蓄电池容量下降的原因是什么
生活随笔
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蓄电池容量下降的原因是什么
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需要多長時間要根據蓄電池的具體情況來定。這里涉及到兩個概念,一是“電量不足”,蓄電池正常放電到一定時間后,電壓下降到放電終止電壓,這時就需要充電了,從放電終止電壓到充滿所需的時間。二是“容量不足”,指蓄電池經過長期使用、多次充放電后,容量下降,采取措施恢復到一定容量所需的時間。不能混淆這兩個概念。電量不足,開始充電到充滿所需的時間,可由公式計算:充電時間=蓄電池容量除以充電電流乘以120%。如60ah蓄電池,安全充電電流為0.1c,即6安培,那么,充電時間=60/6x120%=約12小時。容量不足,新蓄電池經過一次次充放電,它的容量逐步下降,直至不能使用。容量下降指即使充滿了,也只是新蓄電池百分之幾十的容量。某些原因如長期欠維護、過度放電、放電后未及時充電所造成的容量下降,這時只是性能上的下降,內部極片基本完好,采取一定措施后,可能一定程度上恢復容量,這時恢復容量所需的時間根據蓄電池損壞的程度不同、恢復的技術手段不同、蓄電池額定容量不同而差異很大。而且不是所有容量不足的蓄電池都能恢復的。
影響蓄電池修復儀容量的因素有極板的構造,充電放電電流的大小,電解液的溫度以及密度等,其中以充放電電流和溫度的影響最大。如充放電電流過大,將使極板上的活性物質變化處于表面,容量則降低很多。蓄電池的放電電流不同。所能放出的容量也不相同,放電電流越大,能夠放出的電量越小,例如,電動自行車常用的電流為5A,使用標稱10AH的蓄電池就是2小時率放電,如果采用10小時放電率,可達到12AH。所以,評價蓄電池的容量不僅僅要看蓄電池的標稱容量,還要看蓄電池的放電率。電動自行車蓄電池往往標稱為10AH,同一個蓄電池也可以標稱為12AH,和14AH。再比如14AH的蓄電池也可以標為17AH。還有一些蓄電池標為20AH,蓄電池容量標稱值大了,但是其容量沒有明顯的變化。蓄電池修復內阻的變化蓄電池的內阻是指電流流過蓄電池內部時所受到的阻力,鉛酸蓄電池的內阻很小,需要用專門的儀器才可以測得到比較準確的結果,蓄電池修復儀一般所指的蓄電池內阻是充電態內阻,即蓄電池充滿電視的內阻。與之對應的是放電態內阻,指蓄電池充分放電后的內阻。一般說來,放電態內阻比充電態內阻大,并且不太穩定。蓄電池的內阻越大,蓄電池自身消耗掉的能量越多,其使效率越低。內阻很大的蓄電池在充電時發熱很厲害,使蓄電池的溫度急劇上升,對蓄電池和充電器的影響很大。隨著蓄電池使用次數的增多,由于電解液的消耗以及蓄電池內阻部化學物質的活性的降低,蓄電池的內阻會偶不同程度的增大,質量越差的蓄電池增大得越快。蓄電池內阻部阻抗會因放電量增加而加大,尤其是在放電終止時阻抗最大,主要因為放電的進行使得極板產生不良導體硫酸鉛以及電解液比重下降,故放電后由務必要馬上充電,若任其持續放電,則硫酸鉛形成安定的白色晶體后,即使充電,極板的活性物質亦無法恢復原狀,從而將縮短蓄電池的使用壽命。
有篇文章《減半電流充放電延長汽車電瓶壽命方法》介紹過,并聯上鉛酸蓄電池容量恢復器,用二十分之一的電流進行幾個充放電循環就可以恢復容量,雖然里面介紹的是摩托車的電瓶,但都是一樣的?! 〗o您介紹一下鉛酸蓄電池硫化的相關內容: 1、什么是電池硫化? 在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶,充電時又非常難于轉化為活性物質的硫酸鉛,這就是硫酸鹽化,簡稱"硫化"。這種硫酸鉛的導電性不良、電阻大,溶解度和溶解速度又很小,充電時恢復困難。因而成為容量降低和壽命縮短的原因。 2、產生硫化的原因是什么? 正常的鉛蓄電池在放電時形成硫酸鉛結晶,充電時比較容易地還原為鉛。如果電池地使用和維護不善,例如經常充電不足或過放電,負極上就會逐漸形成一種粗大堅硬 的硫酸鉛。這種硫酸鉛用常規的方法充電很難還原,要求充電電壓很高,由于充電時充電接受能力很差,大量析出氣體。這種現象通常發生在負極,被稱為不可逆硫酸鹽化。它引起蓄電池容量下降,甚至成為蓄電池壽命終止的原因。一般認為,這種不可逆硫酸鹽化的原因是硫酸鉛的重結晶,粗大結晶形成之后溶解度減少。硫酸 鉛的重結晶使晶體變大,是由于多晶體系傾向與減少小其表面自由能的結果。從結晶過程的規律可知,小結晶尺寸的溶解度大于大結晶尺寸的溶解度。因此,當長期 存放或過放電時,大量的硫酸鉛存在,再加上硫酸濃度和溫度的波動,個別的硫酸鉛晶體就可以依附靠近小晶體的溶解而長大。有人提出與上述完全不同的觀點,認為不可逆硫酸鹽化常常與電解液中存在大量表面活性物質有關,這些表面活性物質作為雜質存在。由于吸附減小了硫酸鉛的溶解 度,充電時會使鉛離子還原的極限電流下降。表面活性物質也會吸附在正極上,但它不至于引起不可逆硫酸鹽化,因為正極在充電時進行陽極氧化過程,其電勢足以破壞表面活性物質,使之被氧化為水和二氧化碳。防止負極不可逆硫酸鹽化最簡單的方法是,及時充電和不要過放電。蓄電池一旦發生了不可逆硫酸鹽化,如能及時 處理尚能挽救。一般的處理方法是:將電解液的濃度調低(或用水代替硫酸),用比正常充電電流小一半或更低的電流進行充電,然后放電,再充電……如此反復數次,達到應有的容量以后,重新調整電解液濃度及液面高度。 3、電池硫化的危害是什么? 輕微的電池硫化,會降低電池的容量,電池內阻增加,嚴重時則電極失效,充不進電。輕微的電池硫化,尚可用一些方法使它恢復,嚴重時采用一般的充電方法是不能夠恢復容量的,需要脈沖發生設備才能恢復容量。 4、電池硫化的特點是什么? 硫化的電池最明顯的外特征是電池容量下降,內阻增加。當然,如果電池失水和正極板軟化也具有這個外特性。鑒別電池是否硫化的方法,往往是采用脈沖容量恢復器對電池進行脈沖修復,如果容量上升,就是硫化,如果沒有一點點容量上升,電池容量下降可能是其它原因產生。
1、反極的現象及原因 鉛酸蓄電池的反極系指蓄電池的正負極發生了改變,反極現象反映在兩個方面,一是由于鉛蓄電池在裝配組裝時某單格電池極群組接反或整個電池極群組接反。這種情況下會出現鉛酸蓄電池灌完酸用電壓表測量端電壓時其端電壓值小于各單體蓄電池額定電壓之和的現象或出現端電壓為負的現象。另一方面是鉛蓄電池在容量放電時在多個串聯使用中,由于某個蓄電池(或某單體蓄電池)容量較低或完全喪失容量。在放電時這個電池很快被放完電被其它電池進行反充電,使原來的負極變成正極,原來的正極變成負極,端電壓出現負值的現象。 對于前一種反極故障,在測量蓄電池端電壓時(多個單體電池組成的蓄電池)都可發現,若有一個單體電池反極,不僅失去該電池的2 V電壓,而且還要增加2 V反電壓,端電壓要降低4V左右。例如,對于額定電壓為12 V的電池,如測量其端電壓為8 V左右,說明有1個單格電池反極。如測量其端電壓為4 V左右說明有2個單格反極,如測量其端電壓為-4 V左右說明有4個單格反極,如測量其端電壓為-12 V說明6個單格均反極。對于后一種反極故障,其端電壓值(負值)隨放電情況而不同。一般在檢測時,對于這種情況要及時將蓄電池從放電線路中摘除下來,以免對蓄電池有所損壞。2、短路現象及原因鉛酸蓄電池的短路是指鉛酸蓄電池內部正負極群相連。鉛酸蓄電池短路現象主要表現在以下幾個方面:(1)開路電壓低,閉路電壓(放電)很快達到終止電壓。(2)大電流放電時,端電壓迅速下降到零。(3)開路時,電解液密度很低,在低溫環境中電解液會出現結冰現象。 (4)充電時,電壓上升很慢,始終保持低值(有時降為零)。(5)充電時,電解液溫度上升很高很快。(6)充電時,電解液密度上升很慢或幾乎無變化。(7)充電時不冒氣泡或冒氣出現很晚。造成鉛酸蓄電池內部短路的原因主要有以下幾個方面:(1)隔板質量不好或缺損,使極板活性物質穿過,致使正、負極板虛接觸或直接接觸。(2)隔板竄位致使正負極板相連。(3)極板上活性物質膨脹脫落,因脫落的活性物質沉積過多,致使正、負極板下部邊緣或側面邊緣與沉積物相互接觸而造成正負極板相連。(4)導電物體落入電池內造成正、負極板相連。(5)焊接極群時形成的“鉛流”未除盡,或裝配時有“鉛豆”在正負極板間存在,在充放電過程中損壞隔板造成正負極板相連。3、極板硫酸化現象及原因極板硫酸化系是在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶,充電時又非常難于轉化為活性物質的硫酸鉛。鉛酸酸蓄電池極板硫酸化后主要有以下幾種現象。(1)鉛蓄電池在充電過程中電壓上升的很快,其初期和終期電壓過高,終期充電電壓可達2.90V/單格左右。(2)在放電過程中,電壓降低很快,即過早的降至終止電壓,所以其容量比其它電池顯著降低。(3)充電時,電解液溫度上升的快,易超過45℃。(4)充電時,電解液密度低于正常值,且充電時過早地發生氣泡。(5)電池解剖時可發現極板的顏色和狀態不正常。正極板呈淺褐色(正常為深褐色),極板表面有白色硫酸鉛斑點,負極板呈灰白色(正常為灰色)極板表面粗糙,觸摸時如同有砂粒的感覺,并且極板發硬。(6)嚴重的硫酸鹽化,極板形成的硫酸鉛白色結晶體粗大,在一般情況下不能復原成活性物質。造成極板硫酸化主要有以下幾方面的原因:(1)鉛蓄電池初充電不足或初充電中斷時間較長。(2)鉛蓄電池長期充電不足。(3)放電后未能及時充電。 (4)經常過量放電或小電流深放電。 (5)電解液密度過高或者溫度過高,硫酸鉛將深入形成不易恢復。 (6)鉛酸蓄電池擱置時間較長,長期不使用而未定期充電。 (7)內部短路局部作用或電池表面水多造成漏電。 (8)電解液不純,自放電大。 (9)電池內部電解液面低,使極板裸露部分硫酸化。鉛酸蓄電池在正常使用的情況下,正、負極板上的活性物質(Pb02和Pb)大部分轉變為小粒晶狀的硫酸鉛,這些松軟小粒晶狀的硫酸鉛是均勻地分布在多孔性的活性物質上,在充電時很容易和電解液接觸起作用恢復為原來的物質PbO2和Pb。 如果在使用中由于上述的使用不當的諸原因,極板上的活性物質會逐漸形成結晶粒粗大的硫酸鉛,這些粗而硬的硫酸鉛晶體體積大、導電性差,因而會堵塞極板活性物質的細孔,阻礙了電解液的滲透和擴散作用,增加了電池的內電阻,同時,在充電時,這種粗而硬的硫酸鉛不如軟小晶粒的硫酸鉛容易轉化為PbO2、和Pb。若歷時過久,這些粗而硬的硫酸鉛就會失去可逆作用,結果使極板的有效物質減少放電容量降低,使用壽命縮短。 4、極板彎曲和腐蝕斷裂 極板彎曲多發生于正極板,而負極板很少發生,有的負極板彎曲則是由于正極板彎曲過甚而迫使負極板亦隨之彎曲所致。極板的斷裂多發生于使用壽命過程中,由于板柵腐蝕,強度變小,造成極板斷裂,尤其正極板柵表現更為嚴重,造成極板彎曲主要原因有以下幾個方面:(1)極板活性物質在制造過程中因形成或涂膏分布不均勻,因此,在充放電時極板各部分所起的電化作用強弱不均勻,致使極板上活性物質體積的膨脹和收縮不一致而引起彎曲,有的造成開裂。(2)過量充電或過量放電,增加了內層活性物質的膨脹和收縮,恢復過程不一致,造成極板的彎曲。 (3)大電流放電或高溫放電時,極板活性物質反應較激烈,容易造成化學反應不均勻而引起極板彎曲。 (4)蓄電池中含有雜質,在引起局部作用時,僅有小部分活性物質變成硫酸鉛,致使整個極板的活性物質體積變化不一致,造成彎曲。造成正極板腐蝕斷裂主要有以下幾方面原因:(1)制造板柵合金工藝有問題,引起極板在充放電過程中不耐腐而斷裂。 (2 )充電時,正極板柵處于陽極極化的條件下,經常過量充電是正極板腐蝕斷裂的主要原因。 (3)電解液密度過高,溫度過高,正極板氧化腐蝕加劇。(4)鉛酸蓄電池的電解液中,含有對正極板柵有腐蝕作用的酸類或其它有機物鹽類,都會逐漸腐蝕正極板柵。這些對正極板柵有害的酸類、鹽類可能來自硫酸、蒸餾水中,也可能從隔板或其它部件里浸出,因此,在充放電循環中,極板或正極扳柵不斷地被腐蝕。 (5)正極板受腐蝕的過程,也就是氧化膜生成的過程,因此板柵的線性尺寸有所增加,這就造成了板柵的變形或膨脹。正極板柵腐蝕和變形的特征:(1)電解液混濁,極板呈腐爛狀。(2)正極板活性物質,由于板柵受到腐蝕而失去了應有的強度和凝固性,造成脫落,這種脫落往往是呈塊粒狀。 (3)由于正極板柵的腐蝕,引起活性物質脫落,這不僅破壞了活性物質的細孔組織,而且有效物質的數量也逐漸減少。這必然造成電池的容量下降,循環壽命縮短。 正極板柵腐蝕機理:(1)二氧化鉛表面析出氧腐蝕:當陽極充電時,正極析出氧,這些氧以“超化學當量的原子”的形式進入二氧化鉛的晶格中,并透過氧化物層擴散到金屬表面,把金屬氧化。氧化金屬是決定鉛的正極腐蝕速度的基本過程,溫度升高極化加強,引起氧擴散速度增加,腐蝕速度加快。(2)催化腐蝕:二氧化鉛在正極析出氧的反應中是一種催化劑。氧在析出時,是以中間產物自由基的形式出現。例如:.OH、˙O˙、.H2SO4等,這些中間產物在二氧化鉛表面復合,引起二氧化鉛膜松散,因而使膜下的金屬溶解,引起腐蝕。(3)鉛——二氧化鉛固相反應腐蝕:板柵合金中的鉛與活性物質二氧化鉛之間有接觸電位差,這個電位差是電子從鉛向二氧化鉛遷移的原因,所以產生腐蝕。(4)二氧化鉛中有兩種結晶,即α—Pb02和β—Pb02與板柵直接接觸的那一層大半是α—Pb02外層大部分是β—Pb02,而陽極腐蝕的基本產物是α—Pb02。(5)正極板在陽極極化時腐蝕,基本上是沿著晶粒邊界進行的.由于在合金每一小晶粒的外層都有另一固溶體的外層,于是在晶粒之間形成了組份與晶粒本身不同的夾層——晶間夾層,合金腐蝕發生在夾層里。5、活性物質脫落 鉛酸蓄電池在充放電過程中,極板的活性物質漸漸因損壞而脫落,這種現象主要發生在循環充放電未期,主要特征是在電解液中有沉淀物,電池容量下降。活性物質的脫落,如果是電池的使用壽命接近終止時,活性物質的脫落已是正常現象,但是在下列情況時,同樣造成極板的活性物質脫落。(1)負極板由于添加劑比例不當,在充放電過程中引起活性物質膨脹脫落。 (2)充放電電流大或過量充放電,長期過放電。 (3)充電時電解液溫度、密度過高。 (4)放電時外電路發生短路。 (5)電解液不純。 (6)極板硫酸化或板柵腐蝕斷裂。 6、容量降低 鉛酸蓄電池放電時達不到額定容量或在充放電過程中容量降低一般有以下幾種原因(1)極群局部短路。(2)電池串聯焊接部位有虛假焊存在。故初期容量尚可,隨著充放電過程,假焊部位產生氧化膜雖可導電,但效果不佳。(3)板柵腐蝕極板斷裂,活性物質脫落。(4)極板硫酸化。(5)容量放電時電流偏大,電解液密度偏低或電解液液面高度不夠。(6)充放電設備、測量儀表超差或出現故障。(7)放電時,電解液溫度過低。 7、電壓異常 鉛酸蓄電池在充放電過程中電壓異常特征有以下幾個方面: (1)開路電壓低或充放電時電壓均低。 (2)放電時電壓迅速下降到終止電壓停止放電后很快恢復較高的電壓。 (3)充電時電壓上升很快很高,停止充電時,電壓下降的過低過快。 (4)放電時電壓出現負值。 (5)充電時電壓上升且電壓偏低。造成電壓異?,F象一般有以下幾方面原因:(1)內部短路、反極。(2)極板硫酸化。(3)極板腐蝕斷裂,活性物質脫落。(4)電解液密度低或高。(5)測量儀器儀表超差或故障。(6)連接處接觸不良。(7)負極板收縮純化。(8)過量放電。(9)充電不足。(10)自放電大 8、起動性能差 鉛酸蓄電池起動性能差是指在大電流放電時達不到規定的要求值。一般由以下幾方面原因造成: (1)蓄電池連接條(壁焊處)及端柱與極柱聯接處,匯流排與極板連接處出現虛焊假焊,致使起動性能不佳或無法起動。 (2)電解液密度低、內阻大、隔板內阻大。 (3)正極板彎曲及極板硫酸化。 (4)放電設備與蓄電池連接接觸電阻大。 (5)極群短路。 (6)活性物質脫落。 (7)放電電流過大。 (8)環境溫度過低。 9、循環壽命短 鉛酸蓄電池壽命提前終止的原因一般有以下幾個方面:(1)正極板腐蝕、負極板膨脹。(2)極群短路,極板連電。(3)隔板損壞或竄位及隔板不耐腐。(4)充放電循環比例不當。(5)電解液密度、溫度過高或過低,液面高度不夠。(6)虛焊假焊,極板脫落。(7)極板硫酸化。(8)充放電電流過大。二、解剖與分析 當鉛酸蓄電池試驗終了后或蓄電池出現故障而無法排除時,需要解剖電池觀察分析,其步驟如下: 1、外觀檢查(圖示活性物質有沉淀,說明活性脫落嚴重)(1)檢查蓄電池槽有無破損及裂紋。(2)測量電解液密度值,電池端電壓及每個單格電池電壓情況。(3)檢查蓄電池端柱及連接條情況。 2、解剖觀察(1)橡膠殼蓄電池放入較高溫度環境中待其封口劑軟化以后,用小刀將封口劑剔出,用鐵鋸將連接條鋸斷,用鐵勾將每個極群組拉出,放入鐵盤內。(2)塑殼電池用鐵鋸沿槽蓋熱封處將蓄電池鋸開,在觀察壁焊連接處有無虛焊假焊及斷裂情況以及極柱與端柱連接情況后,用鐵鋸將壁焊處鋸開,將每個極群組抽出,放入鐵盤內。(3)觀察極群狀況,是否有隔板缺少,匯流排有無斷裂,匯流排與極板極耳處的連接情況,有無掉片及虛焊假焊現象。觀察極柱與匯流排,極柱與端柱的連接情況有無斷裂,虛焊假焊現象,觀察極群內是否有異物存在。(4)觀察極群側面,底部有無短路連電現象及隔板在極群中位置及隔板邊緣有無破損現象。(5)觀察蓄電池槽內電解液狀況,活性物質沉積狀況,槽內有無異物情況以及電池槽中間隔板是否有開裂、破損、單格間溝通等。(6)完成上述觀察后,用鐵鋸鋸開極板與匯流排連接處,逐片檢查正極板、負極板及隔板狀況。(7)觀察正極板四邊框有無斷裂現象,極板表面狀況,活性物質脫落狀況,小筋條腐蝕斷裂情況以及極板有無彎曲等。(8)對于管式正極板觀察絲管有無破損,鉛芯有無脫脖現象,封底有無脫落,匯流排有無斷裂以及管內活性物質有無下沉,空管程度等。(9)觀察負極板表面狀況,有無硫酸化跡象,活性物質有無收縮變硬,有無膨脹堆積及脫落現象。(10)觀察每片隔板腐蝕程度,有無破損、斷裂、掉角、穿孔現象,觀察隔板時應將隔板用水洗凈仔細觀察。(11)分析記錄電池解剖觀察后,記錄好觀察結果,分析出影響電池性能及造成試驗終止的原因,提出電池解剖分析意
盡可能別低于10V,對電瓶傷害很大
可按如下方法嘗試:1、從設備上卸下電池,若不是密封電池,擰開6個蓋子,觀察液面,若低于正常,加上質量好的補充液,達到正常液面。2、測試個格電壓,有否反極性或電壓特別低落。若有反極性或特別電壓低落,多帶帶進行補救充電,糾正極性。3、接上假負載,令電流達到十分之一容量,如100ah,達到10安培。同時測量各單格電壓是否接近。從而發現有否斷格。4、接上配套充電器,令充電電流達到十分之一容量,各單格電壓是否基本一致。證實有否斷格。斷格的單格與其他單格比,放電時電壓最低,充電時電壓最高。5、若以上檢查都沒發現問題,采用0.2C放電至終止電壓,即100ah電池用20安培電流放電到10.8伏,稍微中斷后再用10安培電流繼續放電至10.8伏略低,約10.5伏。6、按正常充電至滿。反復三次。經上述方法處理,若沒有恢復容量,電池就基本報廢了。
影響蓄電池修復儀容量的因素有極板的構造,充電放電電流的大小,電解液的溫度以及密度等,其中以充放電電流和溫度的影響最大。如充放電電流過大,將使極板上的活性物質變化處于表面,容量則降低很多。蓄電池的放電電流不同。所能放出的容量也不相同,放電電流越大,能夠放出的電量越小,例如,電動自行車常用的電流為5A,使用標稱10AH的蓄電池就是2小時率放電,如果采用10小時放電率,可達到12AH。所以,評價蓄電池的容量不僅僅要看蓄電池的標稱容量,還要看蓄電池的放電率。電動自行車蓄電池往往標稱為10AH,同一個蓄電池也可以標稱為12AH,和14AH。再比如14AH的蓄電池也可以標為17AH。還有一些蓄電池標為20AH,蓄電池容量標稱值大了,但是其容量沒有明顯的變化。蓄電池修復內阻的變化蓄電池的內阻是指電流流過蓄電池內部時所受到的阻力,鉛酸蓄電池的內阻很小,需要用專門的儀器才可以測得到比較準確的結果,蓄電池修復儀一般所指的蓄電池內阻是充電態內阻,即蓄電池充滿電視的內阻。與之對應的是放電態內阻,指蓄電池充分放電后的內阻。一般說來,放電態內阻比充電態內阻大,并且不太穩定。蓄電池的內阻越大,蓄電池自身消耗掉的能量越多,其使效率越低。內阻很大的蓄電池在充電時發熱很厲害,使蓄電池的溫度急劇上升,對蓄電池和充電器的影響很大。隨著蓄電池使用次數的增多,由于電解液的消耗以及蓄電池內阻部化學物質的活性的降低,蓄電池的內阻會偶不同程度的增大,質量越差的蓄電池增大得越快。蓄電池內阻部阻抗會因放電量增加而加大,尤其是在放電終止時阻抗最大,主要因為放電的進行使得極板產生不良導體硫酸鉛以及電解液比重下降,故放電后由務必要馬上充電,若任其持續放電,則硫酸鉛形成安定的白色晶體后,即使充電,極板的活性物質亦無法恢復原狀,從而將縮短蓄電池的使用壽命。
有篇文章《減半電流充放電延長汽車電瓶壽命方法》介紹過,并聯上鉛酸蓄電池容量恢復器,用二十分之一的電流進行幾個充放電循環就可以恢復容量,雖然里面介紹的是摩托車的電瓶,但都是一樣的?! 〗o您介紹一下鉛酸蓄電池硫化的相關內容: 1、什么是電池硫化? 在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶,充電時又非常難于轉化為活性物質的硫酸鉛,這就是硫酸鹽化,簡稱"硫化"。這種硫酸鉛的導電性不良、電阻大,溶解度和溶解速度又很小,充電時恢復困難。因而成為容量降低和壽命縮短的原因。 2、產生硫化的原因是什么? 正常的鉛蓄電池在放電時形成硫酸鉛結晶,充電時比較容易地還原為鉛。如果電池地使用和維護不善,例如經常充電不足或過放電,負極上就會逐漸形成一種粗大堅硬 的硫酸鉛。這種硫酸鉛用常規的方法充電很難還原,要求充電電壓很高,由于充電時充電接受能力很差,大量析出氣體。這種現象通常發生在負極,被稱為不可逆硫酸鹽化。它引起蓄電池容量下降,甚至成為蓄電池壽命終止的原因。一般認為,這種不可逆硫酸鹽化的原因是硫酸鉛的重結晶,粗大結晶形成之后溶解度減少。硫酸 鉛的重結晶使晶體變大,是由于多晶體系傾向與減少小其表面自由能的結果。從結晶過程的規律可知,小結晶尺寸的溶解度大于大結晶尺寸的溶解度。因此,當長期 存放或過放電時,大量的硫酸鉛存在,再加上硫酸濃度和溫度的波動,個別的硫酸鉛晶體就可以依附靠近小晶體的溶解而長大。有人提出與上述完全不同的觀點,認為不可逆硫酸鹽化常常與電解液中存在大量表面活性物質有關,這些表面活性物質作為雜質存在。由于吸附減小了硫酸鉛的溶解 度,充電時會使鉛離子還原的極限電流下降。表面活性物質也會吸附在正極上,但它不至于引起不可逆硫酸鹽化,因為正極在充電時進行陽極氧化過程,其電勢足以破壞表面活性物質,使之被氧化為水和二氧化碳。防止負極不可逆硫酸鹽化最簡單的方法是,及時充電和不要過放電。蓄電池一旦發生了不可逆硫酸鹽化,如能及時 處理尚能挽救。一般的處理方法是:將電解液的濃度調低(或用水代替硫酸),用比正常充電電流小一半或更低的電流進行充電,然后放電,再充電……如此反復數次,達到應有的容量以后,重新調整電解液濃度及液面高度。 3、電池硫化的危害是什么? 輕微的電池硫化,會降低電池的容量,電池內阻增加,嚴重時則電極失效,充不進電。輕微的電池硫化,尚可用一些方法使它恢復,嚴重時采用一般的充電方法是不能夠恢復容量的,需要脈沖發生設備才能恢復容量。 4、電池硫化的特點是什么? 硫化的電池最明顯的外特征是電池容量下降,內阻增加。當然,如果電池失水和正極板軟化也具有這個外特性。鑒別電池是否硫化的方法,往往是采用脈沖容量恢復器對電池進行脈沖修復,如果容量上升,就是硫化,如果沒有一點點容量上升,電池容量下降可能是其它原因產生。
1、反極的現象及原因 鉛酸蓄電池的反極系指蓄電池的正負極發生了改變,反極現象反映在兩個方面,一是由于鉛蓄電池在裝配組裝時某單格電池極群組接反或整個電池極群組接反。這種情況下會出現鉛酸蓄電池灌完酸用電壓表測量端電壓時其端電壓值小于各單體蓄電池額定電壓之和的現象或出現端電壓為負的現象。另一方面是鉛蓄電池在容量放電時在多個串聯使用中,由于某個蓄電池(或某單體蓄電池)容量較低或完全喪失容量。在放電時這個電池很快被放完電被其它電池進行反充電,使原來的負極變成正極,原來的正極變成負極,端電壓出現負值的現象。 對于前一種反極故障,在測量蓄電池端電壓時(多個單體電池組成的蓄電池)都可發現,若有一個單體電池反極,不僅失去該電池的2 V電壓,而且還要增加2 V反電壓,端電壓要降低4V左右。例如,對于額定電壓為12 V的電池,如測量其端電壓為8 V左右,說明有1個單格電池反極。如測量其端電壓為4 V左右說明有2個單格反極,如測量其端電壓為-4 V左右說明有4個單格反極,如測量其端電壓為-12 V說明6個單格均反極。對于后一種反極故障,其端電壓值(負值)隨放電情況而不同。一般在檢測時,對于這種情況要及時將蓄電池從放電線路中摘除下來,以免對蓄電池有所損壞。2、短路現象及原因鉛酸蓄電池的短路是指鉛酸蓄電池內部正負極群相連。鉛酸蓄電池短路現象主要表現在以下幾個方面:(1)開路電壓低,閉路電壓(放電)很快達到終止電壓。(2)大電流放電時,端電壓迅速下降到零。(3)開路時,電解液密度很低,在低溫環境中電解液會出現結冰現象。 (4)充電時,電壓上升很慢,始終保持低值(有時降為零)。(5)充電時,電解液溫度上升很高很快。(6)充電時,電解液密度上升很慢或幾乎無變化。(7)充電時不冒氣泡或冒氣出現很晚。造成鉛酸蓄電池內部短路的原因主要有以下幾個方面:(1)隔板質量不好或缺損,使極板活性物質穿過,致使正、負極板虛接觸或直接接觸。(2)隔板竄位致使正負極板相連。(3)極板上活性物質膨脹脫落,因脫落的活性物質沉積過多,致使正、負極板下部邊緣或側面邊緣與沉積物相互接觸而造成正負極板相連。(4)導電物體落入電池內造成正、負極板相連。(5)焊接極群時形成的“鉛流”未除盡,或裝配時有“鉛豆”在正負極板間存在,在充放電過程中損壞隔板造成正負極板相連。3、極板硫酸化現象及原因極板硫酸化系是在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶,充電時又非常難于轉化為活性物質的硫酸鉛。鉛酸酸蓄電池極板硫酸化后主要有以下幾種現象。(1)鉛蓄電池在充電過程中電壓上升的很快,其初期和終期電壓過高,終期充電電壓可達2.90V/單格左右。(2)在放電過程中,電壓降低很快,即過早的降至終止電壓,所以其容量比其它電池顯著降低。(3)充電時,電解液溫度上升的快,易超過45℃。(4)充電時,電解液密度低于正常值,且充電時過早地發生氣泡。(5)電池解剖時可發現極板的顏色和狀態不正常。正極板呈淺褐色(正常為深褐色),極板表面有白色硫酸鉛斑點,負極板呈灰白色(正常為灰色)極板表面粗糙,觸摸時如同有砂粒的感覺,并且極板發硬。(6)嚴重的硫酸鹽化,極板形成的硫酸鉛白色結晶體粗大,在一般情況下不能復原成活性物質。造成極板硫酸化主要有以下幾方面的原因:(1)鉛蓄電池初充電不足或初充電中斷時間較長。(2)鉛蓄電池長期充電不足。(3)放電后未能及時充電。 (4)經常過量放電或小電流深放電。 (5)電解液密度過高或者溫度過高,硫酸鉛將深入形成不易恢復。 (6)鉛酸蓄電池擱置時間較長,長期不使用而未定期充電。 (7)內部短路局部作用或電池表面水多造成漏電。 (8)電解液不純,自放電大。 (9)電池內部電解液面低,使極板裸露部分硫酸化。鉛酸蓄電池在正常使用的情況下,正、負極板上的活性物質(Pb02和Pb)大部分轉變為小粒晶狀的硫酸鉛,這些松軟小粒晶狀的硫酸鉛是均勻地分布在多孔性的活性物質上,在充電時很容易和電解液接觸起作用恢復為原來的物質PbO2和Pb。 如果在使用中由于上述的使用不當的諸原因,極板上的活性物質會逐漸形成結晶粒粗大的硫酸鉛,這些粗而硬的硫酸鉛晶體體積大、導電性差,因而會堵塞極板活性物質的細孔,阻礙了電解液的滲透和擴散作用,增加了電池的內電阻,同時,在充電時,這種粗而硬的硫酸鉛不如軟小晶粒的硫酸鉛容易轉化為PbO2、和Pb。若歷時過久,這些粗而硬的硫酸鉛就會失去可逆作用,結果使極板的有效物質減少放電容量降低,使用壽命縮短。 4、極板彎曲和腐蝕斷裂 極板彎曲多發生于正極板,而負極板很少發生,有的負極板彎曲則是由于正極板彎曲過甚而迫使負極板亦隨之彎曲所致。極板的斷裂多發生于使用壽命過程中,由于板柵腐蝕,強度變小,造成極板斷裂,尤其正極板柵表現更為嚴重,造成極板彎曲主要原因有以下幾個方面:(1)極板活性物質在制造過程中因形成或涂膏分布不均勻,因此,在充放電時極板各部分所起的電化作用強弱不均勻,致使極板上活性物質體積的膨脹和收縮不一致而引起彎曲,有的造成開裂。(2)過量充電或過量放電,增加了內層活性物質的膨脹和收縮,恢復過程不一致,造成極板的彎曲。 (3)大電流放電或高溫放電時,極板活性物質反應較激烈,容易造成化學反應不均勻而引起極板彎曲。 (4)蓄電池中含有雜質,在引起局部作用時,僅有小部分活性物質變成硫酸鉛,致使整個極板的活性物質體積變化不一致,造成彎曲。造成正極板腐蝕斷裂主要有以下幾方面原因:(1)制造板柵合金工藝有問題,引起極板在充放電過程中不耐腐而斷裂。 (2 )充電時,正極板柵處于陽極極化的條件下,經常過量充電是正極板腐蝕斷裂的主要原因。 (3)電解液密度過高,溫度過高,正極板氧化腐蝕加劇。(4)鉛酸蓄電池的電解液中,含有對正極板柵有腐蝕作用的酸類或其它有機物鹽類,都會逐漸腐蝕正極板柵。這些對正極板柵有害的酸類、鹽類可能來自硫酸、蒸餾水中,也可能從隔板或其它部件里浸出,因此,在充放電循環中,極板或正極扳柵不斷地被腐蝕。 (5)正極板受腐蝕的過程,也就是氧化膜生成的過程,因此板柵的線性尺寸有所增加,這就造成了板柵的變形或膨脹。正極板柵腐蝕和變形的特征:(1)電解液混濁,極板呈腐爛狀。(2)正極板活性物質,由于板柵受到腐蝕而失去了應有的強度和凝固性,造成脫落,這種脫落往往是呈塊粒狀。 (3)由于正極板柵的腐蝕,引起活性物質脫落,這不僅破壞了活性物質的細孔組織,而且有效物質的數量也逐漸減少。這必然造成電池的容量下降,循環壽命縮短。 正極板柵腐蝕機理:(1)二氧化鉛表面析出氧腐蝕:當陽極充電時,正極析出氧,這些氧以“超化學當量的原子”的形式進入二氧化鉛的晶格中,并透過氧化物層擴散到金屬表面,把金屬氧化。氧化金屬是決定鉛的正極腐蝕速度的基本過程,溫度升高極化加強,引起氧擴散速度增加,腐蝕速度加快。(2)催化腐蝕:二氧化鉛在正極析出氧的反應中是一種催化劑。氧在析出時,是以中間產物自由基的形式出現。例如:.OH、˙O˙、.H2SO4等,這些中間產物在二氧化鉛表面復合,引起二氧化鉛膜松散,因而使膜下的金屬溶解,引起腐蝕。(3)鉛——二氧化鉛固相反應腐蝕:板柵合金中的鉛與活性物質二氧化鉛之間有接觸電位差,這個電位差是電子從鉛向二氧化鉛遷移的原因,所以產生腐蝕。(4)二氧化鉛中有兩種結晶,即α—Pb02和β—Pb02與板柵直接接觸的那一層大半是α—Pb02外層大部分是β—Pb02,而陽極腐蝕的基本產物是α—Pb02。(5)正極板在陽極極化時腐蝕,基本上是沿著晶粒邊界進行的.由于在合金每一小晶粒的外層都有另一固溶體的外層,于是在晶粒之間形成了組份與晶粒本身不同的夾層——晶間夾層,合金腐蝕發生在夾層里。5、活性物質脫落 鉛酸蓄電池在充放電過程中,極板的活性物質漸漸因損壞而脫落,這種現象主要發生在循環充放電未期,主要特征是在電解液中有沉淀物,電池容量下降。活性物質的脫落,如果是電池的使用壽命接近終止時,活性物質的脫落已是正常現象,但是在下列情況時,同樣造成極板的活性物質脫落。(1)負極板由于添加劑比例不當,在充放電過程中引起活性物質膨脹脫落。 (2)充放電電流大或過量充放電,長期過放電。 (3)充電時電解液溫度、密度過高。 (4)放電時外電路發生短路。 (5)電解液不純。 (6)極板硫酸化或板柵腐蝕斷裂。 6、容量降低 鉛酸蓄電池放電時達不到額定容量或在充放電過程中容量降低一般有以下幾種原因(1)極群局部短路。(2)電池串聯焊接部位有虛假焊存在。故初期容量尚可,隨著充放電過程,假焊部位產生氧化膜雖可導電,但效果不佳。(3)板柵腐蝕極板斷裂,活性物質脫落。(4)極板硫酸化。(5)容量放電時電流偏大,電解液密度偏低或電解液液面高度不夠。(6)充放電設備、測量儀表超差或出現故障。(7)放電時,電解液溫度過低。 7、電壓異常 鉛酸蓄電池在充放電過程中電壓異常特征有以下幾個方面: (1)開路電壓低或充放電時電壓均低。 (2)放電時電壓迅速下降到終止電壓停止放電后很快恢復較高的電壓。 (3)充電時電壓上升很快很高,停止充電時,電壓下降的過低過快。 (4)放電時電壓出現負值。 (5)充電時電壓上升且電壓偏低。造成電壓異?,F象一般有以下幾方面原因:(1)內部短路、反極。(2)極板硫酸化。(3)極板腐蝕斷裂,活性物質脫落。(4)電解液密度低或高。(5)測量儀器儀表超差或故障。(6)連接處接觸不良。(7)負極板收縮純化。(8)過量放電。(9)充電不足。(10)自放電大 8、起動性能差 鉛酸蓄電池起動性能差是指在大電流放電時達不到規定的要求值。一般由以下幾方面原因造成: (1)蓄電池連接條(壁焊處)及端柱與極柱聯接處,匯流排與極板連接處出現虛焊假焊,致使起動性能不佳或無法起動。 (2)電解液密度低、內阻大、隔板內阻大。 (3)正極板彎曲及極板硫酸化。 (4)放電設備與蓄電池連接接觸電阻大。 (5)極群短路。 (6)活性物質脫落。 (7)放電電流過大。 (8)環境溫度過低。 9、循環壽命短 鉛酸蓄電池壽命提前終止的原因一般有以下幾個方面:(1)正極板腐蝕、負極板膨脹。(2)極群短路,極板連電。(3)隔板損壞或竄位及隔板不耐腐。(4)充放電循環比例不當。(5)電解液密度、溫度過高或過低,液面高度不夠。(6)虛焊假焊,極板脫落。(7)極板硫酸化。(8)充放電電流過大。二、解剖與分析 當鉛酸蓄電池試驗終了后或蓄電池出現故障而無法排除時,需要解剖電池觀察分析,其步驟如下: 1、外觀檢查(圖示活性物質有沉淀,說明活性脫落嚴重)(1)檢查蓄電池槽有無破損及裂紋。(2)測量電解液密度值,電池端電壓及每個單格電池電壓情況。(3)檢查蓄電池端柱及連接條情況。 2、解剖觀察(1)橡膠殼蓄電池放入較高溫度環境中待其封口劑軟化以后,用小刀將封口劑剔出,用鐵鋸將連接條鋸斷,用鐵勾將每個極群組拉出,放入鐵盤內。(2)塑殼電池用鐵鋸沿槽蓋熱封處將蓄電池鋸開,在觀察壁焊連接處有無虛焊假焊及斷裂情況以及極柱與端柱連接情況后,用鐵鋸將壁焊處鋸開,將每個極群組抽出,放入鐵盤內。(3)觀察極群狀況,是否有隔板缺少,匯流排有無斷裂,匯流排與極板極耳處的連接情況,有無掉片及虛焊假焊現象。觀察極柱與匯流排,極柱與端柱的連接情況有無斷裂,虛焊假焊現象,觀察極群內是否有異物存在。(4)觀察極群側面,底部有無短路連電現象及隔板在極群中位置及隔板邊緣有無破損現象。(5)觀察蓄電池槽內電解液狀況,活性物質沉積狀況,槽內有無異物情況以及電池槽中間隔板是否有開裂、破損、單格間溝通等。(6)完成上述觀察后,用鐵鋸鋸開極板與匯流排連接處,逐片檢查正極板、負極板及隔板狀況。(7)觀察正極板四邊框有無斷裂現象,極板表面狀況,活性物質脫落狀況,小筋條腐蝕斷裂情況以及極板有無彎曲等。(8)對于管式正極板觀察絲管有無破損,鉛芯有無脫脖現象,封底有無脫落,匯流排有無斷裂以及管內活性物質有無下沉,空管程度等。(9)觀察負極板表面狀況,有無硫酸化跡象,活性物質有無收縮變硬,有無膨脹堆積及脫落現象。(10)觀察每片隔板腐蝕程度,有無破損、斷裂、掉角、穿孔現象,觀察隔板時應將隔板用水洗凈仔細觀察。(11)分析記錄電池解剖觀察后,記錄好觀察結果,分析出影響電池性能及造成試驗終止的原因,提出電池解剖分析意
盡可能別低于10V,對電瓶傷害很大
可按如下方法嘗試:1、從設備上卸下電池,若不是密封電池,擰開6個蓋子,觀察液面,若低于正常,加上質量好的補充液,達到正常液面。2、測試個格電壓,有否反極性或電壓特別低落。若有反極性或特別電壓低落,多帶帶進行補救充電,糾正極性。3、接上假負載,令電流達到十分之一容量,如100ah,達到10安培。同時測量各單格電壓是否接近。從而發現有否斷格。4、接上配套充電器,令充電電流達到十分之一容量,各單格電壓是否基本一致。證實有否斷格。斷格的單格與其他單格比,放電時電壓最低,充電時電壓最高。5、若以上檢查都沒發現問題,采用0.2C放電至終止電壓,即100ah電池用20安培電流放電到10.8伏,稍微中斷后再用10安培電流繼續放電至10.8伏略低,約10.5伏。6、按正常充電至滿。反復三次。經上述方法處理,若沒有恢復容量,電池就基本報廢了。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的蓄电池容量下降的原因是什么的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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