造成设备投资的浪费,而且会使电池长期小电流放电而造成深度放电,使电池受到不可修复的损害,因此合理的UPS电源负载应是其额定有功功率的25%-80%.
其次按用途确定UPS的类型.根据负载对UPS的输出容量,输出电压、频率的稳定度,输出波形、切换时间以及保护功能、并机备份功能来确定选配:工频在线机、高频在线机、高频在线式、在线互动式和后备式UPS.工频在线式和高频在线式它们在应用技术上均采用高频技术的结构,两者区别主要在(1)工频在线式输出功率因素为0.8-1滞后,而高频在线式是0.7,(2)工频在线式带有输出隔离变压器,而高频在线式没带输出隔离变压器.
A. 什么叫后备式UPS:在市电正常时对市电进行稳压,逆变器不工作,处于等待状态.当市网电压异常时,UPS会迅速切换到逆变状态,将电池电能逆变为交流电并对负载继续供电,因此后备式UPS电源在转为逆变工作时会有一段转换时间,一般小于10MS,这种UPS对电网污染严重,抗干扰能力较差,线路简单,价格便宜,使用于办公室、家庭等要求不高的终端设备.(充电器与逆变器分开)
B. 什么叫在线互动式UPS:即是充电器又是逆变器故称双变换式,在线互动式是指在输入市电正常时,即电源的逆变器处于反向工作状态给电池充电,在市电发生波动时,立即投入到逆变工作,将电池组电源转换为交流电输出,因此在线互动式UPS电源也有一定的转换时间,同后备式相比,在线互动式的保护能力较强,逆变输出电压波形较好,一般为正弦波.这种UPS电源带有软件功能,可以很方便地进行远程控制和智能化管理,适合于服务器和小型机.
C. 什么叫在线式UPS:逆变器始终工作,在线式UPS电源在开机后始终处于工作状态,当市电正常时,由UPS 的充电器向蓄电池充电并将直流电转换为交流电,而不是由市电直接供给设备;当市电发生异常时,UPS转换到电池供电时没有时间上的中断即“0”中断.这种UPS电源具有很强的软件管理能力,适合于工作站网络设备等要求高的部门和地方.
再次按所需电池备用时间确定.电网异常或停电后,根据负载所需的工作时间而定,UPS分为长延时机型和标准机型.长延时机型(长机)其主机是不带备用电池,它是根据负载所需的工作时间来配置外带电池的容量和数量.标准机型(标机)的主机是带备用电池的,它在电网异常或停电时通过内置电池给负载供电.备用时间分别为:后备式3-12分钟,在线互动式和在线式7-25分钟.
而后考虑UPS是否具有数字式智能化、网络化、以及远程管理化等功能.
A. 什么叫数字式智能化:UPS电源对不同的事故以数字和文字的表达方式做出不同反映,减少人为操作失误的麻烦,实现人性化管理.
B. 什么叫网络化:一台UPS电源需要同时为多台计算机或其他设备服务,并能通过某种机制达成负载之间的动态配置.
C. 什么叫远程管理化:可以使系统管理员在局域网、广域网、因特网(intemet)及内部网(intranet)等层次对UPS电源进行远程和集中控制,这可使企业对UPS电源管理变得简单快捷,提高工作效率,降低成本.
综上所述:最客观的选配原则是在确定UPS容量、机型后,主要应从性能特点的实用性、质量保证的可靠性、服务承诺的真实性以及合理可接受的产品价格(性价比、可靠性和服务保证)等方面评估后来购买.如:PGEPS普金PH系列、PD系列以及PG系列UPS是您最理想的选择.
1．为什么要用UPS?
简要从以下两方面阐述: 一方面,UPS是在市电发生故障时(停电或异常时),为我们的工作和生活提供一定能量的备用电力,从而使我们能正常的工作和生活,并确保了我们的工作质量和人民生命财产不受影响,机器、设备、仪器不受损害.
另一方面,UPS是确保我们在日常工作和生活中能享用高质量电力的前提下,提高了我们的工作效率,同时也延长了机器、设备、仪器的使用寿命.众所周知,在公共电网中存在着电源污染较为严重.如:电源过压、欠压、电压下陷、电压浪涌、电压瞬变、电压尖峰、频率偏移、谐波失真等,这些现象都会严重影响我们的工作和机器设备的正常运行.特别是一些重要部门的主要机器、设备和仪器对工作环境要求严格的更显突出.
综上所述,为保证我们能提高工作效率和正常生活不受干扰,以及确保机器设备能安全、正常的运行不受影响.提高在紧急事件电力中断时应对能力,将损失减少到最低程度,以利于从容地面对电力灾难.人们对供电电源的时间和质量提出了更高的要求.因此,UPS在我们工作和生活中的重要性就可想而知了!
2．如何选配UPS?
首先考虑UPS容量的选择.各种UPS (品牌)电源容量一般都以视在功率标注其标称值,视在功率的单位为VA,而机房、光节点等设备上的功率一般以有功功率标注,其单位为W,因此需要UPS的输出换算为有功功率,即P=VA×Cosφ,UPS电源所带负载太重会影响到 电源本身的使用寿命和可靠性,负载太轻不仅会造成设备投资的浪费,而且会使电池长期小电流放电而造成深度放电,使电池受到不可修复的损害,因此合理的UPS电源负载应是其额定有功功率的25%-80%.
其次按用途确定UPS的类型.根据负载对UPS的输出容量,输出电压、频率的稳定度,输出波形、切换时间以及保护功能、并机备份功能来确定选配:工频在线机、高频在线机、高频在线式、在线互动式和后备式UPS.工频在线式和高频在线式它们在应用技术上均采用高频技术的结构,两者区别主要在(1)工频在线式输出功率因素为0.8-1滞后,而高频在线式是0.7,(2)工频在线式带有输出隔离变压器,而高频在线式没带输出隔离变压器.
A. 什么叫后备式UPS:在市电正常时对市电进行稳压,逆变器不工作,处于等待状态.当市网电压异常时,UPS会迅速切换到逆变状态,将电池电能逆变为交流电并对负载继续供电,因此后备式UPS电源在转为逆变工作时会有一段转换时间,一般小于10MS,这种UPS对电网污染严重,抗干扰能力较差,线路简单,价格便宜,使用于办公室、家庭等要求不高的终端设备.(充电器与逆变器分开)
B. 什么叫在线互动式UPS:即是充电器又是逆变器故称双变换式,在线互动式是指在输入市电正常时,即电源的逆变器处于反向工作状态给电池充电,在市电发生波动时,立即投入到逆变工作,将电池组电源转换为交流电输出,因此在线互动式UPS电源也有一定的转换时间,同后备式相比,在线互动式的保护能力较强,逆变输出电压波形较好,一般为正弦波.这种UPS电源带有软件功能,可以很方便地进行远程控制和智能化管理,适合于服务器和小型机.
C. 什么叫在线式UPS:逆变器始终工作,在线式UPS电源在开机后始终处于工作状态,当市电正常时,由UPS 的充电器向蓄电池充电并将直流电转换为交流电,而不是由市电直接供给设备;当市电发生异常时,UPS转换到电池供电时没有时间上的中断即“0”中断.这种UPS电源具有很强的软件管理能力,适合于工作站网络设备等要求高的部门和地方.
再次按所需电池备用时间确定.电网异常或停电后,根据负载所需的工作时间而定,UPS分为长延时机型和标准机型.长延时机型(长机)其主机是不带备用电池,它是根据负载所需的工作时间来配置外带电池的容量和数量.标准机型(标机)的主机是带备用电池的,它在电网异常或停电时通过内置电池给负载供电.备用时间分别为:后备式3-12分钟,在线互动式和在线式7-25分钟.
而后考虑UPS是否具有数字式智能化、网络化、以及远程管理化等功能.
A. 什么叫数字式智能化:UPS电源对不同的事故以数字和文字的表达方式做出不同反映,减少人为操作失误的麻烦,实现人性化管理.
B. 什么叫网络化:一台UPS电源需要同时为多台计算机或其他设备服务,并能通过某种机制达成负载之间的动态配置.
C. 什么叫远程管理化:可以使系统管理员在局域网、广域网、因特网(intemet)及内部网(intranet)等层次对UPS电源进行远程和集中控制,这可使企业对UPS电源管理变得简单快捷,提高工作效率,降低成本.
综上所述:最客观的选配原则是在确定UPS容量、机型后,主要应从性能特点的实用性、质量保证的可靠性、服务承诺的真实性以及合理可接受的产品价格(性价比、可靠性和服务保证)等方面评估后来购买.如:PGEPS普金PH系列、PD系列以及PG系列UPS是您最理想的选择.
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@qingfengwuji
UPS是英文UninterruptedPowerSystem的缩写,中文即称不间断电源系统.UPS是一种含有储能的装置,以逆变器、电池组等为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源.当市电正常时,UPS将市电稳压或稳压、稳频后供负载使用,同时向机内电池充电;当市电中断时(异常时),UPS立即在4-10毫秒内或“零”中断时间内将蓄电池的电源通过逆变转换的方式向负载继续供应电力,使负载维持正常的工作,以便保存资料并保护负载的软硬件不受损坏.目前行业内的UPS电池组主要以铅酸蓄电池为主. 1．为什么要用UPS? 简要从以下两方面阐述:一方面,UPS是在市电发生故障时(停电或异常时),为我们的工作和生活提供一定能量的备用电力,从而使我们能正常的工作和生活,并确保了我们的工作质量和人民生命财产不受影响,机器、设备、仪器不受损害. 另一方面,UPS是确保我们在日常工作和生活中能享用高质量电力的前提下,提高了我们的工作效率,同时也延长了机器、设备、仪器的使用寿命.众所周知,在公共电网中存在着电源污染较为严重.如:电源过压、欠压、电压下陷、电压浪涌、电压瞬变、电压尖峰、频率偏移、谐波失真等,这些现象都会严重影响我们的工作和机器设备的正常运行.特别是一些重要部门的主要机器、设备和仪器对工作环境要求严格的更显突出. 综上所述,为保证我们能提高工作效率和正常生活不受干扰,以及确保机器设备能安全、正常的运行不受影响.提高在紧急事件电力中断时应对能力,将损失减少到最低程度,以利于从容地面对电力灾难.人们对供电电源的时间和质量提出了更高的要求.因此,UPS在我们工作和生活中的重要性就可想而知了! 2．如何选配UPS? 首先考虑UPS容量的选择.各种UPS(品牌)电源容量一般都以视在功率标注其标称值,视在功率的单位为VA,而机房、光节点等设备上的功率一般以有功功率标注,其单位为W,因此需要UPS的输出换算为有功功率,即P=VA×Cosφ,UPS电源所带负载太重会影响到电源本身的使用寿命和可靠性,负载太轻不仅会造成设备投资的浪费,而且会使电池长期小电流放电而造成深度放电,使电池受到不可修复的损害,因此合理的UPS电源负载应是其额定有功功率的25%-80%. 其次按用途确定UPS的类型.根据负载对UPS的输出容量,输出电压、频率的稳定度,输出波形、切换时间以及保护功能、并机备份功能来确定选配:工频在线机、高频在线机、高频在线式、在线互动式和后备式UPS.工频在线式和高频在线式它们在应用技术上均采用高频技术的结构,两者区别主要在(1)工频在线式输出功率因素为0.8-1滞后,而高频在线式是0.7,(2)工频在线式带有输出隔离变压器,而高频在线式没带输出隔离变压器. A.什么叫后备式UPS:在市电正常时对市电进行稳压,逆变器不工作,处于等待状态.当市网电压异常时,UPS会迅速切换到逆变状态,将电池电能逆变为交流电并对负载继续供电,因此后备式UPS电源在转为逆变工作时会有一段转换时间,一般小于10MS,这种UPS对电网污染严重,抗干扰能力较差,线路简单,价格便宜,使用于办公室、家庭等要求不高的终端设备.(充电器与逆变器分开) B.什么叫在线互动式UPS:即是充电器又是逆变器故称双变换式,在线互动式是指在输入市电正常时,即电源的逆变器处于反向工作状态给电池充电,在市电发生波动时,立即投入到逆变工作,将电池组电源转换为交流电输出,因此在线互动式UPS电源也有一定的转换时间,同后备式相比,在线互动式的保护能力较强,逆变输出电压波形较好,一般为正弦波.这种UPS电源带有软件功能,可以很方便地进行远程控制和智能化管理,适合于服务器和小型机. C.什么叫在线式UPS:逆变器始终工作,在线式UPS电源在开机后始终处于工作状态,当市电正常时,由UPS的充电器向蓄电池充电并将直流电转换为交流电,而不是由市电直接供给设备;当市电发生异常时,UPS转换到电池供电时没有时间上的中断即“0”中断.这种UPS电源具有很强的软件管理能力,适合于工作站网络设备等要求高的部门和地方. 再次按所需电池备用时间确定.电网异常或停电后,根据负载所需的工作时间而定,UPS分为长延时机型和标准机型.长延时机型(长机)其主机是不带备用电池,它是根据负载所需的工作时间来配置外带电池的容量和数量.标准机型(标机)的主机是带备用电池的,它在电网异常或停电时通过内置电池给负载供电.备用时间分别为:后备式3-12分钟,在线互动式和在线式7-25分钟.而后考虑UPS是否具有数字式智能化、网络化、以及远程管理化等功能. A.什么叫数字式智能化:UPS电源对不同的事故以数字和文字的表达方式做出不同反映,减少人为操作失误的麻烦,实现人性化管理. B.什么叫网络化:一台UPS电源需要同时为多台计算机或其他设备服务,并能通过某种机制达成负载之间的动态配置. C.什么叫远程管理化:可以使系统管理员在局域网、广域网、因特网(intemet)及内部网(intranet)等层次对UPS电源进行远程和集中控制,这可使企业对UPS电源管理变得简单快捷,提高工作效率,降低成本. 综上所述:最客观的选配原则是在确定UPS容量、机型后,主要应从性能特点的实用性、质量保证的可靠性、服务承诺的真实性以及合理可接受的产品价格(性价比、可靠性和服务保证)等方面评估后来购买.如:PGEPS普金PH系列、PD系列以及PG系列UPS是您最理想的选择.
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电动车电池的日常维护和保养
1、日常维护和保养
不要无初速度状态下直接电启动,上坡时,顶风骑行时,适当加上人力骑行,上述情况下,瞬间电流可达到十几安培,长时间大电流放电会加重盐化,会因电池温度过高形成失水、极板变形、活性物质脱落……现象,使电池寿命缩短,骑行中应巧妙利用滑行,尽量减少强行刹车和反复启动,可以节约能源和延长蓄电池的使用寿命.
2、不要追求过高的时速而剪掉控制器限速器的限速线,不要追求更大的扭矩而选用350W左右的大功率电机,放电电流与‘时速’‘阻力矩’大体上成正比关系,特别是加速阶段,放电电流更会成倍增加,持续的大电流放电,电化学反应激烈,会引起极板变形,活性物质脱落,电解液析氧,析氢逸出造成失水,这些都会缩短电池的使用寿命,甚至造成不可修复的损坏.电摩用的电池,使用寿命一般在3-6个月;大功率电机用的电池,使用寿命一般在6-10个月.
3、要及时充电
蓄电池放电时就开始了盐化反应(硫化反应),及时充电可以将具有活性的硫酸铅及时转化为活性的海绵状铅和二氧化铅,若放置12小时以上,活性的硫酸铅就会再次结晶成为较大晶体颗粒,成为不可逆盐化(硫化).如果每次骑行都需要及时充电,使电池处于浅循环状态,会延长电池的使用寿命.
4、要定期深放电
每月进行1-2次深放电,所谓深放电是指在平坦路面上,正常负荷条件下骑行到第一次欠压保护的完全放电,或者用放电仪进行完全放电,也就是使每个单个电压下降到1.75V,然后再完全充电,会使电池容量略有提升.
值得注意的两个问题:①深放电和过度放电只是一步之遥,第一次欠压保护时,是深放电的标志,(当然控制器的欠压保护值应当准确定位在每单个电压为1.75V时)欠压保护后,蓄电池会有2-3V的回升电压,切不可用回升电压再驱动行使,对电池来讲这是过渡放电,对电池的损害是致命的.用放电仪来完全放电应该不存在这样的问题.②蓄电池厂家生产的蓄电池,很难保证内阻的一致性,特别是内化成的产品,影响内阻的变数更多,内阻的杂散分布更是多见,主要体现在深放电至33V(36V电池组)以下时,有可能出现其中一、二块电池(每块电池内装有6个单格电池)的电压迅速下降到10.5V以下,其余电池可能还维持11V以上放电,电池组的总电压可能还未达到放电的下限31.5V,此时应立即停止放电,这样的电池被称为“落后电池”,继续放电时,这个‘落后电池’就会过度放电而损坏,这样现象在初装时,并不明显,所以用户在使用电池一段时间后最好请有关部门用放电仪进行一次深放电,观察每块电池放电的一致性,如能维修更好,至少要记下其中落后电池放电至10.5V时的总电压值,这是您这组电池的深放电下限.当然一组电池中出现‘落后电池’,肯定会使电池容量大打折扣,而且充电时,‘落后电池’会最先充满,而随其余电池继续充电时就会过度充电,放电时,‘落后电池’会最先放电到下限,而随其余电池继续放电时就会过度放电,形成恶性循环,很快就出现容量迅速衰减的状况.
5、不要随意更换充电器,按说明书要求正确使用充电器.
整车厂的电动自行车出厂时,充电器是与所配置的蓄电池相匹配的.其补充电流、充电最高电压和转换电流、浮充电压、浮充电流是规定好的,其它充电器的参数都有一定的范围的差异,很有可能与所配置的蓄电池不匹配,所以不可随意更换充电器.
充电器在强烈震动和颠簸中,会使参数漂移,通风不良环境中使用,充电器的温度可达70℃左右,会使参数热漂移,都会影响充电器的正常工作,会对蓄电池造成过充电、欠充电等损害.
再有,充电器要有浮充的功能,充电器显示充满的指示灯亮时,只表示充入的电量达到总容量的97%-99%,应当继续进行浮充(涓流)充电2小时,使其彻底充满.这样可以抑制电池的盐化.充电器如果有正脉冲充电功能,可以有效地防止电池的盐化积累.充电器若有负脉冲充电功能,则可以有效地消除电池的极化积累.
6、防止自放电
引起自放电的因素很多,如电解液及极板材料有杂质,引起局部电池效应自放电,隔板破裂,活性物质脱落,蓄电池盖上有浸润性灰尘,电解液或水形成回路自放电.
我们能做到的是保持蓄电池盖上的干燥和清洁.冬天从屋外移到屋内的蓄电池其表现上会有冷凝水,可擦拭或静置屋内待其蒸发后再充电.
7、不可欠电贮存
长期停用的电池,要首先将电池充满电再存放,并且至少每个月要重新完全充电一次.
8、一般的盐化蓄电池可由专业商家用修复仪进行干式修复或补液修复.
1、日常维护和保养
不要无初速度状态下直接电启动,上坡时,顶风骑行时,适当加上人力骑行,上述情况下,瞬间电流可达到十几安培,长时间大电流放电会加重盐化,会因电池温度过高形成失水、极板变形、活性物质脱落……现象,使电池寿命缩短,骑行中应巧妙利用滑行,尽量减少强行刹车和反复启动,可以节约能源和延长蓄电池的使用寿命.
2、不要追求过高的时速而剪掉控制器限速器的限速线,不要追求更大的扭矩而选用350W左右的大功率电机,放电电流与‘时速’‘阻力矩’大体上成正比关系,特别是加速阶段,放电电流更会成倍增加,持续的大电流放电,电化学反应激烈,会引起极板变形,活性物质脱落,电解液析氧,析氢逸出造成失水,这些都会缩短电池的使用寿命,甚至造成不可修复的损坏.电摩用的电池,使用寿命一般在3-6个月;大功率电机用的电池,使用寿命一般在6-10个月.
3、要及时充电
蓄电池放电时就开始了盐化反应(硫化反应),及时充电可以将具有活性的硫酸铅及时转化为活性的海绵状铅和二氧化铅,若放置12小时以上,活性的硫酸铅就会再次结晶成为较大晶体颗粒,成为不可逆盐化(硫化).如果每次骑行都需要及时充电,使电池处于浅循环状态,会延长电池的使用寿命.
4、要定期深放电
每月进行1-2次深放电,所谓深放电是指在平坦路面上,正常负荷条件下骑行到第一次欠压保护的完全放电,或者用放电仪进行完全放电,也就是使每个单个电压下降到1.75V,然后再完全充电,会使电池容量略有提升.
值得注意的两个问题:①深放电和过度放电只是一步之遥,第一次欠压保护时,是深放电的标志,(当然控制器的欠压保护值应当准确定位在每单个电压为1.75V时)欠压保护后,蓄电池会有2-3V的回升电压,切不可用回升电压再驱动行使,对电池来讲这是过渡放电,对电池的损害是致命的.用放电仪来完全放电应该不存在这样的问题.②蓄电池厂家生产的蓄电池,很难保证内阻的一致性,特别是内化成的产品,影响内阻的变数更多,内阻的杂散分布更是多见,主要体现在深放电至33V(36V电池组)以下时,有可能出现其中一、二块电池(每块电池内装有6个单格电池)的电压迅速下降到10.5V以下,其余电池可能还维持11V以上放电,电池组的总电压可能还未达到放电的下限31.5V,此时应立即停止放电,这样的电池被称为“落后电池”,继续放电时,这个‘落后电池’就会过度放电而损坏,这样现象在初装时,并不明显,所以用户在使用电池一段时间后最好请有关部门用放电仪进行一次深放电,观察每块电池放电的一致性,如能维修更好,至少要记下其中落后电池放电至10.5V时的总电压值,这是您这组电池的深放电下限.当然一组电池中出现‘落后电池’,肯定会使电池容量大打折扣,而且充电时,‘落后电池’会最先充满,而随其余电池继续充电时就会过度充电,放电时,‘落后电池’会最先放电到下限,而随其余电池继续放电时就会过度放电,形成恶性循环,很快就出现容量迅速衰减的状况.
5、不要随意更换充电器,按说明书要求正确使用充电器.
整车厂的电动自行车出厂时,充电器是与所配置的蓄电池相匹配的.其补充电流、充电最高电压和转换电流、浮充电压、浮充电流是规定好的,其它充电器的参数都有一定的范围的差异,很有可能与所配置的蓄电池不匹配,所以不可随意更换充电器.
充电器在强烈震动和颠簸中,会使参数漂移,通风不良环境中使用,充电器的温度可达70℃左右,会使参数热漂移,都会影响充电器的正常工作,会对蓄电池造成过充电、欠充电等损害.
再有,充电器要有浮充的功能,充电器显示充满的指示灯亮时,只表示充入的电量达到总容量的97%-99%,应当继续进行浮充(涓流)充电2小时,使其彻底充满.这样可以抑制电池的盐化.充电器如果有正脉冲充电功能,可以有效地防止电池的盐化积累.充电器若有负脉冲充电功能,则可以有效地消除电池的极化积累.
6、防止自放电
引起自放电的因素很多,如电解液及极板材料有杂质,引起局部电池效应自放电,隔板破裂,活性物质脱落,蓄电池盖上有浸润性灰尘,电解液或水形成回路自放电.
我们能做到的是保持蓄电池盖上的干燥和清洁.冬天从屋外移到屋内的蓄电池其表现上会有冷凝水,可擦拭或静置屋内待其蒸发后再充电.
7、不可欠电贮存
长期停用的电池,要首先将电池充满电再存放,并且至少每个月要重新完全充电一次.
8、一般的盐化蓄电池可由专业商家用修复仪进行干式修复或补液修复.
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@qingfengwuji
电动车电池的日常维护和保养1、日常维护和保养不要无初速度状态下直接电启动,上坡时,顶风骑行时,适当加上人力骑行,上述情况下,瞬间电流可达到十几安培,长时间大电流放电会加重盐化,会因电池温度过高形成失水、极板变形、活性物质脱落……现象,使电池寿命缩短,骑行中应巧妙利用滑行,尽量减少强行刹车和反复启动,可以节约能源和延长蓄电池的使用寿命.2、不要追求过高的时速而剪掉控制器限速器的限速线,不要追求更大的扭矩而选用350W左右的大功率电机,放电电流与‘时速’‘阻力矩’大体上成正比关系,特别是加速阶段,放电电流更会成倍增加,持续的大电流放电,电化学反应激烈,会引起极板变形,活性物质脱落,电解液析氧,析氢逸出造成失水,这些都会缩短电池的使用寿命,甚至造成不可修复的损坏.电摩用的电池,使用寿命一般在3-6个月;大功率电机用的电池,使用寿命一般在6-10个月.3、要及时充电蓄电池放电时就开始了盐化反应(硫化反应),及时充电可以将具有活性的硫酸铅及时转化为活性的海绵状铅和二氧化铅,若放置12小时以上,活性的硫酸铅就会再次结晶成为较大晶体颗粒,成为不可逆盐化(硫化).如果每次骑行都需要及时充电,使电池处于浅循环状态,会延长电池的使用寿命.4、要定期深放电每月进行1-2次深放电,所谓深放电是指在平坦路面上,正常负荷条件下骑行到第一次欠压保护的完全放电,或者用放电仪进行完全放电,也就是使每个单个电压下降到1.75V,然后再完全充电,会使电池容量略有提升.值得注意的两个问题:①深放电和过度放电只是一步之遥,第一次欠压保护时,是深放电的标志,(当然控制器的欠压保护值应当准确定位在每单个电压为1.75V时)欠压保护后,蓄电池会有2-3V的回升电压,切不可用回升电压再驱动行使,对电池来讲这是过渡放电,对电池的损害是致命的.用放电仪来完全放电应该不存在这样的问题.②蓄电池厂家生产的蓄电池,很难保证内阻的一致性,特别是内化成的产品,影响内阻的变数更多,内阻的杂散分布更是多见,主要体现在深放电至33V(36V电池组)以下时,有可能出现其中一、二块电池(每块电池内装有6个单格电池)的电压迅速下降到10.5V以下,其余电池可能还维持11V以上放电,电池组的总电压可能还未达到放电的下限31.5V,此时应立即停止放电,这样的电池被称为“落后电池”,继续放电时,这个‘落后电池’就会过度放电而损坏,这样现象在初装时,并不明显,所以用户在使用电池一段时间后最好请有关部门用放电仪进行一次深放电,观察每块电池放电的一致性,如能维修更好,至少要记下其中落后电池放电至10.5V时的总电压值,这是您这组电池的深放电下限.当然一组电池中出现‘落后电池’,肯定会使电池容量大打折扣,而且充电时,‘落后电池’会最先充满,而随其余电池继续充电时就会过度充电,放电时,‘落后电池’会最先放电到下限,而随其余电池继续放电时就会过度放电,形成恶性循环,很快就出现容量迅速衰减的状况.5、不要随意更换充电器,按说明书要求正确使用充电器.整车厂的电动自行车出厂时,充电器是与所配置的蓄电池相匹配的.其补充电流、充电最高电压和转换电流、浮充电压、浮充电流是规定好的,其它充电器的参数都有一定的范围的差异,很有可能与所配置的蓄电池不匹配,所以不可随意更换充电器.充电器在强烈震动和颠簸中,会使参数漂移,通风不良环境中使用,充电器的温度可达70℃左右,会使参数热漂移,都会影响充电器的正常工作,会对蓄电池造成过充电、欠充电等损害.再有,充电器要有浮充的功能,充电器显示充满的指示灯亮时,只表示充入的电量达到总容量的97%-99%,应当继续进行浮充(涓流)充电2小时,使其彻底充满.这样可以抑制电池的盐化.充电器如果有正脉冲充电功能,可以有效地防止电池的盐化积累.充电器若有负脉冲充电功能,则可以有效地消除电池的极化积累.6、防止自放电引起自放电的因素很多,如电解液及极板材料有杂质,引起局部电池效应自放电,隔板破裂,活性物质脱落,蓄电池盖上有浸润性灰尘,电解液或水形成回路自放电.我们能做到的是保持蓄电池盖上的干燥和清洁.冬天从屋外移到屋内的蓄电池其表现上会有冷凝水,可擦拭或静置屋内待其蒸发后再充电.7、不可欠电贮存长期停用的电池,要首先将电池充满电再存放,并且至少每个月要重新完全充电一次.8、一般的盐化蓄电池可由专业商家用修复仪进行干式修复或补液修复.
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怎样消除蓄电池硫化 首先让我们来了解一下什么叫电池硫化,产生硫化的原因是什么以及它的危害与特点. 1、什么是电池硫化? 在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅,这就是硫酸铅盐化,简称为“硫化”.生成这种硫酸铅晶体的主要原因是过放电或放电后长期放置时,硫酸铅微粒在电解液中溶解,呈饱和状态,这些硫酸铅在温度低时重新结晶,而在结晶时硫酸铅析出.这样在一度析出的粒子一次又一次地因温度变动而生长、发展,使结晶粒增大.这种硫酸铅的导电性不良、电阻大,溶解度和溶解速度又很小,充电时恢复困难.因而成为容量降低和寿命缩短的原因. 2、产生硫化的原因是什么? 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.如果电池的使用和维护不善,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主要原因. 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,当长期充放或过放电时,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小晶体的溶解而长大. 3、电池硫化的危害是什么? 轻微的电池硫化,会降低电池的容量,电池内阻增加,严重时则电极失效,充不进电.轻微的电池硫化,尚可用一些方法使它恢复,严重时采用一般的充电方法是不能够恢复容量的. 4、电池硫化的特点是什么? 硫化的电池最明显的外特征是电池容量下降,内阻增加.当然,如果电池失水和正极板软化也具有这个外特性.鉴别电池是否硫化的方法,往往是采用脉冲修复仪对电池进行脉冲修复,如果容量上升,就是硫化,如果没有一点点容量上升,电池容量下降可能是其它原因产生. 5、消除电池硫化的方法有以下几种,具体是: 1)大电流充电修复 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/c㎡).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)
也就是说不必把含有修复剂的电解液清除掉,让含有修复剂的电解液继续使用?
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@qingfengwuji
提醒一下想从事或正在从电池修复的朋友,多学习以下基础知识,以免自己不懂而上当,或买到假货;或因为不懂基础知识、修复知识而不知道如何判断电池的具体损坏情况,造成电池不能修理,再去抱怨厂家的设备如何垃圾,那时你即赔了钱又白搭上了时间,就只能怨你自己了.还是多学习把朋友.
电池故障及解决办法
电动车用蓄电池制造水平参差不齐,蓄电池质量、性能区别也相当大.与蓄电池配合的设备质量好坏也不同程度地影响蓄电池的性能.使用条件的千差万别,也造成电动车性能的差异,在用户看来都可能理解成为蓄电池的质量问题.在电动车主要部件中,蓄电池的故障率较高,以下列举了一些典型的故障现象,介绍其检查处理方法.
一、电池漏液
1、故障现象
常见的漏液现象:一是上盖与底槽之间密封不好或因碰撞,封口胶开裂造成漏液;二是帽阀渗酸漏液;三是接线端处渗酸漏液;四是其他部位出现渗酸漏液.
2、故障的检查和处理
先做外观检查,找出渗酸漏液部位.取开盖片看帽阀周围有无渗酸漏液痕迹,再打开帽阀观察电池内部有无流动的电解液.完成了上述工作之后,若仍未发现异常,应做气密性测试(放入水中充气加压,观察电池有无气泡产生并冒出,有气泡则说明有渗酸漏液).最后在充电过程中,观察有无流动的电解液产生,如果有则说明是生产的原因.在充电过程中如有流动的电解液应将其抽尽.
二、电池充不进电
1、故障现象
首先检查充电回路的连接是否可靠,检查连线与插头接触是否完好,认真检查插座和插头是否有“打火”烧弧现象,有无线路损伤断线等.检查充电器有无损坏,充电参数是否符合要求:即初期充电电流达到1.5~1.8A/只;最高充电电压达到14.8-14.9V/只,充电浮充电转换电流达0.3-0.4A/只,浮充电压达到14.0-14.4V/只.
查看电池内部是否有干涸现象,即电池是否缺液严重.
还应检查极板是否存在不可逆硫酸盐化.极板的不可逆硫酸盐化,可通过充放电测量其端电压的变化来判定.在充电时,电池的电压上升特别快,某些单格电压特别高,超出正常值很多;放电时电压下降特别快,电池不存电或存电很少.出现上述情况,可判断电池出现不可逆硫酸盐化.
2、故障的检查和处理
先将充电回路连接牢固,充电器不正常的应更换.干涸的电池应补加纯水或1.050的硫酸或纯净水(蒸馏水更好),进行维护充电、放电恢复电池容量.如果发现有不可逆硫酸盐化,应进行均衡充电恢复容量.干涸的电池加液后的维护充电,应控制最大电流1.8A,充电10-15小时,三只电池的电压均在13.4V/只以上为好.如果电池之间电压差别超过0.3V,说明电池已经出现不同步的不可逆硫酸盐化.对于发生不可逆硫酸盐化的电池,需要更换整组电池或使用脉冲型修复仪修复电池.
三、电池变形
1、故障现象
蓄电池变形不是突发的,往往是有一个过程的.蓄电池在充电到容量的80%左右进入高电压充电区,这时,在正极板上先析出氧气,氧气通过隔板中的孔,到达负极,在负极板上进行氧复活反应:
2Pb+O2=2PbO+热量
PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+热量
反应时产生热量,当充电容量达到90%时,氧气发生速度增大,负极开始产生氢气.大量气体的增加使蓄电池内压超过开阀压,安全阀打开,气体逸出,最终表现为失水.
2H2O=2H2↑+O2↑
随着蓄电池循环次数的增加,水分逐渐减少,结果蓄电池出现如下情况:
(1)氧气“通道”变得畅通,正极产生的氧气很容易通过“通道”到达负极.
(2)热容减小,在蓄电池中热容最大的是水,水损失后,蓄电池热容大大减小,产生的热量使蓄电池温度升高很快.
(3)由于失水后蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象,使之与正负极板的附着力变差,内阻增大,充放电过程中发热量加大.经过上述过程,蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热,如散热量小于发热量,即出现温度上升现象.温度上升,使蓄电池析气过电位降低,析气量增大,正极大量的氧气通过“通道”,在负极表面反应,发出大量的热量,使温度快速上升,形成恶性循环,即所谓的“热失控”,最终温度达到80OC以上,即发生变形.
2、故障的检查和处理
一组电池(3只)同时变形时,先做电压检查.如果电压基本正常,还应测量单格电压判断是否短路,无短路则说明变形是过充电产生“热失控”所致.应着重检查充电器的充电参数.电压偏高(高于44.7V以上)无过充电保护或涓流转换点电流偏低者(不同合金板栅的蓄电池要求转换电流不相同,一般说用铅钙锡铝合金制作的板栅的蓄电池转换电流较小,为0.025-0.03C2A;而铅锑使金制作的板栅的蓄电池转换电流较大为0.03-0.04C2A,要求更换充电器.
一组电池(3只)中只有1只或2只变形,有以下故障的可能性:(1)是电池荷电不一致,充电时造成某些电池过充电引起变形.荷电不一致的原因,可能有短路单格存在,也可能用户将电池试验放电或自放电等;(2)是某些电池出现极板不可逆硫酸盐化,内阻增大,充电发热变形;(3)是某些电池连线时反极造成充电发热变形.对未变形的电池检查放电容量以及自放电特性,若无异常则不属电池问题.
解决蓄电池变形的措施有:
*保证不漏液的前提下尽可能多加液,以延长或避免“热失控”的产生;
*避免产生内部短路或微短路,及带有微短路倾向;
*使用过程中应防止过放电的发生,做到足电存放;
*严格检查充电器,不得有严重过充现象.
*在高温下充电,必须保证蓄电池散热良好.应采取降温措施或减短充电时间的方法,否则应停止充电.
电动车用蓄电池制造水平参差不齐,蓄电池质量、性能区别也相当大.与蓄电池配合的设备质量好坏也不同程度地影响蓄电池的性能.使用条件的千差万别,也造成电动车性能的差异,在用户看来都可能理解成为蓄电池的质量问题.在电动车主要部件中,蓄电池的故障率较高,以下列举了一些典型的故障现象,介绍其检查处理方法.
一、电池漏液
1、故障现象
常见的漏液现象:一是上盖与底槽之间密封不好或因碰撞,封口胶开裂造成漏液;二是帽阀渗酸漏液;三是接线端处渗酸漏液;四是其他部位出现渗酸漏液.
2、故障的检查和处理
先做外观检查,找出渗酸漏液部位.取开盖片看帽阀周围有无渗酸漏液痕迹,再打开帽阀观察电池内部有无流动的电解液.完成了上述工作之后,若仍未发现异常,应做气密性测试(放入水中充气加压,观察电池有无气泡产生并冒出,有气泡则说明有渗酸漏液).最后在充电过程中,观察有无流动的电解液产生,如果有则说明是生产的原因.在充电过程中如有流动的电解液应将其抽尽.
二、电池充不进电
1、故障现象
首先检查充电回路的连接是否可靠,检查连线与插头接触是否完好,认真检查插座和插头是否有“打火”烧弧现象,有无线路损伤断线等.检查充电器有无损坏,充电参数是否符合要求:即初期充电电流达到1.5~1.8A/只;最高充电电压达到14.8-14.9V/只,充电浮充电转换电流达0.3-0.4A/只,浮充电压达到14.0-14.4V/只.
查看电池内部是否有干涸现象,即电池是否缺液严重.
还应检查极板是否存在不可逆硫酸盐化.极板的不可逆硫酸盐化,可通过充放电测量其端电压的变化来判定.在充电时,电池的电压上升特别快,某些单格电压特别高,超出正常值很多;放电时电压下降特别快,电池不存电或存电很少.出现上述情况,可判断电池出现不可逆硫酸盐化.
2、故障的检查和处理
先将充电回路连接牢固,充电器不正常的应更换.干涸的电池应补加纯水或1.050的硫酸或纯净水(蒸馏水更好),进行维护充电、放电恢复电池容量.如果发现有不可逆硫酸盐化,应进行均衡充电恢复容量.干涸的电池加液后的维护充电,应控制最大电流1.8A,充电10-15小时,三只电池的电压均在13.4V/只以上为好.如果电池之间电压差别超过0.3V,说明电池已经出现不同步的不可逆硫酸盐化.对于发生不可逆硫酸盐化的电池,需要更换整组电池或使用脉冲型修复仪修复电池.
三、电池变形
1、故障现象
蓄电池变形不是突发的,往往是有一个过程的.蓄电池在充电到容量的80%左右进入高电压充电区,这时,在正极板上先析出氧气,氧气通过隔板中的孔,到达负极,在负极板上进行氧复活反应:
2Pb+O2=2PbO+热量
PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+热量
反应时产生热量,当充电容量达到90%时,氧气发生速度增大,负极开始产生氢气.大量气体的增加使蓄电池内压超过开阀压,安全阀打开,气体逸出,最终表现为失水.
2H2O=2H2↑+O2↑
随着蓄电池循环次数的增加,水分逐渐减少,结果蓄电池出现如下情况:
(1)氧气“通道”变得畅通,正极产生的氧气很容易通过“通道”到达负极.
(2)热容减小,在蓄电池中热容最大的是水,水损失后,蓄电池热容大大减小,产生的热量使蓄电池温度升高很快.
(3)由于失水后蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象,使之与正负极板的附着力变差,内阻增大,充放电过程中发热量加大.经过上述过程,蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热,如散热量小于发热量,即出现温度上升现象.温度上升,使蓄电池析气过电位降低,析气量增大,正极大量的氧气通过“通道”,在负极表面反应,发出大量的热量,使温度快速上升,形成恶性循环,即所谓的“热失控”,最终温度达到80OC以上,即发生变形.
2、故障的检查和处理
一组电池(3只)同时变形时,先做电压检查.如果电压基本正常,还应测量单格电压判断是否短路,无短路则说明变形是过充电产生“热失控”所致.应着重检查充电器的充电参数.电压偏高(高于44.7V以上)无过充电保护或涓流转换点电流偏低者(不同合金板栅的蓄电池要求转换电流不相同,一般说用铅钙锡铝合金制作的板栅的蓄电池转换电流较小,为0.025-0.03C2A;而铅锑使金制作的板栅的蓄电池转换电流较大为0.03-0.04C2A,要求更换充电器.
一组电池(3只)中只有1只或2只变形,有以下故障的可能性:(1)是电池荷电不一致,充电时造成某些电池过充电引起变形.荷电不一致的原因,可能有短路单格存在,也可能用户将电池试验放电或自放电等;(2)是某些电池出现极板不可逆硫酸盐化,内阻增大,充电发热变形;(3)是某些电池连线时反极造成充电发热变形.对未变形的电池检查放电容量以及自放电特性,若无异常则不属电池问题.
解决蓄电池变形的措施有:
*保证不漏液的前提下尽可能多加液,以延长或避免“热失控”的产生;
*避免产生内部短路或微短路,及带有微短路倾向;
*使用过程中应防止过放电的发生,做到足电存放;
*严格检查充电器,不得有严重过充现象.
*在高温下充电,必须保证蓄电池散热良好.应采取降温措施或减短充电时间的方法,否则应停止充电.
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@qingfengwuji
电池故障及解决办法 电动车用蓄电池制造水平参差不齐,蓄电池质量、性能区别也相当大.与蓄电池配合的设备质量好坏也不同程度地影响蓄电池的性能.使用条件的千差万别,也造成电动车性能的差异,在用户看来都可能理解成为蓄电池的质量问题.在电动车主要部件中,蓄电池的故障率较高,以下列举了一些典型的故障现象,介绍其检查处理方法. 一、电池漏液 1、故障现象 常见的漏液现象:一是上盖与底槽之间密封不好或因碰撞,封口胶开裂造成漏液;二是帽阀渗酸漏液;三是接线端处渗酸漏液;四是其他部位出现渗酸漏液. 2、故障的检查和处理 先做外观检查,找出渗酸漏液部位.取开盖片看帽阀周围有无渗酸漏液痕迹,再打开帽阀观察电池内部有无流动的电解液.完成了上述工作之后,若仍未发现异常,应做气密性测试(放入水中充气加压,观察电池有无气泡产生并冒出,有气泡则说明有渗酸漏液).最后在充电过程中,观察有无流动的电解液产生,如果有则说明是生产的原因.在充电过程中如有流动的电解液应将其抽尽. 二、电池充不进电 1、故障现象 首先检查充电回路的连接是否可靠,检查连线与插头接触是否完好,认真检查插座和插头是否有“打火”烧弧现象,有无线路损伤断线等.检查充电器有无损坏,充电参数是否符合要求:即初期充电电流达到1.5~1.8A/只;最高充电电压达到14.8-14.9V/只,充电浮充电转换电流达0.3-0.4A/只,浮充电压达到14.0-14.4V/只. 查看电池内部是否有干涸现象,即电池是否缺液严重. 还应检查极板是否存在不可逆硫酸盐化.极板的不可逆硫酸盐化,可通过充放电测量其端电压的变化来判定.在充电时,电池的电压上升特别快,某些单格电压特别高,超出正常值很多;放电时电压下降特别快,电池不存电或存电很少.出现上述情况,可判断电池出现不可逆硫酸盐化. 2、故障的检查和处理 先将充电回路连接牢固,充电器不正常的应更换.干涸的电池应补加纯水或1.050的硫酸或纯净水(蒸馏水更好),进行维护充电、放电恢复电池容量.如果发现有不可逆硫酸盐化,应进行均衡充电恢复容量.干涸的电池加液后的维护充电,应控制最大电流1.8A,充电10-15小时,三只电池的电压均在13.4V/只以上为好.如果电池之间电压差别超过0.3V,说明电池已经出现不同步的不可逆硫酸盐化.对于发生不可逆硫酸盐化的电池,需要更换整组电池或使用脉冲型修复仪修复电池. 三、电池变形 1、故障现象 蓄电池变形不是突发的,往往是有一个过程的.蓄电池在充电到容量的80%左右进入高电压充电区,这时,在正极板上先析出氧气,氧气通过隔板中的孔,到达负极,在负极板上进行氧复活反应: 2Pb+O2=2PbO+热量 PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+热量 反应时产生热量,当充电容量达到90%时,氧气发生速度增大,负极开始产生氢气.大量气体的增加使蓄电池内压超过开阀压,安全阀打开,气体逸出,最终表现为失水. 2H2O=2H2↑+O2↑ 随着蓄电池循环次数的增加,水分逐渐减少,结果蓄电池出现如下情况: (1)氧气“通道”变得畅通,正极产生的氧气很容易通过“通道”到达负极. (2)热容减小,在蓄电池中热容最大的是水,水损失后,蓄电池热容大大减小,产生的热量使蓄电池温度升高很快. (3)由于失水后蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象,使之与正负极板的附着力变差,内阻增大,充放电过程中发热量加大.经过上述过程,蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热,如散热量小于发热量,即出现温度上升现象.温度上升,使蓄电池析气过电位降低,析气量增大,正极大量的氧气通过“通道”,在负极表面反应,发出大量的热量,使温度快速上升,形成恶性循环,即所谓的“热失控”,最终温度达到80OC以上,即发生变形. 2、故障的检查和处理 一组电池(3只)同时变形时,先做电压检查.如果电压基本正常,还应测量单格电压判断是否短路,无短路则说明变形是过充电产生“热失控”所致.应着重检查充电器的充电参数.电压偏高(高于44.7V以上)无过充电保护或涓流转换点电流偏低者(不同合金板栅的蓄电池要求转换电流不相同,一般说用铅钙锡铝合金制作的板栅的蓄电池转换电流较小,为0.025-0.03C2A;而铅锑使金制作的板栅的蓄电池转换电流较大为0.03-0.04C2A,要求更换充电器. 一组电池(3只)中只有1只或2只变形,有以下故障的可能性:(1)是电池荷电不一致,充电时造成某些电池过充电引起变形.荷电不一致的原因,可能有短路单格存在,也可能用户将电池试验放电或自放电等;(2)是某些电池出现极板不可逆硫酸盐化,内阻增大,充电发热变形;(3)是某些电池连线时反极造成充电发热变形.对未变形的电池检查放电容量以及自放电特性,若无异常则不属电池问题. 解决蓄电池变形的措施有: *保证不漏液的前提下尽可能多加液,以延长或避免“热失控”的产生; *避免产生内部短路或微短路,及带有微短路倾向; *使用过程中应防止过放电的发生,做到足电存放; *严格检查充电器,不得有严重过充现象. *在高温下充电,必须保证蓄电池散热良好.应采取降温措施或减短充电时间的方法,否则应停止充电.
电动自行车用VRLA电池早衰原因之浅析
前言
在世界石油紧俏、倡导环保世纪的今天,电动自行车以其绿色环保、经济便捷的特色,成为国内代步工具的新宠,这对改善油耗污染、道路拥堵、提高中低层消费者的出行质量有着重要的现实意义.
由于电动自行车的零排放、低功耗日渐被越来越多的环保意识增强的国民所接受,全国各地电动自行车的市场呈现出迅猛增长的势头.在电动自行车市场一片大好的形势下,面对电动自行车的指控也日益渐增,排除一些唯利是图厂商的粗制滥造外,矛头的核心多指向电动自行车的电源问题.作为电动自行车动力心脏的电源部分,一直是制约电动自行车向高效、经济发展的瓶颈问题之一.市场上可选用的电源有氢燃料电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池等品种.铅酸蓄电池以其性能稳定、使用安全、价格低廉等因素,始终占据电动自行车电源市场的主导地位.但因铅酸蓄电池的体积比能量、质量比能量等原因使其又处于电动自行车首选电源的弱势地位.为此开发比能高的电动自行车专用电池成为众多蓄电池厂的热点研究课题.在比能高的形势下出现了减薄极板厚度从而增加片数、高密度硫酸、高PbO2含量、高β-PbO2 /а-PbO2比值.在提高比能量的同时,有些厂家却忽视了蓄电池的寿命与容量这个平衡点,致使电动车市场上的铅酸电池普遍出现容量早衰和循环寿命短的问题.
一、电动自行车用铅酸蓄电池早衰的成因和对策
电动自行车用铅酸蓄电池的早衰主要表现为在每次的充放电循环后,容量均有明显的下降趋势,轻者每循环一次容量下降达1 %,严重的可达5 %.产生这种早衰的原因:有阻挡层形成、钝化、硫酸盐化、充电接受率差,这几种成因中的一种或其中的多种共同作用导致.
1、阻挡层的形成
电动自行车用铅酸蓄电池长期工作在深循环充放电环境中,如果板栅合金与活性物质的结合做得不够好,每次循环活性物质的膨胀收缩后,会使板栅与活性物质的结合面在浮充电的时候形成一种腐蚀层,这种腐蚀层随着使用合金成分的不同,形成的可以是导体或不良导体.如果是不良导体的话,就会使蓄电池的充放电性能快速恶化,产生容量早衰.对于导电良好的腐蚀层,由于板栅、活性物质结合得不够好,也会在每次放电时腐蚀层面产生PbSO4在充电时氧化为PbO2,多次循环后使这个结合面的结合力降低,硫酸盐化层越来越厚,最终使蓄电池的充放电性能恶化,产生容量早衰.
为了抑制阻挡层的产生,我们可以采用产生的腐蚀层是导体的合金成分,在生产极板的时候控制好铅膏的视密度、滚板压力、固化温度、化成电流,在保有容量的同时尽可能多增加极板中的а-PbO2含量.在组装电池的时候一定要采取紧装配工艺,可以在电解液中添加一些使蓄电池在充放电循环过程中,能在板栅和活性物质之间产生良好导体中间物的盐类,以此抑制板栅与活性物质界面的PbsO4层还原.
2、钝化
钝化在正极上主要表现为,深放电后的浮充电压过低或过充电大于120 %多次循环后会使阻挡层的厚度增加,使阻挡层的电阻增加,最终出现恒压充电电流小,恒流充电端电压上升快,正常情况下不能完全充电.放电时端电压下降快,使放电容量远低于设计容量值,出现容量早衰.
钝化在负极上主要出现在,低温时负极不能充分进行阳极溶解过程,致使放电容量下降的情况.负极板在放电时进行的是阳极溶解过程,在放电氧化过程中铅表面Pb2+离子以溶解扩散方式进入溶液与HSO4-离子反应,在电极表面溶液中形成一定饱和度的PbSO4,当PbSO4的饱和度超过一定溶度积时,就会在极板表面的扩散层内沉淀出PbSO4结晶.由于在低温的时候,酸液的活度和硫酸铅溶解度均降低,这样就等于与常温相同放电电流密度、酸液浓度,在低温放电时就提高了放电时电极表面溶液中的PbSO4过饱和度,使极板表面扩散层过快地沉淀出PbSO4结晶,降低了反应表面积,缩短了放电时间,出现容量早衰.
正、负极板出现的钝化又与电池内酸液的浓度有关,提高酸液浓度的同时也使正、负极板更容易产生钝化.正极板选用适当的合金,控制好充电参数就能够有效地降低甚至可以避免出现钝化.避免负极的钝化,需要适当降低酸液密度,提高硫酸钡的含量、适量的木素(稍高虽对低温放电有好处但影响充电接受率)一些有机盐等添加剂,这样是可以保证负极板在-10℃以上的放电性能的.
3、硫酸盐化
正常铅酸蓄电池在放电时形成的硫酸铅结晶,充电时能较容易地还原.但过放电或放电后充电不及时,就会使硫酸铅生成重结晶,重结晶后的硫酸铅致密、粗大,正常充电时如果不过充电则较难完全还原.这种未完全还原的硫酸铅结晶会使放电容量下降,使蓄电池更容易过放电,从而产生更多更致密、更粗大的重结晶,如此循环就会使蓄电池的充放电性能恶化,产生早衰.
由于硫酸铅的形成机理是:由细小的硫酸铅溶解后再在更大的硫酸铅表面沉淀析出、生长成难溶的粗大硫酸铅结晶,我们可以通过在电解液中加入一些硫酸盐配位掺杂剂,如硫酸钠、硫酸钾、硫酸镍、硫酸亚锡等,这些硫酸盐配位掺杂剂可与很多金属离子,包括硫酸盐形成配位化合物,形成的化合物在酸性介质中是不稳定的,不导电的硫酸盐化层将逐步溶解返回到溶液中,使极板硫化脱附溶解.此法虽不能完全避免硫酸盐化产生,但对过放电短时搁置产生的硫酸铅还是很有效果的.
4、充电接受率差
蓄电池的充电接受能力对容量早衰有着较普遍的影响.表1是充电接受能力差导致容量衰减的一个实测数据表:
表1 测试来自4个不同厂家的12V10Ah电池的循环容量数据
(5 A放电,1.8 A恒流充电,终止电压14.8 V转13.9 V浮充3 h)
放电次数 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
电池编号 1# 139 146 151 153 150 148 146 148 149 148 147
2# 143 148 153 153 151 150 149 149 148 149 146
3# 141 141 139 137 134 131 127 122 117 110 102
4# 145 142 140 138 135 131 128 124 119 115 111
从放电时间来看1#、2#在前100次容量稳中有升,没有衰减, 3#、4#均存在一定程度的衰减.把4只电池的充放电数据拿来对比,发现3#、4#电池的恒流充电时间比1#、2#早了几十分钟,达到了转换电压14.8 V转入了浮充电阶段,而且浮充电的电流比1#、2#浮充电流小几十毫安.这种提早由恒流转入浮充电的时间随着循环次数增加越来越提早.从这个因充电接受能力差,引起的早转导致少充电量、造成的容量衰减的实例可以看到,充电接受能力对电池的早衰有着明显的影响.
影响充电接受能力的一些因素:
(1)а-PbO2/β-PbO2比值
а-PbO2的载流子密度比β-PbO2的高,但β-PbO2的淌度比а-PbO2高约1.5个数量级.а-PbO2的比表面积0.1 m2/g比β-PbO2的比表面积1.26 m2/g低10倍以上.由于β-PbO2的高淌度、高比表面积,所以任何电流密度下β-PbO2都比а-PbO2有着较小的电流密度,从而各种极化均更小,这种特性利于高充电接受率和高倍率放电.
(2)氢、氧的过电位与电池酸液的浓度
从充电曲线可以看到,正极在析氧以前有很高的充电转化效率,从正极析氧到负极析出氢之前也有着较好的转化效率.所以要想电池有较好的充电接受能力,就要想办法提高氢、氧的过电位,这就要求在生产极板和组装的过程中,尽量不用或少用能降低氢、氧的过电位的材料.在生产控制中严防降低过电位的杂质混入,可以在极板的制造或电解液中添加提高过电位的元素.电池内硫酸的浓度对于正极的析氧过电位,随酸液浓度的上升略有上升(上升幅度很小),但负极的氢过电位随着酸浓度的上升而下降的幅度则比氧的过电位的上升幅度大.另外β-PbO2比а-PbO2氧的过电位高.
(3)电池全内阻与氧复合
电池全内阻是由静态欧姆内阻(极群、极板、电解液、隔板的内阻)和极化内阻(浓差极化、电化学极化、新相极化)两部分的总和组成.由于充电时电池的端电压 = 电池电动势 + 全内阻极化电压,而电池的端电压影响着氢、氧过电位,也就等于全内阻极化电压影响着充电的接受能力.静态内阻是一个定值,如果材料和组装没问题,这个纯静态欧姆内阻还是很小的,视电池的结构和大小在数百微欧到数十毫欧之间,它对电池的欧姆极化过电势是电流的函数,随电流大小而变化.极化内阻是根据使用环境,随工作过程而连续变化的不定值,充、放电刚开始时新相极化、电化学极化占主导,随着反应的进行逐渐成为一个稳定值,后浓差极化开始占主导,到充、放电的后期电化学极化占主导.电池在反应的过程中,极化内阻远大于静态欧姆内阻,一般因低温、大电流等使用情况所引起的电池端电压偏离平衡电势,都是极化内阻在占主导.
氧复合的效率是影响VRLA电池充电效率和是否能充足电的关键.在正极析氧之前,蓄电池能以很高的充电转化效率完成70 %左右的电量转换,当正极开始析氧后视氧从正极到负极通路阻力的大小,决定氧复合效率的高低.如果氧复合效率高,就能降低正极析氧引起的极化内阻上升同时也消除负极出现极化,使蓄电池有比析氧前稍低但仍较高的充电转换效率来完成充电电量的转化.直到充入电量90 %左右时负极电位达到析氢过电位,这时充电的转换效率极低,大部分电量都消耗在新相极化氢、氧上,同时因充电到后期极板表面的酸液浓度已很高,而极板表面的可溶解硫酸铅已经很少,充电反应必须的Pb2+离子在高酸液浓度、低硫酸铅的环境下也变得很少,使蓄电池的电化学极化极高,电池端电压迅速升高而充电电流进而逐渐减小,使蓄电池的充电在克服强烈新相、电化学极化的情势下以很低效率进行,直到蓄电池充足电.
如果氧从正极到负极的通路阻力大(隔板孔率差、酸液量加得太多等),则氧复合效率差,就会使蓄电池的充电接受能力变差.当正极开始析氧时,如果不能全部扩散到负极被还原,未还原的氧聚集到一定压力就会通过排气阀放出.因为充电电流在蓄电池的正极、负极、电解液是一个完整回路,负极未完全还原正极析氧所消耗的电流,在负极要达到电流平衡,负电极就要相应地析出更多数量的氢.结果,析出的氢气与未还原的部分氧一起离开了蓄电池.由于蓄电池的这种低效率复合,使蓄电池正、负电极均产生了副反应氢、氧极化,导致蓄电池从析氧开始就在一种降低的效率中进行充电转换,使蓄电池充电接受能力下降.如果采取恒流限压充电模式的话,因氧复合差引起的极化随着充电电流的大小而极化大小,如果充电电流很大就会使充电一开始很快即达到析氧电位,使蓄电池的端电压很快就达到限制电压,进而引起转换充电模式或停止充电,使蓄电池不能充足电量.
蓄电池的前50到100次循环容量衰减,多数都是因充电接受能力差而导致的.提高氢、氧过电位对蓄电池的腐蚀、自放电以及充电接受能力都是有很大好处的.因VRLA蓄电池的特殊充电模式,导致蓄电池的氧复合效率差,往往是造成蓄电池充电不足进而容量早衰的主因,一组全新的电动车用蓄电池,如果多加一些电解液会降低氧复合效率,用电动车常用的3段恒流限压充电机,电池会在循环20~50个循环内,整组蓄电池就会因充电不足出现容量失效的情况.
二、循环寿命短的一些原因
铅酸蓄电池随着充放电的循环次数增加,放电容量在逐渐下降,达到规定的最低容量限度时就算失效,也就是循环寿命结束.影响循环寿命的因素很多,除去前面已经分析过的容量早衰因素外,还有板栅腐蚀变形、活性物质失去活性、活性物质脱落、不可逆硫酸盐化、热失控、严重失水等很多因素.
现在电动车用蓄电池所使用的材料比以前大有改进,在350次循环以内的寿命终止基本上都不是因板栅变形、活性物质脱落而造成的,多数都是因严重失水后产生的容量下降或热失控而使蓄电池失效.
1、产生蓄电池失水的一些原因
蓄电池的失水主要出现在:自放电过程中的水耗、正极板栅腐蚀时的水耗、电池密封不严和蓄电池槽材料的爬酸问题、隔板性能变异导致的失水、浮充电和氧复合差而导致的失水.对于现在电动车电池的制造材料和使用环境,浮充电和氧复合差导致的失水是整个电池失水的主要因素.在VRLA新电池组的初期,由于氧复合低于100 %,所以就无可避免的要因氧不能完全复合而产生失水,随着电池组的使用氧复合的效率越来越高,氧复合造成的失水也就越来越小.电动车用电池的使用频率很高,几乎每天都是在充放电循环,所以充电导致的失水是最严重的.浮充电压高就会使充电后期的副反应失水很大,浮充电压的偏高程度决定失水的快慢.浮充电压偏低,会使蓄电池完全充足电的时间延长,同时也就使正极板的晶间腐蚀时间变长,长期在这种充电环境下引起的水耗也是很严重的,年最高失水可达20g以上.在电池使用几百个循环后,电池的密封、排气阀的压力变异、隔板内杂质的聚集,对电池造成的失水也是很大的.
VRLA蓄电池的构造和原理,决定了VRLA电池的加液量不能太高,所以电动车蓄电池因失水造成的早衰和失效是占很大比例的.控制好原材料和浮充电压、排气阀(安全阀)压力和材质是控制失水的关键.
2、热失控的机理
蓄电池的充电过程,化学反应、氧复合、全内阻极化均产生热量,需要向外界扩散释放,由于VRLA电池的结构,液量少、紧装配、密封这些条件都对热量的扩散不利.在蓄电池充电放出的热量大于向外界扩散热量的速率时,就会使自身热量上升,蓄电池的内部热量上升会使内阻下降,内阻下降又使充电电流上升,反过来充电电流的升高又使电池内部温度再升高,内阻进一步降低.如此反复形成恶性循环,直到热失控最终使蓄电池出现槽体变形、膨胀、断路、短路等状况.特别是在蓄电池内部失水严重后,充电电压达不到限压值,充电电流稍大,始终比充电阶段转换电流大,这样就会导致充电机一直不转换的充电,最终把蓄电池充胀鼓或充坏.
出现热失控之前,内部电流的上升会使极化增大,氢、氧的产生也加大 ,当氢、氧的压力达到开阀压力就会使排气阀打开放掉极化气压,同时也带走一部分热量.所以,适当的开阀压力能够对热失控的出现有少量抑制作用.要想杜绝热失控的出现,就必须要求充电器要带有限流功能,使用环境的便于散热.
三、蓄电池组的失效
以上探讨的都是单只电池的早衰、失效情况,但电动车用VRLA蓄电池使用的时候都是串联起来使用的.在这样的使用环境下,蓄电池组的一致性很重要,任何一只电池容量偏高、偏低太多,都会使整组电池快速失效.
为了提高电池组的一致性,各厂家基本都采取电压、容量接近来配组.这种配组在理想的工作模式下,5 A 电流放电、放电深度100 %以内,在这样的工作环境下这样的配组确实有一定效果,但是用户实际使用的时候往往和理想模式有一定差距,比如放电深度超出100 %、带人载物爬坡等大电流工作.5 A放电很好,10 A放电就会有一定差异,表2是经过电压、容量挑选好的一组电池,用5 A、10 A、15 A放电的容量和端电压.
表2 不同电流下放电,终止电压31.5 V,各电池端电压的差别
放电电流 1#电池 2#电池 3#电池
放前电压 放后电压 放前电压 放后电压 放前电压 放后电压
5 A 13.32 10.51 13.32 10.56 13.32 10.43
10 A 13.32 10.47 13.32 10.72 13.32 10.31
15 A 13.32 10.31 13.32 10.97 13.32 10.22
从表2数据可以看出在端电压一致、5 A放电配组好的电池组,在大电流放电下随放电电流的加大这种差异也越大.
表3 配好组的电池组,用5 A放电,放电深度不同端电压的差异
放电时间(min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
平均电压(V) 12.89 12.76 13.64 12.56 12.50 12.39 12.27 12.15 12.07 11.95
电压差值(V) 0.041 0.069 0.056 0.059 0.061 0.053 0.055 0.057 0.051 0.059
放电时间(min) 100 110 120 125 130 135 140 145 150 155
平均电压(V) 11.82 11.69 11.49 11.37 11.20 11.01 10.63 10.43 10.29 10.02
电压差值(V) 0.056 0.057 0.060 0.065 0.069 0.089 0.178 0.262 0.319 0.587
从表3数据看,配好组的电池组的放电深度越深,端电压的差别也越大.
电动自行车及VRLA电池组都是串联工作的,由于放电电流大小和放电深度的不同,会引起的电池端电压差异,在串联充电的时候往往电池端电压最低的那只电池,会比其它电池在串联充电的时候少充入一些电量.这种差别在新电池组的时候不太明显,但是随着使用循环次数的增加,这种差异越来越明显,直到影响到最差的那只电池不能完全充足电,这时这种差别开始迅速增加,电池的欠充电和过充电在电池组内越来越明显,直到最后电压最高的电池充电失水严重、电压最低的硫酸盐化严重,整组电池不能胜任工作需要而失效.电池组工作时,一致性是影响蓄电池组早衰或寿命终结的关键所在.从以上列表数据可以看出,单靠2小时率放电容量和电压配组,是不能避免不当使用中引起的一致性变差,在蓄电池厂家没有办法控制用户使用环境的现实情况下,怎样使一致性变差后的蓄电池组恢复一致性,才是最有效地避免电池组产生早衰或循环寿命短的关键.
四、结论
综合以上常见问题的浅析,说明电动车用VRLA蓄电池的早衰和循环寿命短跟蓄电池的极板制造、组装工艺、充放电方式、工作环境等均有联系,是一个全面系统的工程,不是只做好其中某一块就能做好的,也不是在实验室中的精品就一定可以在市场上经得住考验,更不是某些企业一味偏重高容量的做法,而是要根据销售市场的实际使用环境,全面结合容量、寿命、工作环境后的综合设计.没有任何一样东西能够包打天下,蓄电池产品也不例外,侧重某些性能必会降低另一些性能,所以一个好的产品,它只是在一定环境下的某些参数优秀,而不会存在任何环境都全面参数优秀的产品.结合市场工作环境,做好参数配比就等于做好了适应市场的产品.
从过去的市场来看,一些技术和管理好的厂家,确实根据使用环境在增加容量的同时兼顾好了寿命的因素,经受住了市场的考验,赢得了良好的声誉,部分厂家没有结合使用环境的设计或只顾初期容量的做法也使自己得到了教训.
参考文献:
朱松燃. 蓄电池手册 [M].天津.天津大学出版社,1998.
前言
在世界石油紧俏、倡导环保世纪的今天,电动自行车以其绿色环保、经济便捷的特色,成为国内代步工具的新宠,这对改善油耗污染、道路拥堵、提高中低层消费者的出行质量有着重要的现实意义.
由于电动自行车的零排放、低功耗日渐被越来越多的环保意识增强的国民所接受,全国各地电动自行车的市场呈现出迅猛增长的势头.在电动自行车市场一片大好的形势下,面对电动自行车的指控也日益渐增,排除一些唯利是图厂商的粗制滥造外,矛头的核心多指向电动自行车的电源问题.作为电动自行车动力心脏的电源部分,一直是制约电动自行车向高效、经济发展的瓶颈问题之一.市场上可选用的电源有氢燃料电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池等品种.铅酸蓄电池以其性能稳定、使用安全、价格低廉等因素,始终占据电动自行车电源市场的主导地位.但因铅酸蓄电池的体积比能量、质量比能量等原因使其又处于电动自行车首选电源的弱势地位.为此开发比能高的电动自行车专用电池成为众多蓄电池厂的热点研究课题.在比能高的形势下出现了减薄极板厚度从而增加片数、高密度硫酸、高PbO2含量、高β-PbO2 /а-PbO2比值.在提高比能量的同时,有些厂家却忽视了蓄电池的寿命与容量这个平衡点,致使电动车市场上的铅酸电池普遍出现容量早衰和循环寿命短的问题.
一、电动自行车用铅酸蓄电池早衰的成因和对策
电动自行车用铅酸蓄电池的早衰主要表现为在每次的充放电循环后,容量均有明显的下降趋势,轻者每循环一次容量下降达1 %,严重的可达5 %.产生这种早衰的原因:有阻挡层形成、钝化、硫酸盐化、充电接受率差,这几种成因中的一种或其中的多种共同作用导致.
1、阻挡层的形成
电动自行车用铅酸蓄电池长期工作在深循环充放电环境中,如果板栅合金与活性物质的结合做得不够好,每次循环活性物质的膨胀收缩后,会使板栅与活性物质的结合面在浮充电的时候形成一种腐蚀层,这种腐蚀层随着使用合金成分的不同,形成的可以是导体或不良导体.如果是不良导体的话,就会使蓄电池的充放电性能快速恶化,产生容量早衰.对于导电良好的腐蚀层,由于板栅、活性物质结合得不够好,也会在每次放电时腐蚀层面产生PbSO4在充电时氧化为PbO2,多次循环后使这个结合面的结合力降低,硫酸盐化层越来越厚,最终使蓄电池的充放电性能恶化,产生容量早衰.
为了抑制阻挡层的产生,我们可以采用产生的腐蚀层是导体的合金成分,在生产极板的时候控制好铅膏的视密度、滚板压力、固化温度、化成电流,在保有容量的同时尽可能多增加极板中的а-PbO2含量.在组装电池的时候一定要采取紧装配工艺,可以在电解液中添加一些使蓄电池在充放电循环过程中,能在板栅和活性物质之间产生良好导体中间物的盐类,以此抑制板栅与活性物质界面的PbsO4层还原.
2、钝化
钝化在正极上主要表现为,深放电后的浮充电压过低或过充电大于120 %多次循环后会使阻挡层的厚度增加,使阻挡层的电阻增加,最终出现恒压充电电流小,恒流充电端电压上升快,正常情况下不能完全充电.放电时端电压下降快,使放电容量远低于设计容量值,出现容量早衰.
钝化在负极上主要出现在,低温时负极不能充分进行阳极溶解过程,致使放电容量下降的情况.负极板在放电时进行的是阳极溶解过程,在放电氧化过程中铅表面Pb2+离子以溶解扩散方式进入溶液与HSO4-离子反应,在电极表面溶液中形成一定饱和度的PbSO4,当PbSO4的饱和度超过一定溶度积时,就会在极板表面的扩散层内沉淀出PbSO4结晶.由于在低温的时候,酸液的活度和硫酸铅溶解度均降低,这样就等于与常温相同放电电流密度、酸液浓度,在低温放电时就提高了放电时电极表面溶液中的PbSO4过饱和度,使极板表面扩散层过快地沉淀出PbSO4结晶,降低了反应表面积,缩短了放电时间,出现容量早衰.
正、负极板出现的钝化又与电池内酸液的浓度有关,提高酸液浓度的同时也使正、负极板更容易产生钝化.正极板选用适当的合金,控制好充电参数就能够有效地降低甚至可以避免出现钝化.避免负极的钝化,需要适当降低酸液密度,提高硫酸钡的含量、适量的木素(稍高虽对低温放电有好处但影响充电接受率)一些有机盐等添加剂,这样是可以保证负极板在-10℃以上的放电性能的.
3、硫酸盐化
正常铅酸蓄电池在放电时形成的硫酸铅结晶,充电时能较容易地还原.但过放电或放电后充电不及时,就会使硫酸铅生成重结晶,重结晶后的硫酸铅致密、粗大,正常充电时如果不过充电则较难完全还原.这种未完全还原的硫酸铅结晶会使放电容量下降,使蓄电池更容易过放电,从而产生更多更致密、更粗大的重结晶,如此循环就会使蓄电池的充放电性能恶化,产生早衰.
由于硫酸铅的形成机理是:由细小的硫酸铅溶解后再在更大的硫酸铅表面沉淀析出、生长成难溶的粗大硫酸铅结晶,我们可以通过在电解液中加入一些硫酸盐配位掺杂剂,如硫酸钠、硫酸钾、硫酸镍、硫酸亚锡等,这些硫酸盐配位掺杂剂可与很多金属离子,包括硫酸盐形成配位化合物,形成的化合物在酸性介质中是不稳定的,不导电的硫酸盐化层将逐步溶解返回到溶液中,使极板硫化脱附溶解.此法虽不能完全避免硫酸盐化产生,但对过放电短时搁置产生的硫酸铅还是很有效果的.
4、充电接受率差
蓄电池的充电接受能力对容量早衰有着较普遍的影响.表1是充电接受能力差导致容量衰减的一个实测数据表:
表1 测试来自4个不同厂家的12V10Ah电池的循环容量数据
(5 A放电,1.8 A恒流充电,终止电压14.8 V转13.9 V浮充3 h)
放电次数 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
电池编号 1# 139 146 151 153 150 148 146 148 149 148 147
2# 143 148 153 153 151 150 149 149 148 149 146
3# 141 141 139 137 134 131 127 122 117 110 102
4# 145 142 140 138 135 131 128 124 119 115 111
从放电时间来看1#、2#在前100次容量稳中有升,没有衰减, 3#、4#均存在一定程度的衰减.把4只电池的充放电数据拿来对比,发现3#、4#电池的恒流充电时间比1#、2#早了几十分钟,达到了转换电压14.8 V转入了浮充电阶段,而且浮充电的电流比1#、2#浮充电流小几十毫安.这种提早由恒流转入浮充电的时间随着循环次数增加越来越提早.从这个因充电接受能力差,引起的早转导致少充电量、造成的容量衰减的实例可以看到,充电接受能力对电池的早衰有着明显的影响.
影响充电接受能力的一些因素:
(1)а-PbO2/β-PbO2比值
а-PbO2的载流子密度比β-PbO2的高,但β-PbO2的淌度比а-PbO2高约1.5个数量级.а-PbO2的比表面积0.1 m2/g比β-PbO2的比表面积1.26 m2/g低10倍以上.由于β-PbO2的高淌度、高比表面积,所以任何电流密度下β-PbO2都比а-PbO2有着较小的电流密度,从而各种极化均更小,这种特性利于高充电接受率和高倍率放电.
(2)氢、氧的过电位与电池酸液的浓度
从充电曲线可以看到,正极在析氧以前有很高的充电转化效率,从正极析氧到负极析出氢之前也有着较好的转化效率.所以要想电池有较好的充电接受能力,就要想办法提高氢、氧的过电位,这就要求在生产极板和组装的过程中,尽量不用或少用能降低氢、氧的过电位的材料.在生产控制中严防降低过电位的杂质混入,可以在极板的制造或电解液中添加提高过电位的元素.电池内硫酸的浓度对于正极的析氧过电位,随酸液浓度的上升略有上升(上升幅度很小),但负极的氢过电位随着酸浓度的上升而下降的幅度则比氧的过电位的上升幅度大.另外β-PbO2比а-PbO2氧的过电位高.
(3)电池全内阻与氧复合
电池全内阻是由静态欧姆内阻(极群、极板、电解液、隔板的内阻)和极化内阻(浓差极化、电化学极化、新相极化)两部分的总和组成.由于充电时电池的端电压 = 电池电动势 + 全内阻极化电压,而电池的端电压影响着氢、氧过电位,也就等于全内阻极化电压影响着充电的接受能力.静态内阻是一个定值,如果材料和组装没问题,这个纯静态欧姆内阻还是很小的,视电池的结构和大小在数百微欧到数十毫欧之间,它对电池的欧姆极化过电势是电流的函数,随电流大小而变化.极化内阻是根据使用环境,随工作过程而连续变化的不定值,充、放电刚开始时新相极化、电化学极化占主导,随着反应的进行逐渐成为一个稳定值,后浓差极化开始占主导,到充、放电的后期电化学极化占主导.电池在反应的过程中,极化内阻远大于静态欧姆内阻,一般因低温、大电流等使用情况所引起的电池端电压偏离平衡电势,都是极化内阻在占主导.
氧复合的效率是影响VRLA电池充电效率和是否能充足电的关键.在正极析氧之前,蓄电池能以很高的充电转化效率完成70 %左右的电量转换,当正极开始析氧后视氧从正极到负极通路阻力的大小,决定氧复合效率的高低.如果氧复合效率高,就能降低正极析氧引起的极化内阻上升同时也消除负极出现极化,使蓄电池有比析氧前稍低但仍较高的充电转换效率来完成充电电量的转化.直到充入电量90 %左右时负极电位达到析氢过电位,这时充电的转换效率极低,大部分电量都消耗在新相极化氢、氧上,同时因充电到后期极板表面的酸液浓度已很高,而极板表面的可溶解硫酸铅已经很少,充电反应必须的Pb2+离子在高酸液浓度、低硫酸铅的环境下也变得很少,使蓄电池的电化学极化极高,电池端电压迅速升高而充电电流进而逐渐减小,使蓄电池的充电在克服强烈新相、电化学极化的情势下以很低效率进行,直到蓄电池充足电.
如果氧从正极到负极的通路阻力大(隔板孔率差、酸液量加得太多等),则氧复合效率差,就会使蓄电池的充电接受能力变差.当正极开始析氧时,如果不能全部扩散到负极被还原,未还原的氧聚集到一定压力就会通过排气阀放出.因为充电电流在蓄电池的正极、负极、电解液是一个完整回路,负极未完全还原正极析氧所消耗的电流,在负极要达到电流平衡,负电极就要相应地析出更多数量的氢.结果,析出的氢气与未还原的部分氧一起离开了蓄电池.由于蓄电池的这种低效率复合,使蓄电池正、负电极均产生了副反应氢、氧极化,导致蓄电池从析氧开始就在一种降低的效率中进行充电转换,使蓄电池充电接受能力下降.如果采取恒流限压充电模式的话,因氧复合差引起的极化随着充电电流的大小而极化大小,如果充电电流很大就会使充电一开始很快即达到析氧电位,使蓄电池的端电压很快就达到限制电压,进而引起转换充电模式或停止充电,使蓄电池不能充足电量.
蓄电池的前50到100次循环容量衰减,多数都是因充电接受能力差而导致的.提高氢、氧过电位对蓄电池的腐蚀、自放电以及充电接受能力都是有很大好处的.因VRLA蓄电池的特殊充电模式,导致蓄电池的氧复合效率差,往往是造成蓄电池充电不足进而容量早衰的主因,一组全新的电动车用蓄电池,如果多加一些电解液会降低氧复合效率,用电动车常用的3段恒流限压充电机,电池会在循环20~50个循环内,整组蓄电池就会因充电不足出现容量失效的情况.
二、循环寿命短的一些原因
铅酸蓄电池随着充放电的循环次数增加,放电容量在逐渐下降,达到规定的最低容量限度时就算失效,也就是循环寿命结束.影响循环寿命的因素很多,除去前面已经分析过的容量早衰因素外,还有板栅腐蚀变形、活性物质失去活性、活性物质脱落、不可逆硫酸盐化、热失控、严重失水等很多因素.
现在电动车用蓄电池所使用的材料比以前大有改进,在350次循环以内的寿命终止基本上都不是因板栅变形、活性物质脱落而造成的,多数都是因严重失水后产生的容量下降或热失控而使蓄电池失效.
1、产生蓄电池失水的一些原因
蓄电池的失水主要出现在:自放电过程中的水耗、正极板栅腐蚀时的水耗、电池密封不严和蓄电池槽材料的爬酸问题、隔板性能变异导致的失水、浮充电和氧复合差而导致的失水.对于现在电动车电池的制造材料和使用环境,浮充电和氧复合差导致的失水是整个电池失水的主要因素.在VRLA新电池组的初期,由于氧复合低于100 %,所以就无可避免的要因氧不能完全复合而产生失水,随着电池组的使用氧复合的效率越来越高,氧复合造成的失水也就越来越小.电动车用电池的使用频率很高,几乎每天都是在充放电循环,所以充电导致的失水是最严重的.浮充电压高就会使充电后期的副反应失水很大,浮充电压的偏高程度决定失水的快慢.浮充电压偏低,会使蓄电池完全充足电的时间延长,同时也就使正极板的晶间腐蚀时间变长,长期在这种充电环境下引起的水耗也是很严重的,年最高失水可达20g以上.在电池使用几百个循环后,电池的密封、排气阀的压力变异、隔板内杂质的聚集,对电池造成的失水也是很大的.
VRLA蓄电池的构造和原理,决定了VRLA电池的加液量不能太高,所以电动车蓄电池因失水造成的早衰和失效是占很大比例的.控制好原材料和浮充电压、排气阀(安全阀)压力和材质是控制失水的关键.
2、热失控的机理
蓄电池的充电过程,化学反应、氧复合、全内阻极化均产生热量,需要向外界扩散释放,由于VRLA电池的结构,液量少、紧装配、密封这些条件都对热量的扩散不利.在蓄电池充电放出的热量大于向外界扩散热量的速率时,就会使自身热量上升,蓄电池的内部热量上升会使内阻下降,内阻下降又使充电电流上升,反过来充电电流的升高又使电池内部温度再升高,内阻进一步降低.如此反复形成恶性循环,直到热失控最终使蓄电池出现槽体变形、膨胀、断路、短路等状况.特别是在蓄电池内部失水严重后,充电电压达不到限压值,充电电流稍大,始终比充电阶段转换电流大,这样就会导致充电机一直不转换的充电,最终把蓄电池充胀鼓或充坏.
出现热失控之前,内部电流的上升会使极化增大,氢、氧的产生也加大 ,当氢、氧的压力达到开阀压力就会使排气阀打开放掉极化气压,同时也带走一部分热量.所以,适当的开阀压力能够对热失控的出现有少量抑制作用.要想杜绝热失控的出现,就必须要求充电器要带有限流功能,使用环境的便于散热.
三、蓄电池组的失效
以上探讨的都是单只电池的早衰、失效情况,但电动车用VRLA蓄电池使用的时候都是串联起来使用的.在这样的使用环境下,蓄电池组的一致性很重要,任何一只电池容量偏高、偏低太多,都会使整组电池快速失效.
为了提高电池组的一致性,各厂家基本都采取电压、容量接近来配组.这种配组在理想的工作模式下,5 A 电流放电、放电深度100 %以内,在这样的工作环境下这样的配组确实有一定效果,但是用户实际使用的时候往往和理想模式有一定差距,比如放电深度超出100 %、带人载物爬坡等大电流工作.5 A放电很好,10 A放电就会有一定差异,表2是经过电压、容量挑选好的一组电池,用5 A、10 A、15 A放电的容量和端电压.
表2 不同电流下放电,终止电压31.5 V,各电池端电压的差别
放电电流 1#电池 2#电池 3#电池
放前电压 放后电压 放前电压 放后电压 放前电压 放后电压
5 A 13.32 10.51 13.32 10.56 13.32 10.43
10 A 13.32 10.47 13.32 10.72 13.32 10.31
15 A 13.32 10.31 13.32 10.97 13.32 10.22
从表2数据可以看出在端电压一致、5 A放电配组好的电池组,在大电流放电下随放电电流的加大这种差异也越大.
表3 配好组的电池组,用5 A放电,放电深度不同端电压的差异
放电时间(min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
平均电压(V) 12.89 12.76 13.64 12.56 12.50 12.39 12.27 12.15 12.07 11.95
电压差值(V) 0.041 0.069 0.056 0.059 0.061 0.053 0.055 0.057 0.051 0.059
放电时间(min) 100 110 120 125 130 135 140 145 150 155
平均电压(V) 11.82 11.69 11.49 11.37 11.20 11.01 10.63 10.43 10.29 10.02
电压差值(V) 0.056 0.057 0.060 0.065 0.069 0.089 0.178 0.262 0.319 0.587
从表3数据看,配好组的电池组的放电深度越深,端电压的差别也越大.
电动自行车及VRLA电池组都是串联工作的,由于放电电流大小和放电深度的不同,会引起的电池端电压差异,在串联充电的时候往往电池端电压最低的那只电池,会比其它电池在串联充电的时候少充入一些电量.这种差别在新电池组的时候不太明显,但是随着使用循环次数的增加,这种差异越来越明显,直到影响到最差的那只电池不能完全充足电,这时这种差别开始迅速增加,电池的欠充电和过充电在电池组内越来越明显,直到最后电压最高的电池充电失水严重、电压最低的硫酸盐化严重,整组电池不能胜任工作需要而失效.电池组工作时,一致性是影响蓄电池组早衰或寿命终结的关键所在.从以上列表数据可以看出,单靠2小时率放电容量和电压配组,是不能避免不当使用中引起的一致性变差,在蓄电池厂家没有办法控制用户使用环境的现实情况下,怎样使一致性变差后的蓄电池组恢复一致性,才是最有效地避免电池组产生早衰或循环寿命短的关键.
四、结论
综合以上常见问题的浅析,说明电动车用VRLA蓄电池的早衰和循环寿命短跟蓄电池的极板制造、组装工艺、充放电方式、工作环境等均有联系,是一个全面系统的工程,不是只做好其中某一块就能做好的,也不是在实验室中的精品就一定可以在市场上经得住考验,更不是某些企业一味偏重高容量的做法,而是要根据销售市场的实际使用环境,全面结合容量、寿命、工作环境后的综合设计.没有任何一样东西能够包打天下,蓄电池产品也不例外,侧重某些性能必会降低另一些性能,所以一个好的产品,它只是在一定环境下的某些参数优秀,而不会存在任何环境都全面参数优秀的产品.结合市场工作环境,做好参数配比就等于做好了适应市场的产品.
从过去的市场来看,一些技术和管理好的厂家,确实根据使用环境在增加容量的同时兼顾好了寿命的因素,经受住了市场的考验,赢得了良好的声誉,部分厂家没有结合使用环境的设计或只顾初期容量的做法也使自己得到了教训.
参考文献:
朱松燃. 蓄电池手册 [M].天津.天津大学出版社,1998.
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@qingfengwuji
电动自行车用VRLA电池早衰原因之浅析 前言 在世界石油紧俏、倡导环保世纪的今天,电动自行车以其绿色环保、经济便捷的特色,成为国内代步工具的新宠,这对改善油耗污染、道路拥堵、提高中低层消费者的出行质量有着重要的现实意义. 由于电动自行车的零排放、低功耗日渐被越来越多的环保意识增强的国民所接受,全国各地电动自行车的市场呈现出迅猛增长的势头.在电动自行车市场一片大好的形势下,面对电动自行车的指控也日益渐增,排除一些唯利是图厂商的粗制滥造外,矛头的核心多指向电动自行车的电源问题.作为电动自行车动力心脏的电源部分,一直是制约电动自行车向高效、经济发展的瓶颈问题之一.市场上可选用的电源有氢燃料电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池等品种.铅酸蓄电池以其性能稳定、使用安全、价格低廉等因素,始终占据电动自行车电源市场的主导地位.但因铅酸蓄电池的体积比能量、质量比能量等原因使其又处于电动自行车首选电源的弱势地位.为此开发比能高的电动自行车专用电池成为众多蓄电池厂的热点研究课题.在比能高的形势下出现了减薄极板厚度从而增加片数、高密度硫酸、高PbO2含量、高β-PbO2/а-PbO2比值.在提高比能量的同时,有些厂家却忽视了蓄电池的寿命与容量这个平衡点,致使电动车市场上的铅酸电池普遍出现容量早衰和循环寿命短的问题. 一、电动自行车用铅酸蓄电池早衰的成因和对策 电动自行车用铅酸蓄电池的早衰主要表现为在每次的充放电循环后,容量均有明显的下降趋势,轻者每循环一次容量下降达1%,严重的可达5%.产生这种早衰的原因:有阻挡层形成、钝化、硫酸盐化、充电接受率差,这几种成因中的一种或其中的多种共同作用导致. 1、阻挡层的形成 电动自行车用铅酸蓄电池长期工作在深循环充放电环境中,如果板栅合金与活性物质的结合做得不够好,每次循环活性物质的膨胀收缩后,会使板栅与活性物质的结合面在浮充电的时候形成一种腐蚀层,这种腐蚀层随着使用合金成分的不同,形成的可以是导体或不良导体.如果是不良导体的话,就会使蓄电池的充放电性能快速恶化,产生容量早衰.对于导电良好的腐蚀层,由于板栅、活性物质结合得不够好,也会在每次放电时腐蚀层面产生PbSO4在充电时氧化为PbO2,多次循环后使这个结合面的结合力降低,硫酸盐化层越来越厚,最终使蓄电池的充放电性能恶化,产生容量早衰. 为了抑制阻挡层的产生,我们可以采用产生的腐蚀层是导体的合金成分,在生产极板的时候控制好铅膏的视密度、滚板压力、固化温度、化成电流,在保有容量的同时尽可能多增加极板中的а-PbO2含量.在组装电池的时候一定要采取紧装配工艺,可以在电解液中添加一些使蓄电池在充放电循环过程中,能在板栅和活性物质之间产生良好导体中间物的盐类,以此抑制板栅与活性物质界面的PbsO4层还原. 2、钝化 钝化在正极上主要表现为,深放电后的浮充电压过低或过充电大于120%多次循环后会使阻挡层的厚度增加,使阻挡层的电阻增加,最终出现恒压充电电流小,恒流充电端电压上升快,正常情况下不能完全充电.放电时端电压下降快,使放电容量远低于设计容量值,出现容量早衰. 钝化在负极上主要出现在,低温时负极不能充分进行阳极溶解过程,致使放电容量下降的情况.负极板在放电时进行的是阳极溶解过程,在放电氧化过程中铅表面Pb2+离子以溶解扩散方式进入溶液与HSO4-离子反应,在电极表面溶液中形成一定饱和度的PbSO4,当PbSO4的饱和度超过一定溶度积时,就会在极板表面的扩散层内沉淀出PbSO4结晶.由于在低温的时候,酸液的活度和硫酸铅溶解度均降低,这样就等于与常温相同放电电流密度、酸液浓度,在低温放电时就提高了放电时电极表面溶液中的PbSO4过饱和度,使极板表面扩散层过快地沉淀出PbSO4结晶,降低了反应表面积,缩短了放电时间,出现容量早衰. 正、负极板出现的钝化又与电池内酸液的浓度有关,提高酸液浓度的同时也使正、负极板更容易产生钝化.正极板选用适当的合金,控制好充电参数就能够有效地降低甚至可以避免出现钝化.避免负极的钝化,需要适当降低酸液密度,提高硫酸钡的含量、适量的木素(稍高虽对低温放电有好处但影响充电接受率)一些有机盐等添加剂,这样是可以保证负极板在-10℃以上的放电性能的. 3、硫酸盐化 正常铅酸蓄电池在放电时形成的硫酸铅结晶,充电时能较容易地还原.但过放电或放电后充电不及时,就会使硫酸铅生成重结晶,重结晶后的硫酸铅致密、粗大,正常充电时如果不过充电则较难完全还原.这种未完全还原的硫酸铅结晶会使放电容量下降,使蓄电池更容易过放电,从而产生更多更致密、更粗大的重结晶,如此循环就会使蓄电池的充放电性能恶化,产生早衰. 由于硫酸铅的形成机理是:由细小的硫酸铅溶解后再在更大的硫酸铅表面沉淀析出、生长成难溶的粗大硫酸铅结晶,我们可以通过在电解液中加入一些硫酸盐配位掺杂剂,如硫酸钠、硫酸钾、硫酸镍、硫酸亚锡等,这些硫酸盐配位掺杂剂可与很多金属离子,包括硫酸盐形成配位化合物,形成的化合物在酸性介质中是不稳定的,不导电的硫酸盐化层将逐步溶解返回到溶液中,使极板硫化脱附溶解.此法虽不能完全避免硫酸盐化产生,但对过放电短时搁置产生的硫酸铅还是很有效果的. 4、充电接受率差 蓄电池的充电接受能力对容量早衰有着较普遍的影响.表1是充电接受能力差导致容量衰减的一个实测数据表: 表1测试来自4个不同厂家的12V10Ah电池的循环容量数据 (5A放电,1.8A恒流充电,终止电压14.8V转13.9V浮充3h) 放电次数1102030405060708090100 电池编号1#139146151153150148146148149148147 2#143148153153151150149149148149146 3#141141139137134131127122117110102 4#145142140138135131128124119115111 从放电时间来看1#、2#在前100次容量稳中有升,没有衰减,3#、4#均存在一定程度的衰减.把4只电池的充放电数据拿来对比,发现3#、4#电池的恒流充电时间比1#、2#早了几十分钟,达到了转换电压14.8V转入了浮充电阶段,而且浮充电的电流比1#、2#浮充电流小几十毫安.这种提早由恒流转入浮充电的时间随着循环次数增加越来越提早.从这个因充电接受能力差,引起的早转导致少充电量、造成的容量衰减的实例可以看到,充电接受能力对电池的早衰有着明显的影响. 影响充电接受能力的一些因素: (1)а-PbO2/β-PbO2比值 а-PbO2的载流子密度比β-PbO2的高,但β-PbO2的淌度比а-PbO2高约1.5个数量级.а-PbO2的比表面积0.1m2/g比β-PbO2的比表面积1.26m2/g低10倍以上.由于β-PbO2的高淌度、高比表面积,所以任何电流密度下β-PbO2都比а-PbO2有着较小的电流密度,从而各种极化均更小,这种特性利于高充电接受率和高倍率放电. (2)氢、氧的过电位与电池酸液的浓度 从充电曲线可以看到,正极在析氧以前有很高的充电转化效率,从正极析氧到负极析出氢之前也有着较好的转化效率.所以要想电池有较好的充电接受能力,就要想办法提高氢、氧的过电位,这就要求在生产极板和组装的过程中,尽量不用或少用能降低氢、氧的过电位的材料.在生产控制中严防降低过电位的杂质混入,可以在极板的制造或电解液中添加提高过电位的元素.电池内硫酸的浓度对于正极的析氧过电位,随酸液浓度的上升略有上升(上升幅度很小),但负极的氢过电位随着酸浓度的上升而下降的幅度则比氧的过电位的上升幅度大.另外β-PbO2比а-PbO2氧的过电位高. (3)电池全内阻与氧复合 电池全内阻是由静态欧姆内阻(极群、极板、电解液、隔板的内阻)和极化内阻(浓差极化、电化学极化、新相极化)两部分的总和组成.由于充电时电池的端电压=电池电动势+全内阻极化电压,而电池的端电压影响着氢、氧过电位,也就等于全内阻极化电压影响着充电的接受能力.静态内阻是一个定值,如果材料和组装没问题,这个纯静态欧姆内阻还是很小的,视电池的结构和大小在数百微欧到数十毫欧之间,它对电池的欧姆极化过电势是电流的函数,随电流大小而变化.极化内阻是根据使用环境,随工作过程而连续变化的不定值,充、放电刚开始时新相极化、电化学极化占主导,随着反应的进行逐渐成为一个稳定值,后浓差极化开始占主导,到充、放电的后期电化学极化占主导.电池在反应的过程中,极化内阻远大于静态欧姆内阻,一般因低温、大电流等使用情况所引起的电池端电压偏离平衡电势,都是极化内阻在占主导. 氧复合的效率是影响VRLA电池充电效率和是否能充足电的关键.在正极析氧之前,蓄电池能以很高的充电转化效率完成70%左右的电量转换,当正极开始析氧后视氧从正极到负极通路阻力的大小,决定氧复合效率的高低.如果氧复合效率高,就能降低正极析氧引起的极化内阻上升同时也消除负极出现极化,使蓄电池有比析氧前稍低但仍较高的充电转换效率来完成充电电量的转化.直到充入电量90%左右时负极电位达到析氢过电位,这时充电的转换效率极低,大部分电量都消耗在新相极化氢、氧上,同时因充电到后期极板表面的酸液浓度已很高,而极板表面的可溶解硫酸铅已经很少,充电反应必须的Pb2+离子在高酸液浓度、低硫酸铅的环境下也变得很少,使蓄电池的电化学极化极高,电池端电压迅速升高而充电电流进而逐渐减小,使蓄电池的充电在克服强烈新相、电化学极化的情势下以很低效率进行,直到蓄电池充足电. 如果氧从正极到负极的通路阻力大(隔板孔率差、酸液量加得太多等),则氧复合效率差,就会使蓄电池的充电接受能力变差.当正极开始析氧时,如果不能全部扩散到负极被还原,未还原的氧聚集到一定压力就会通过排气阀放出.因为充电电流在蓄电池的正极、负极、电解液是一个完整回路,负极未完全还原正极析氧所消耗的电流,在负极要达到电流平衡,负电极就要相应地析出更多数量的氢.结果,析出的氢气与未还原的部分氧一起离开了蓄电池.由于蓄电池的这种低效率复合,使蓄电池正、负电极均产生了副反应氢、氧极化,导致蓄电池从析氧开始就在一种降低的效率中进行充电转换,使蓄电池充电接受能力下降.如果采取恒流限压充电模式的话,因氧复合差引起的极化随着充电电流的大小而极化大小,如果充电电流很大就会使充电一开始很快即达到析氧电位,使蓄电池的端电压很快就达到限制电压,进而引起转换充电模式或停止充电,使蓄电池不能充足电量. 蓄电池的前50到100次循环容量衰减,多数都是因充电接受能力差而导致的.提高氢、氧过电位对蓄电池的腐蚀、自放电以及充电接受能力都是有很大好处的.因VRLA蓄电池的特殊充电模式,导致蓄电池的氧复合效率差,往往是造成蓄电池充电不足进而容量早衰的主因,一组全新的电动车用蓄电池,如果多加一些电解液会降低氧复合效率,用电动车常用的3段恒流限压充电机,电池会在循环20~50个循环内,整组蓄电池就会因充电不足出现容量失效的情况. 二、循环寿命短的一些原因 铅酸蓄电池随着充放电的循环次数增加,放电容量在逐渐下降,达到规定的最低容量限度时就算失效,也就是循环寿命结束.影响循环寿命的因素很多,除去前面已经分析过的容量早衰因素外,还有板栅腐蚀变形、活性物质失去活性、活性物质脱落、不可逆硫酸盐化、热失控、严重失水等很多因素. 现在电动车用蓄电池所使用的材料比以前大有改进,在350次循环以内的寿命终止基本上都不是因板栅变形、活性物质脱落而造成的,多数都是因严重失水后产生的容量下降或热失控而使蓄电池失效. 1、产生蓄电池失水的一些原因 蓄电池的失水主要出现在:自放电过程中的水耗、正极板栅腐蚀时的水耗、电池密封不严和蓄电池槽材料的爬酸问题、隔板性能变异导致的失水、浮充电和氧复合差而导致的失水.对于现在电动车电池的制造材料和使用环境,浮充电和氧复合差导致的失水是整个电池失水的主要因素.在VRLA新电池组的初期,由于氧复合低于100%,所以就无可避免的要因氧不能完全复合而产生失水,随着电池组的使用氧复合的效率越来越高,氧复合造成的失水也就越来越小.电动车用电池的使用频率很高,几乎每天都是在充放电循环,所以充电导致的失水是最严重的.浮充电压高就会使充电后期的副反应失水很大,浮充电压的偏高程度决定失水的快慢.浮充电压偏低,会使蓄电池完全充足电的时间延长,同时也就使正极板的晶间腐蚀时间变长,长期在这种充电环境下引起的水耗也是很严重的,年最高失水可达20g以上.在电池使用几百个循环后,电池的密封、排气阀的压力变异、隔板内杂质的聚集,对电池造成的失水也是很大的. VRLA蓄电池的构造和原理,决定了VRLA电池的加液量不能太高,所以电动车蓄电池因失水造成的早衰和失效是占很大比例的.控制好原材料和浮充电压、排气阀(安全阀)压力和材质是控制失水的关键. 2、热失控的机理 蓄电池的充电过程,化学反应、氧复合、全内阻极化均产生热量,需要向外界扩散释放,由于VRLA电池的结构,液量少、紧装配、密封这些条件都对热量的扩散不利.在蓄电池充电放出的热量大于向外界扩散热量的速率时,就会使自身热量上升,蓄电池的内部热量上升会使内阻下降,内阻下降又使充电电流上升,反过来充电电流的升高又使电池内部温度再升高,内阻进一步降低.如此反复形成恶性循环,直到热失控最终使蓄电池出现槽体变形、膨胀、断路、短路等状况.特别是在蓄电池内部失水严重后,充电电压达不到限压值,充电电流稍大,始终比充电阶段转换电流大,这样就会导致充电机一直不转换的充电,最终把蓄电池充胀鼓或充坏. 出现热失控之前,内部电流的上升会使极化增大,氢、氧的产生也加大,当氢、氧的压力达到开阀压力就会使排气阀打开放掉极化气压,同时也带走一部分热量.所以,适当的开阀压力能够对热失控的出现有少量抑制作用.要想杜绝热失控的出现,就必须要求充电器要带有限流功能,使用环境的便于散热. 三、蓄电池组的失效 以上探讨的都是单只电池的早衰、失效情况,但电动车用VRLA蓄电池使用的时候都是串联起来使用的.在这样的使用环境下,蓄电池组的一致性很重要,任何一只电池容量偏高、偏低太多,都会使整组电池快速失效. 为了提高电池组的一致性,各厂家基本都采取电压、容量接近来配组.这种配组在理想的工作模式下,5A电流放电、放电深度100%以内,在这样的工作环境下这样的配组确实有一定效果,但是用户实际使用的时候往往和理想模式有一定差距,比如放电深度超出100%、带人载物爬坡等大电流工作.5A放电很好,10A放电就会有一定差异,表2是经过电压、容量挑选好的一组电池,用5A、10A、15A放电的容量和端电压. 表2不同电流下放电,终止电压31.5V,各电池端电压的差别 放电电流1#电池2#电池3#电池 放前电压放后电压放前电压放后电压放前电压放后电压 5A13.3210.5113.3210.5613.3210.43 10A13.3210.4713.3210.7213.3210.31 15A13.3210.3113.3210.9713.3210.22 从表2数据可以看出在端电压一致、5A放电配组好的电池组,在大电流放电下随放电电流的加大这种差异也越大. 表3配好组的电池组,用5A放电,放电深度不同端电压的差异 放电时间(min)0102030405060708090 平均电压(V)12.8912.7613.6412.5612.5012.3912.2712.1512.0711.95 电压差值(V)0.0410.0690.0560.0590.0610.0530.0550.0570.0510.059 放电时间(min)100110120125130135140145150155 平均电压(V)11.8211.6911.4911.3711.2011.0110.6310.4310.2910.02 电压差值(V)0.0560.0570.0600.0650.0690.0890.1780.2620.3190.587 从表3数据看,配好组的电池组的放电深度越深,端电压的差别也越大. 电动自行车及VRLA电池组都是串联工作的,由于放电电流大小和放电深度的不同,会引起的电池端电压差异,在串联充电的时候往往电池端电压最低的那只电池,会比其它电池在串联充电的时候少充入一些电量.这种差别在新电池组的时候不太明显,但是随着使用循环次数的增加,这种差异越来越明显,直到影响到最差的那只电池不能完全充足电,这时这种差别开始迅速增加,电池的欠充电和过充电在电池组内越来越明显,直到最后电压最高的电池充电失水严重、电压最低的硫酸盐化严重,整组电池不能胜任工作需要而失效.电池组工作时,一致性是影响蓄电池组早衰或寿命终结的关键所在.从以上列表数据可以看出,单靠2小时率放电容量和电压配组,是不能避免不当使用中引起的一致性变差,在蓄电池厂家没有办法控制用户使用环境的现实情况下,怎样使一致性变差后的蓄电池组恢复一致性,才是最有效地避免电池组产生早衰或循环寿命短的关键. 四、结论 综合以上常见问题的浅析,说明电动车用VRLA蓄电池的早衰和循环寿命短跟蓄电池的极板制造、组装工艺、充放电方式、工作环境等均有联系,是一个全面系统的工程,不是只做好其中某一块就能做好的,也不是在实验室中的精品就一定可以在市场上经得住考验,更不是某些企业一味偏重高容量的做法,而是要根据销售市场的实际使用环境,全面结合容量、寿命、工作环境后的综合设计.没有任何一样东西能够包打天下,蓄电池产品也不例外,侧重某些性能必会降低另一些性能,所以一个好的产品,它只是在一定环境下的某些参数优秀,而不会存在任何环境都全面参数优秀的产品.结合市场工作环境,做好参数配比就等于做好了适应市场的产品. 从过去的市场来看,一些技术和管理好的厂家,确实根据使用环境在增加容量的同时兼顾好了寿命的因素,经受住了市场的考验,赢得了良好的声誉,部分厂家没有结合使用环境的设计或只顾初期容量的做法也使自己得到了教训. 参考文献: 朱松燃.蓄电池手册[M].天津.天津大学出版社,1998.
没人离我闲来无事发点小文章.
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