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电池基础知识教程0 ^, m" c# H8 @# I: P
一. 电池的几种失效形式' V# x& n( A/ S2 D' E) J2 P
1. 失水
& X5 a* g$ S5 `5 V9 H" A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。
4 n. B& B, W- o/ r; c9 N% F, O2. 硫酸盐化
8 k: P. G4 T8 H' l) N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。
4 l. f2 W# H( h% r5 J- c3. 极板软化4 o$ C% D0 x# o5 F# j4 P( o
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。+ `/ i7 o8 V- o# p* j
4. 板栅腐蚀
* j/ p" a# C, W6 U. h+ P8 U" c' o: H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 \4 c) c s5 w& [. Q4 {
5. 短路/ E. Y& t+ `1 d8 l! }
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。
% ]) H+ D3 x/ ]6. 断路' U) g/ b0 v% {0 J- d8 H
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。
9 K3 {" m8 B- W2 x' ~3 p& ]$ S# B7.热失控
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2 X* @: i) F2 a K+ _二. 电池的修复
3 J3 c; _$ H* Z" C. b7 s% r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。4 V X% C, x. ~! W1 R
7 d& w. o: C) T& l$ n三. 修复的方法
) C7 Z$ |& ~8 o$ z% Y* {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。9 u: T' ?+ {' L* J$ g8 y0 W6 ?
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。
( T) I R, S3 K9 [4 l5 Z, J5 H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:
6 A# K1 G! d9 U4 k6 y1、 在使用富液壶加水后,采用等离子温控蓄电池修复仪修复: J6 l) K& b1 n5 Y( m0 L2 v2 M
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。
. s h; l) p8 T2、 在使用富液壶加水后,采用恒流过充电
' k: j( J S5 l2 G! M( M# R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。; Q5 o& I. J! N% D0 l/ z
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