鉛酸蓄電池修復具體過程詳解
活性物質的量一定,極板幾何面積越大,活性物質的利用率也越高,電池的容量越大.在電池殼體相同,活性物質量不變情況下,采用薄極板增加極板片數,也就是增加了極板的有效反應面積 ,從而提高了活性物質的利用率,增加了電池的容量.
5.鉛酸蓄電池的內阻
蓄電池的內阻是由蓄電池內部物質形成的電阻,蓄電池的內阻只有在充放電時才能形成.它不是常數,而是在充放電過程中隨時間的變化而變化的.我們平時所講的內阻是某一時刻的總內阻.它不僅包含了蓄電池的內阻,而且還包含有極化的全電阻值。
就單電池而言,電池的內阻很小,主要是由電解液,隔板和極板本身的電阻構成.如果是電池組,單體電池之間的連接導線、極柱等都是構成電阻的重要部分.計算電池內阻可用以下方法:設空載電壓為V1,負載電壓為V2,則電池的內阻為R=V1-V2/I.I是放電電流.必須注意的是第一:測量的全過程必須在10﹣-4秒內完成,否則 測內阻應該包括極化時的全部電阻值,它是可以變化的。
6.鉛蓄電池的短路與斷路
在廢舊電池修復過程中,短路與斷路是判斷電池能否維修的關鍵.
蓄電池短路有外部和內部之分,外部短路則是用導線將正負兩極連接起來,通常用這一“±”方法來判斷電池的好壞.內部短路是指在電池內部正、負極板是靠隔膜(隔板)把它們相互隔離的,一但隔膜受損,如隔膜老化,隔膜腐蝕等均可造成短路。蓄電池的斷路是指:整個電池回路中斷,要與斷格區(qū)分開來,斷格是極板部分脫離.斷路是電池無電壓電流,斷路一般是由于電池樁頭與極板完全脫離,或硫酸鉛嚴重包圍極板供電流不能正常通過.一般不多見,最常見的是短路,最常見的判斷電池短路的方法有三種:
第一種是用電壓表測量蓄電池電壓,如小于11.5伏,則該電池可能短路;
第二種是給蓄電池加水后,再測量其電壓,因為有些電池由于嚴重缺水,加水前,電壓可超過12伏.但加水后,由于隔膜軟化,極板吸水后膨脹,隔膜功能顯現出來,開路電壓反而小于11.5V;
第三種是充電時,尤其是修復后電池電壓始終過不到15伏,也可判斷為短路.但要與硫酸濃度降低加以區(qū)分.后者在放電時,電壓下降慢,加入濃硫酸后,電壓或容量可以恢復。
7.蓄電池的自放電
自放電指的是電池在不使用或在貯存間,出現容量下降的現象.也就是說的電池在無任何負載時,由于自放電使容量損失。一般電池的自放電主要出現在負極,因為負極活性物質中多為比較活潑的金屬粉末,沖在溶液中比氫的電勢負,容易發(fā)生置換氫氣的反應.如果在極板上存在比電勢低的金屬雜質.這些雜質在極板活性物質中形成了微小的腐蝕電池,引起負極金屬自容,并伴有氫氣板出,從而使容量減少。自放電的嚴重程度將直接影響電池質量.一般用自放電率來表示其公式為:自放電率=Ca-Cb/CaT×100%其中,Ca為電池初始容量,Cb為放置后電池容量,T為放置時間.值得說明的是,當自放電率為負值時,說明貯存時間不長,電池處于容量增長期。三、鉛酸蓄電池的工作原理
鉛蓄電池在充電和放電會產生如下反應:PbO2+pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O在充電時,在電能的作用下,轉化為PbO2 、Pb和H2SO4也就是說充電是由電能轉化為化學能的過程.放電時,正極板接受了負極板送來的電子,鉛離子有正4 價變?yōu)檎?價.與硫酸根接觸生成難溶于水的 硫酸鉛,負極的鉛由于輸出2個電子,變成正2價.同樣也生成硫酸鉛.也就是說放電時,再由貯存的化學能轉為電能。
蓄電池在充電過程中,或在充電終了時,電極上會伴隨著水的分解反應.其原因是因為鉛酸電池正極充電接受能力較差,一旦正極充電狀態(tài)達到70%時,氧氣開始在正極上析出.負極充電狀態(tài)超過90%時,氫氣在負極上析出.一般地講,正電極充電到額定電量的120%時.才能達到完全充電狀態(tài),所以,鉛酸電池每次充電均會產生水的分解反應消耗水,因此定期補水維護不可避免。
四、硫酸鹽化及蓄電池失效機理
隨著蓄電池的使用次數增加,放電容量不斷減小,由于人們對電池的使用要求不對,所以報廢標準也不相同.一般來講,正常使用電池,容量低于額定容量60%.即為報廢電池,需要維護或維修.由于電池的制造條件,使用方式有差別,最終導致電池報廢的原因也各不相同.但歸納起來有以下幾種①正極板的腐蝕變形②正極活性物質軟化脫落③不可逆的硫酸鹽化④容量過早損失⑤熱失控.其中不可逆的硫酸鹽化是導致電池失效報廢的最常見的原因。
前面談過,由于在充電過程中,伴隨著水的丟失(電離,電解蒸發(fā))影響硫酸鉛轉化為活性物質.而硫酸鉛本身難溶于水.當硫酸鉛在一定時間不能轉化為活性物質時,就會形成粗大的結晶體.這種結晶體阻礙了電池的正常工作,一部分多余的電能不能正常地轉化為化學能,因而轉化為熱能,更加重了水的丟失,從而形成了惡性循環(huán).當這個循環(huán)達到一定程度時,電池容量下降,嚴重時熱量越來越大,電池內壓增加,電池變形.所以科學的維護和保養(yǎng)是延長電池使用壽命的最經濟最有效的方法。
五、電池的正確使用與維護
①根據電池的工作特點,合理地維護與使用,對電池壽命的延長有著非常重要意義。鉛酸蓄電池正確的使用和維護非常必要,使用正確與否對電池的容量和壽命影響較大,掌握正確的充電方式非常關鍵.首先要選擇好充電器(建議使用組合脈沖充電機),充電器指標有輸出電壓,充電電流,調停點等.夏天天氣較熱,應選擇調停點較低充電器;冬天則反之。
?、谝⒁馇诔潆?不要等電用光了再充.當剛放電的電池,硫酸鉛較容易溶解并轉化為活性物質.一旦放置一段時間后.硫酸鉛很容易形成粗大的結晶體.造成不可逆的硫酸鹽化.此外,還要注意定期進行深循環(huán),就是把電用光了后再充電,防止電池發(fā)生鈍化,一般一個月一次。
?、墼陔姵氐倪\輸,安裝過程中.嚴禁摔打牽拉極柱.不要把正負兩個極柱短路.不同容量,不同性能的電池不要在一起使用。
?、芏斐潆姇r要注意保溫.否則電能不能正常轉化為化學能,充不滿電.當電解液溫度降低時,硫酸鉛溶解下降,電池內部分子活動度降低,內阻增加.此時充電,不等充足,充電器就會調停,用戶以為充滿,繼續(xù)使用.使硫酸鉛晶體變大,則形成不可逆的硫酸鹽化。
維修操作部分
一、鉛酸蓄電池的修復
安珀系列組合脈沖修復機與修復液的問世,打破了“鉛酸電池不可修復”的錯誤結論.在長期的研發(fā)與實驗過程中,大多數的鉛酸蓄電池是可以修復的.其修復率可達91%,修復以后的容量可以達到初容量的80%以上.
安珀組合脈沖修復機技術,采取了物理手段和化學手段相結合,從而達到對電池的維修與維護.
1.安珀組合脈沖修復機與充電機的修復與維護原理:
?、僭诔潆娺^程中,通過正負極之間定期地發(fā)射不斷轉化的離子來掃除了極板周圍的離子云;
?、谇宄街谡摌O板,尤其是負極板上是活性離子,也稱雜質離子.
?、蹚姶蟮呢撁}沖可以將粗大堅硬的硫酸鉛結晶擊碎并促使其溶解;
?、芡ㄟ^正負脈沖的占空比調節(jié)使α—二氧化鉛與β—二氧化鉛的比例更趨合理.
2.安珀公司研發(fā)的配套產品,修復液對電池修復的作用.
修復液配合組合脈沖修復機使用,可以最大程度地縮短電池的修復時間,提高電池的修復率.其主要作用是:
① 提高正極活性物質的利用率,防止正極板柵的腐蝕,從而減少正極活性物質的軟化脫落,一般正極活性物質的利用率僅為48%,加入修復液后,可以提高至53%以上.
?、?協(xié)助組合脈沖修復機,溶解粗大硫酸鉛結晶體,修復液中的化學成分與硫酸鉛反應,生成一種可溶性中間產物.使硫酸鉛轉化為活性物質,但用量必須控制.否則電池將發(fā)生短路.
?、?延長電池的使用壽命,通過少量改變正極板活性物質的晶體結構,可以最大限度地延長電池使用壽命.
④ 負極板鉛活性物質的成孔作用,通過對負極板海綿狀鉛的作用,增加負極板活性物質孔隙,使硫酸與活性物質的接觸面積增加.
?、?穩(wěn)定膠體電池中的膠體電解液.
3.修復液的配制與使用
修復液出廠有兩種:一種為濃縮型;一種為配制好直接使用的.對于濃縮液,必須加水稀適后方可使用.所用的水有一定的要求,各種雜質的含量要在一定的限度以內,通過常用水的電阻率和電導率間接表示,純水的制備方法有蒸餾法,離子交換法和電滲析法等.根據制取的方法不同,我們稱之為離子水、蒸餾水或超純水.但不管是什么水,只要電阻率達到5—10M/Ω,即可使用.測量方法是:用玻璃杯或非金屬杯,取被測水適量,用萬用表將檔位撥至20M/Ω處,將兩只表筆相距1cm插入
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