铅酸电池充电

铅酸电池充电 1、最高充电电压与充入电量关系不大。 2、浮充电压与充入电量没关系，只要高于电池最大开路端电压，低于开始析气点电压就行了。 3、浮充转换电流，仅是切换最高充电电压到浮充电压的设定点，不宜过小或过大，与充电量也没关系。 4、充电电流只要不超过0.3C(对10Ah相应为4A)都是允许的，不必要严格要求。 所以，对于36V阀控式吸附式小密封电池组充电参数推荐如下: 最高电压:43.5V,44.8V 浮充转换电流:300mA,500Ma 浮充电压:41V,42V 充电电流:2A?20% 12V的电平充电电压最高为14V，一般恒压充电为13.8V，超过14.2V就会对电平寿命产生影响，长时间电压过高会导致电平鼓包(就是侧面鼓出来)，直至报废。 不过13V的电压相对来说稍微偏低了，可能是摩托车磁电机功率不够造成，一般自己无法简单的更改。 你如果用15V的电充，会导致电平损坏。 铅酸蓄电池充电方法的研究 作者:侯聪玲,吴捷,李金鹏,张淼 来源:电源技术应用 更新时间:2007年11月09日 引言 铅酸蓄电池由于其制造成本低，容量大，价格低廉而得到了广泛的使用。但是，若使用不当，其寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，而采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。 研究发现:电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程的影响较少。也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是“充坏”的。由此可见，一个好的充电器对蓄电池的使用寿命具有举足轻重的作用。 1蓄电池充电理论基础 上世纪60年代中期，美国科学家马斯对开口蓄电池的充电过程作了大量的试验研究，并提出了以最低出气率为前提的，蓄电池可接受的充电曲线，如图1所示。实验明，如果充电电流按这条曲线变化，就可以大大缩短充电时间，并且对电池的容量和寿命也没有影响。原则上把这条曲线称为最佳充电曲线，从而奠定了快速充电方法的研究方向[1，2]。 图1最佳充电曲线 由图1可以看出:初始充电电流很大，但是衰减很快。主要原因是充电过程中产生了极化现象。在密封式蓄电池充电过程中，内部产生氧气和氢气，当氧气不能被及时吸收时，便堆积在正极板(正极板产生氧气)，使电池内部压力加大，电池温度上升，同时缩小了正极板的面积，表现为内阻上升，出现所谓的极化现象。 蓄电池是可逆的。其放电及充电的化学反应式如下: 很显然，充电过程和放电过程互为逆反应。可逆过程就是热力学的平衡过程，为保障电池能够始终维持在平衡状态之下充电，必须尽量使通过电池的电流小一些。理想条件是外加电压等于电池本身的电动势。但是，实践表明，蓄电池充电时，外加电压必须增大到一定数值才行,而这个数值又因为电极材料，溶液浓度等各种因素的差别而在不同程度上超过了蓄电池的平衡电动势值。在化学反应中，这种电动势超过热力学平衡值的现象，就是极化现象。 一般来说，产生极化现象有3个方面的原因。 1)欧姆极化充电过程中，正负离子向两极迁移。在离子迁移过程中不可避免地受到一定的阻力，称为欧姆内阻。为了克服这个内阻，外加电压就必须额外施加一定的电压，以克服阻力推动离子迁移。该电压以热的方式转化给环境，出现所谓的欧姆极化。随着充电电流急剧加大，欧姆极化将造成蓄电池在充电过程中的高温。 2)浓度极化电流流过蓄电池时，为维持正常的反应，最理想的情况是电极表面的反应物能及时得到补充，生成物能及时离去。实际上，生成物和反应物的扩散速度远远比不上化学反应速度，从而造成极板附近电解质溶液浓度发生变化。也就是说，从电极表面到中部溶液，电解液浓度分布不均匀。这种现象称为浓度极化。 3)电化学极化这种极化是由于电极上进行的电化学反应的速度，落后于电极上电子运动的速度造成的。例如:电池的负极放电前，电极表面带有负电荷，其附近溶液带有正电荷，两者处于平衡状态。放电时，立即有电子释放给外电路。电极表面负电荷减少，而金属溶解的氧化反应进行缓慢Me,e?Me，，不能及时补充电极表面电子的减少，电极表面带电状态发生 变化。这种表面负电荷减少的状态促进金属中电子离开电极，金属离子Me，转入溶液，加速Me,e?Me，反应进行。总有一个时刻，达到新的动态平衡。但与放电前相比，电极表面所带负电荷数目减少了，与此对应的电极电势变正。也就是电化学极化电压变高，从而严重阻碍了正常的充电电流。同理，电池正极放电时，电极表面所带正电荷数目减少，电极电势变负。 这3种极化现象都是随着充电电流的增大而严重。 2充电方法的研究 2.1常规充电法 常规充电是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。其中最著名的就是“安培小时规则”:充电电流安培数，不应超过蓄电池待充电的安时数。实际上，常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。 一般来说，常规充电有以下3种。 2.1.1恒流充电法 恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法，保持充电电流强度不变的充电方法，如图2所示。控制方法简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体，使出气过甚，因此，常选用阶段充电法。 图2恒流充电曲线 2.1.2阶段充电法AaIp46^ .!5dm PUs' g `xY1MEU8ksN`[ |(,@,,w,nxoFKsJp6 u hcd'G uIxFE @& U * 此方法包括二阶段充电法和三阶段充电法。 1)二阶段法采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法，如图3所示。首先，以恒电流充电至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。 图3二阶段法曲线 2)三阶段充电法在充电开始和结束时采用恒电流充电，中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时，由第二阶段转换到第三阶段。这种方法可以将出气量减到最少，但作为一种快速充电方法使用，受到一定的限制。 2.1.3恒压充电法 充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少。与恒流充电法相比，其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电，如图4所示。由于充电初期蓄电池电动势较低，充电电流很大，随着充电的进行，电流将逐渐减少，因此，只需简易控制系统。 免费论文网 图4恒压充电法曲线 这种充电方法电解水很少，避免了蓄电池过充。但在充电初期电流过大，对蓄电池寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成电池报废。 鉴于这种缺点，恒压充电很少使用，只有在充电电源电压低而电流大时采用。例如，汽车运行过程中，蓄电池就是以恒压充电法充电的。 2.2快速充电技术 为了能够最大限度地加快蓄电池的化学反应速度，缩短蓄电池达到满充状态的时间，同时，保证蓄电池正负极板的极化现象尽量地少或轻，提高蓄电池使用效率。快速充电技术近年来 得到了迅速发展。 下面介绍目前比较流行的几种快速充电方法。这些方法都是围绕着最佳充电曲线进行设计的，目的就是使其充电曲线尽可能地逼进最佳充电曲线。 2.2.1脉冲式充电法 这种充电法不仅遵循蓄电池固有的充电接受率，而且能够提高蓄电池充电接受率，从而打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制，这也是蓄电池充电理论的新发展。 脉冲充电方式首先是用脉冲电流对电池充电，然后让电池停充一段时间，如此循环，如图5所示。充电脉冲使蓄电池充满电量，而间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。间歇脉冲使蓄电池有较充分的反应时间，减少了析气量，提高了蓄电池的充电电流接受率[5]。 图5脉冲式充电曲线 2.2.2REFLEXTM快速充电法 这种技术是美国的一项专利技术，它主要面对的充电对象是镍镉电池。由于它采用了新型的充电方法，解决了镍镉电池的记忆效应，因此，大大降低了蓄电池的快速充电的时间。铅酸蓄电池的充电方法和对充电状态的检测方法与镍镉电池有很大的不同，但它们之间可以相互借鉴[3]。 如图6所示，REFLEXTM充电法的一个工作周期包括正向充电脉冲，反向瞬间放电脉冲，停充维持3个阶段[3]。 图6REFLEXTM快速充电法 2.2.3变电流间歇充电法 这种充电方法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上，如图7所示。其特点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段。充电前期的各段采用变电流间歇充电的方法，保证加大充电电流，获得绝大部分充电量。充电后期采用定电压充电段，获得过充电量，将电池恢复至完全充电态。通过间歇停充，使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量[4]。 图7变电流间歇充电曲线 2.2.4变电压间歇充电法 在变电流间歇充电法的基础上又有人提出了变电压间歇充电法，如图8所示。与变电流间歇充电方法不同之处在于第一阶段的不是间歇恒流，而是间歇恒压。 图8变电压间歇充电曲线 比较图7和图8，可以看出:图8更加符合最佳充电的充电曲线。在每个恒电压充电阶段，由于是恒压充电，充电电流自然按照指数规律下降，符合电池电流可接受率随着充电的进行逐渐下降的特点[4]。 2.2.5变电压变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法 综合脉冲充电法、ReflexTM快速充电法、变电流间歇充电法及变电压间歇充电法的优点，变电压变电流波浪式正负零脉冲间歇快速充电法得到发展应用。脉冲充电法充电电路的控制一般有两种: 1)脉冲电流的幅值可变，而PWM(驱动充放电开关管)信号的频率是固定的; 2)脉冲电流幅值固定不变，PWM信号的频率可调。 图9采用了一种不同于这两者的控制模式，脉冲电流幅值和PWM信号的频率均固定，PWM占空比可调，在此基础上加入间歇停充阶段，能够在较短的时间内充进更多的电量，提高蓄电池的充电接受能力。 图9波浪式间歇正负零脉冲快速充电 3结语 铅酸蓄电池是目前世界上广泛使用的一种化学电源，该产品具有良好的可逆性，电压特性平稳，使用寿命长，适用范围广，原材料丰富(且可再生使用)及造价低廉等优点。主要应用在交通运输，通信，电力，铁路，矿山，港口等国民经济各个部门，是社会生产经营活动中不可缺少的产品，具有广阔的发展前景。 铅酸蓄电池活化充电器 发布时间: 2006-05-18 10:13:04 作者: 黄逸平 责任编辑:xiaoxiao 一、背景 目前铅酸蓄电池运用于各个行业中，如目前流行的电动自行车，电瓶车，工业上的自动引导车，机器人等等。电池的使用量很大，如果改善了充电器，并能活化蓄电池，延长使用寿命，将能节约大量资源和能源，并能降低废旧电池的处理压力，保护环境。同时通过访问调研发现广大用户都抱怨目前电池充电时间太长，影响正常使用，使用备用电池费用太高。快速充电则会严重缩短电池的使用寿命，且电池容量减少现象明显。对于失效的蓄电池处理也是一个问题，尤其对于工业用自动牵引车和电动自行车等使用频繁的场合。 目前国内市面上的铅酸蓄电池充电器大多为恒压或恒流式，恒压或恒流式充电对充电电压和电流有严格的要求。电压过高会造成蓄电池过渡充电，并改变电解液的浓度，直接影响蓄电池的循环使用寿命。电压低则会造成充电不能充满，降低蓄电池的放电使用时间，长期充电都处于这种状态下，将会使极板硫化，造成不可恢复性的损伤。充电电流过大，电池内部的散热不能解决，会造成蓄电池爆裂。电流过小 充电时间会延长，使用效率降低。 市面上的高端的智能充电器已经能解决这些问题，但是对电池的放电有限制，且成本高。对于需要快速充放电的使用环境，仍会造成极板硫化，电池容量减小等问题。 有些厂家和科研单位业开始注意到这个问题，从文献上看，多数脉冲充电装置均仍处在实验阶段，成产品的只有个别几家，且仅仅包含正相脉冲。没有活化功能。 国外对于活化充电的研究资料仍处于保密状态。为此我们构想设计一种能快速充电并且很活化蓄电池的充电器。 二、设计思路 设计充电器的总体思路是使用目前成熟的高性能单片机做控制器，遵循蓄电池的充电特性曲线，采用PWM方式供电，充电范围灵活，且体积小重量轻。充电器使用脉冲充电方式，除正相脉冲外，适时的加入反相脉冲，以活化极板，防止极板表面钝化，使用脉冲充电还可以加大充电电流提高充电速度从而提高蓄电池的使用效率。 设计目标是延长电池使用寿命2倍以上，缩短充电时间5,6倍。用微处理器控制充电过程，并设置多种工作模式。初一般充电外还可进 行电池的再生处理，用于平衡充电，提高电池的一致性通过电池活化充电，降低蓄电池整体使用成本。 主要技术指标:充电器电压可自行调节，具有蓄电池恢复功能，充电电流在2,40A可变，以对应不同的电池。 三、设计原理 l 蓄电池的充电方法: 蓄电池的充电方法主要有以下几种: 恒定电流充电 在充电过程中充电电流始终保持不变的充电方法，充电过程中，在充电允许电流情况下，充电电流越大充电时间越短，但是在充电后期由于充电电流不变，大部分电流用在了电解水上，对电池的寿命不利。 恒定电压充电 又叫浮充充电，在充电过程中保持充电电压恒定，一般每个单电池按2.25,2.3V供电。此方法在充电开始时充电电流大，随着充电进行，电池端电压逐渐上升，充电电流逐渐减小。当电池电压和供电电压相等时充电电流减至最小。采用恒定电压充电法可以避免充电后期的过充电，但此方法在充电初期充电电流过大影响活性物质的机械强度，充电后期电流又过小，形成长期充电不足，使负极板因长期处于欠充状态而发生硫酸盐化，影响电池的使用寿命。 分级定电流充电法 此方法中，蓄电池在充电初期用较大的电流，经过一定时间改用较小的电流。至充电后期改用更小的电流。这种方法较之前两种方法所需充电时间较短充电效果也较好，是目前最常用的一种充电方法。 蓄电池脉冲快速充电法 是指在充电过程中，通过电流的负脉冲来消除极化现象，以实现大电流充电从而达到缩短充电时间的一种方法。前面提到的三种充电方法，在充电过程中都难免造成电池的极化现象，而极化现象会降低电池的充电电流接受率，从而延长了充电时间。脉冲快速充电法，采用低压大电流脉冲电流给蓄电池充电，并在一定条件下加入去极化负脉冲，以达到去极化提高电流接受率的效果，从而使充电时间大大缩短。由于负脉冲的加入，会对正负电极造成冲刷效果，这样有利于正负极板上板结的难溶硫酸铅的再次溶解，因此，脉冲充电法能够部分消除和有效的预防铅酸蓄电池的硫化现象。 要了解铅酸蓄电池的修复，首先要把以前的关于铅酸蓄电池失效模式的帖子复制在这里。然后针对不同的失效模式谈修复方法。 《铅酸蓄电池的失效模式——朱松然老师如是说》 铅酸蓄电池在使用初期，随着使用时间的增加，其放电容量也增加，逐渐达到最大值;然后，随着放电次数的增加，放电容量减少。电池在达到规定的使用期限时，对容量有一定的要求。牵引电池的容量不得低于80,;对于启动电池，应不低于70,。电 动助力车电池规定也为70,。 一、铅酸蓄电池的失效模式 由于极板的种类、制造条件、使用方法有差异，最终导致蓄电池失效的原因各异。归纳起来，铅酸蓄电池的失效有下述几种情况: 1、正极板的腐蚀变型 目前生产上使用的合金有3类:传统的铅锑合金，锑的含量在4,,7,质量分数;低锑或超低锑合金，锑的含量在2,质量分数或者低于1,质量分数，含有锡、铜、镉、硫等变型晶剂;铅钙系列，实际为铅—钙,锡,铝四元合金，钙的含量在0.06%,0.1%质量分数。上述合金铸成的正极板栅，在蓄电池充电过程中都会被氧化成硫酸铅和二氧化铅，最后导致丧失支撑活性物质的作用而使电池失效;或者由于二氧化铅腐蚀层的形成，使铅合金产生应力，使板栅长大变形，这种变形超过4,时将使极板整体遭到破坏，活性物质与板栅接触不良而脱落，或在汇流排处短路。 2、正极板活性物质脱落、软化 除板栅长大引起活性物质脱落之外，随着充放电反复进行，二氧化铅颗粒之间的结合也松弛，软化，从板栅上脱落下来。 板栅的制造、装配的松紧和充放电条件等一系列因素，都对正极 板活性物质的软化、脱落有影响。 3、不可逆硫酸盐化 蓄电池过放电并且长期在放电状态下贮存时，其负极将形成一种粗大的、难以接受充电的硫酸铅结晶，此现象称为不可逆硫酸盐化。轻微的不可逆硫酸盐化，尚可用一些方法使它恢复，严重时， 则电极失效，充不进电。 4、容量过早的损失 当低锑或铅钙为板栅合金时，在蓄电池使用初期(大约20个循 环)出现容量突然下降的现象，使电池失效。 5、锑在活性物质上的严重积累 正极板栅上的锑随着循环，部分地转移到负极板活性物质的表面上，由于H+在锑上还原比在铅上还原的超电势约低200mV，于是在锑积累时充电电压降低，大部分电流均用于水分解，电池不 能正常充电因而失效。 对充电电压只有2.30V而失效的铅酸蓄电池负极活性物质的锑含量进行过化验，发现在负极活性物质的表面层，锑的含量达0.12%,0.19%质量分数。对某些电池，例如潜艇用蓄电池，对电池析氢良有一定的限制。曾对析氢超过标准的蓄电池负极活性物 质化验，平均锑的含量达到0.4%质量分数。 6、热失效 对于少维护电池，要求充电电压不超过单格2.4V。在实际使用中，例如在汽车上，调压装置可能失控，充电电压过高，从而充电电流过大，产生的热将使电池电解液温度升高，导致电池内阻下降;内阻的下降又加强了充电电流。电池的温升和电流过大互相加强，最终不可控制，使电池变形、开裂而失效。虽然热失控不是铅酸蓄电池经常发生的失效模式，但也屡见不鲜。使用时应对充 电电压过高、电池发热的现象予以注意。 7、负极汇流排的腐蚀 一般情况下，负极板栅及汇流排不存在腐蚀问题，但在阀控式密封蓄电池中，当建立氧循环时，电池上部空间基本上充满了氧气，汇流排又多少为隔膜中电解液沿极耳上爬至汇流排。汇流排的合金会被氧化，进一步形成硫酸铅，如果汇流排焊条合金选择不当，汇流排有渣夹杂及缝隙，腐蚀会沿着这些缝隙加深，致使极耳与 汇流排脱开，负极板失效。 8、隔膜穿孔造成短路 个别品种的隔膜，如PP(聚丙烯)隔膜，孔径较大，而且在使用过程中PP熔丝会发生位移，从而造成大孔，活性物质可在充 放电过程中穿过大孔，造成微短路，使电池失效。 二、影响铅酸蓄电池寿命的因素 铅酸蓄电池的失效是许多因素综合的结果，既决定于极板的内在因素，诸如活性物质的组成。晶型、孔隙率、极板尺寸、板栅材料和结构等，也取决于一系列外在因素，如放电电流密度、电解液浓度和温度、放电深度、维护状况和贮存时间等。这里介绍主 要的外部因素。 1、放电深度 放电深度即使用过程中放电到何程度开始停止。100,深度指放出全部容量。铅酸蓄电池寿命受放电深度影响很大。设计考虑的重点就是深循环使用、浅循环使用还是浮充使用。若把浅循环使用的电池用于深循环使用时，则铅酸蓄电池会很快失效。 因为正极活性物质二氧化铅本身的互相结合不牢，放电时生成硫酸铅，充电时又恢复为二氧化铅，硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大，则放电时活性物质体积膨胀。若一摩尔氧化铅转化为一摩尔硫酸铅，体积增加95,。这样反复收缩和膨胀，就使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松弛，易于脱落。若一摩尔二氧化铅的活性物质只有20,放电，则收缩、膨胀的程度就大大降低，结合力破坏 变缓慢，因此，放电深度越深，其循环寿命越短。 2、过充电程度 过充电时有大量气体析出，这时正极板活性物质遭受气体的冲击，这种冲击会促进活性物质脱落;此外，正极板栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀，所以电池过充电时会使应用期限缩短。 3、温度的影响 铅酸蓄电池寿命随温度升高而延长。在10?,35?间，每升高1?，大约增加5,6个循环，在35?,45?之间，每升高1?可延长寿命25个循环以上;高于50?则因负极硫化容量损失而降 低了寿命。 电池寿命在一定温度范围内随温度升高而增加，是因为容量随温度升高而增加。如果放电容量不变，则在温度升高时其放电深度 降低，固寿命延长。 4、硫酸浓度的影响 酸密度的增加，虽对正极板容量有利，但电池的自放电增加，板栅的腐蚀也加速，也促使二氧化铅的松散脱落，随着蓄电池中使 用酸密度的增加，循环寿命下降。 5、放电电流密度的影响 随着放电电流密度增加，电池的寿命降低，因为在大电流密度和 高酸浓度条件下，促使正极二氧化铅松散脱落。 TOP # 大 中 小 只看该作者 6龍家小子 4、硫酸浓度的影响 酸密度的增加，虽对正极板 高级师 容量有利，但电池的自放电 增加，板栅的腐蚀也加速， 也促使二氧化铅的松散脱 , 个人空间 落，随着蓄电池中使用酸密 , 发短消息 度的增加，循环寿命下降。 , 加为好友 , 当前离线 TOP 路盲 #7 大 中 小 只看该作者 我认为，采用合适的脉冲修复方法，就是无损伤修复，相对修复得也比较干 净。可以不加液，这样就排除了副作用问题。 工程师 修复仪得脉冲峰值电流不同，适应电池容量也不相同。目前大多数的修复仪 是针对100Ah以下的电池的，对大容量电池的修复方法和脉冲特性大家都保, 个人持缄默，作为自己的技术诀窍。 空间 , 发短就我现在看到的脉冲修复仪器看，不少是有过充电的存在，修复过程中存在消息 着比较大的副反映。这样的修复仪修复速度快，但是对电池的正极板寿命有, 加为影响，不应该算无损伤修复。 好友 还有一些修复电流不足，或者脉冲宽度不足，导致修复时间过长，修复效果, 当前也欠佳。 离线 TOP # 大 中 小 只看该作者 8朦胧月色 铅酸蓄电池的基本原理 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高级工程硫酸铅，这就是硫酸盐化，简称为“硫化”。生成这种硫酸铅的原因是过放电师 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，而在结晶质硫酸铅是析出。这样在一度析出的粒子 上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, 个人 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。因而成为空间 容量降低和寿命缩短的原因。 , 发短 消息 , 加为2 产生硫化的原因是什么, 好友 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 , 当前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 离线 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。 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几种,特点是什么, 1)水疗法 如果硫化不太严重，可以使用较稀的电解液，密度在1.100g/cn3以下，即向电池中加水稀释电解液，以提高硫酸铅的溶解度。并用20h率以下的电流，在液温30?,40?的范围内较长时间充电，可能得以恢复。如果电解液密度 较高，则充电时只进行水分解，活性物质难以恢复。 2) 大电流充电 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。 3)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，是的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的原来的能级，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，如果脉冲宽度足够短，占空比足够大，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。 对于密封电池来说，水疗法是无法进行的。另外，水疗法的成本和使用工时 都比较大。现在有了脉冲修复的方法，已经很少见到水疗法了。 6 实现脉冲消除硫化和抑制电池硫化的方法是什么, 可以采用脉冲修复仪来处理。可以产生快速的脉冲，脉冲电流相对比较大，产生脉冲的频率比较高，脉冲占空比比较大。一些产品还具有自动控制。这 种修复仪主要是用来修复已经硫化的电池。 铅酸蓄电池的基本原理 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，这就是硫酸盐化，简称为“硫化”。生成这种硫酸铅的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，而在结晶质硫酸铅是析出。这样在一度析出的粒子上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。 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几种,特点是什么, 1)水疗法 如果硫化不太严重，可以使用较稀的电解液，密度在1.100g/cn3以下，即向电池中加水稀释电解液，以提高硫酸铅的溶解度。并用20h率以下的电流，在液温30?,40?的范围内较长时间充电，可能得以恢复。如果电解液密度 较高，则充电时只进行水分解，活性物质难以恢复。 2) 大电流充电 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。 3)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，是的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的原来的能级，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，如果脉冲宽度足够短，占空比足 够大，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。 对于密封电池来说，水疗法是无法进行的。另外，水疗法的成本和使用工时 都比较大。现在有了脉冲修复的方法，已经很少见到水疗法了。 6 实现脉冲消除硫化和抑制电池硫化的方法是什么, 可以采用脉冲修复仪来处理。可以产生快速的脉冲，脉冲电流相对比较大， 产生脉冲的频率比较高，脉冲占空比比较大。一些产品还具有自动控制。这 种修复仪主要是用来修复已经硫化的电池。 TOP 人生虚空 版主 #, 个人空9 大 中 小 只看该作者 间 清大华天你好:我想请教一下在不解剖蓄电池的情况下，怎样识别蓄电池, 发短消的硫化、极板脱落、内部短路、断路。先谢谢了 息 , 加为好 友 , 当前离 线 TOP 曾被破孩 # 大 中 小 只看该作者 10 一般的方法是，你可以对拿到手的电池，先进行检测辨别蓄电池的内部短工程师 路断路问题，然后再通过充放电检查硫化问题。在进行修复就可以了。 , 个人空 间 , 发短消 息 , 加为好 友 , 当前离 线 TOP 想好再恋爱 工程师 #11 大 中 小 只看该作者 , 个人空 1119194505.url 间 , 发短消 息 , 加为好 友 , 当前离 线 TOP 辣,小心 版主 # 大 中 小 只看该作者 12 你好清大华天: 我新买一电麾，4X12V铅酸蓄电池，那你说是即放即充，还是全放再, 个人空 充呢，或是,,,请教～ 间 , 发短消 息 , 加为好 友 , 当前离 线 TOP 龍家小子 高级工程师 #13 大 中 小 只看该作者 , 个人空 那要看你的电池是什么样的。若是铅酸的就不要放完了电以后再充，因为间 这样会损坏电池，若是镍镉电池就要等放完了之后再充因为镍镉电池有记, 发短消 忆效应。 息 , 加为好 友 , 当前离 线 TOP 江南小剑 高级工程师 #, 个人空14 大 中 小 只看该作者 间 铅酸的，那即是不能放完电再充啦， 每天定时充好吗,(每天都用的话)。 , 发短消谢谢了 息 , 加为好 友 , 当前离 线 TOP 龙羽轩 高级工程师 #, 个人空15 大 中 小 只看该作者 间 并非，根据铅酸蓄电池的特性，最好是随用随充，这样有助于电池的正常 , 发短消使用。 息 , 加为好 友 , 当前离 线 TOP #16 大 中 小 只看该作者 电动自行车用车必读 猫脸大侠 高级工程师 一、骑前检查 先仔细阅读产品说明，了解产品的各项性能和有关要求。 检查轮胎气压是否合适，如气压不够，要及时补充。 , 个人空 检查鞍座高低是否合适，可根据用户自己的身高进行调整。 间 检查电池是否已充满电，如电池容量不够，必须充足后再使用，不能低, 发短消 容量使用电池。 息 检查制动系统是否灵活、可靠等。 , 加为好 二、行驶注意事项 友 在车辆刚启动时，应缓慢加速，以免瞬间加速浪费电能或损伤电器元件。 , 当前离 为了电池、电机的保养，在车辆爬坡时，请用脚蹬助力。 线 在保证安全的前提下，行驶途中应尽量减少频繁刹车、启动，以节省电 能。 行驶中应避免刹车后仍旋紧调速把的现象，以免电机过分过载而损坏其 他机件。 电动自行车的控制器设有过载保护功能，过载时将自动切断电源，待恢 复正常时，电源自动接通。 三、停车注意事项 当您下车推行时应关闭电源开关，以防止在推行时无意转动调速把，导 致车子突然启动而发生意外。 应避免静止时用调速把频繁启动车辆，以保证电池、电机及电器开关的 使用寿命。 停车时应关闭电源，取下钥匙。 四、怎样正确充电 当结束骑行或电池用完后应立即充电，充电的方法可分为两种:一种是 取下电池充电;一种是直接在车上进行充电。 ,(当您取下电池充电时 禁止电池在倒置的情况下充电，否则会严重影响电池的寿命。 将充电器平稳放好，将充电器输出插头，插入电池盒的充电插座中。 将充电器输入端插头插在家用电源插座中。 ,(当您直接在车上充电时 请关闭电源，取下钥匙。 取下充电装饰件，放置好;将充电器输出端插在电池盒的充电座中，将 输入端插在家用电源插座中。 ,(充电时间 当充电器的输入、输出端接通后，充电器的绿色指示灯就会亮起来，表 示电源已接通。 充电,,,小时后，充电器红色指示灯亮起，表示电已基本充满，可再 浮充,,,小时后，取下电源插座。 一般充电器具有过充保护装置，长时间充电(一般不超过,,小时)，将 不会影响电池的寿命。 ,(充电注意事项 充电时，请放置在儿童无法触摸的安全场所。 严禁在没有充满的情况下就开始使用，否则会影响电池的寿命。 请勿使用与电池不匹配的充电器充电。 充电器内含有高压电路，请勿擅自拆卸。 使用和存放时应防止液体和金属屑粒渗入充电器内部，谨防跌落及撞击， 以免造成损伤。 充电器在充电时，切勿加盖任何物品。 电动自行车的充电器为户内使用型，请在干燥、通风良好的环境下使用。 在充电过程中若闻到异味或温度过高时，请立即停止充电并送修理。