一. 电池的几种失效形式 kVY@q&p
1. 失水 9p XFC9
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?Io@[7A)
2. 硫酸盐化 ;$Y?j8g
电池放电时,在正极负极都产生硫酸铅,正极由于氧极氧化作用的存在,硫酸铅极易在充电时转化成二氧化铅,而负极则不同,在长期亏电保存,经常过放电,长期充电不足等因素存在的情况下,会逐渐在负极表面形成一层致密坚硬的硫酸铅层,不仅本身溶解度大幅度下降,难以参加反应,同时堵塞了电解液和深层活性物质的接触通道,从而导致了电池容量下降。 f*Kipg
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3. 极板软化 HV}NT~
极板是多空隙的物质,有比极板本身面积大的多的比表面积,在电池反复的充放电循环过程中,随着极板上不同物质的交替变换,将会使极板空率逐渐下降,在外观表现上,则是正极板的表面由开始时的坚实逐渐变的松软直到变成糊状,这时由于表面积下降,将会导致电池容量的下降。大电流充放电、过放电都会加速极板的软化。 DT*/2TH*l
4. 板栅腐蚀 l6i 2!&8P%
电池的骨架板栅由铅合金制作而成,虽然其有很强的抗腐蚀能力,但长期浸泡在酸性电解液当中,仍然会使起发生金属腐蚀,以至于发生板栅裂隙甚至断裂,导致容量的下降。 Cnn,$R=/s
5. 短路 tvd/Y|bV=
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。 uz%
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6. 断路 U2G\GU1 X
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。 .rwZ`MP
7.热失控 `?~pk)<C].
二. 电池的修复 `^RpT]S
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。 CmM K\R.
三. 修复的方法 @99@do|C
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。 lkOugjI
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。 Q%
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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: YR^J7b\
1、 在使用富液壶加水后,采用脉冲过充电 gDa}8!+i
脉冲过充电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高频脉冲,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,二是依靠过充电产生的高电势,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。 <k+dJ=f
2、 在使用富液壶加水后,采用恒流过充电 JvX]^t/}
这种方法,只有电化学修复的功能。但其存在仍然有其必要性,关于这一点,我将会在下面论及。 Cdg/wRje
四. 修复的效果 3 }~.#`QeY
我们认为,采用上述修复方法,可以保证对失水和硫酸盐化的修复有效率达到100%,具体到对所有废旧电池的修复有效率是多少,就要看你要修复的电池,其失效形式中,以失水和硫酸盐化为主的占有多大比例。 UEHJ?
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拿最常见的电动自行车电池为例,因为使用时间较短(1-2年),因此板栅腐蚀造成失效的影响非常的低,短路、断路是生产过程控制中出的问题,出现机率很低,热失控属于充电参数不匹配造成的,因其有明显的外观变化,易于区分,大家也不会对其进行修复操作,因此我们把这些影响忽略不计,绝大多数电池在使用过程中,都会同时发生极板软化、失水和硫酸盐化三种失效果形式,据我们统计,三种失效形式为主的情况,大约各占1/3,从这一数据,我们可以知道修复有效果率应该在66%以上,因为还有一部分电池虽然主要是以为极板软化造成的失效,但有轻度的硫酸盐化和失水,在修复时也会产生效果,因此实际统计的有效率比66%要高,在75%左右, 效果明显率则比较复杂,因为效果明显与否不光和治疗手段有关,也和疾病程度有关,轻感冒即使痊愈其效果也不见得有多明显,而重感冒哪怕已经不再鼻塞,都会让病人感受好了许多,在我们把经过修复后,5A放电时间增加20分钟以上作为效果明显的标准的情况下,实际统计结果是效果明显率45-50%。 S\5%nz\
五. 科大腾羚系列电动车门市专用设备的技术特点 ISa}Km>Q
1. 为什么要在具备了脉冲过充电功能的情况下,仍然保留恒流过充电的功能? P! cfe@;<4
在同样幅值电流的情况下,加入脉冲必然是平均电流下降,因为设备本身都会有最高功率限制,比如最大允许电流是3A,这时用脉冲的方法对38Ah以上电池进行修复就会力不从心,因为很难达到过充的效果,而如果采用恒流的方式,3A甚至可以保证65Ah电池的过充电,也就是说保留恒流过充的功能使设备的适用范围增加啦。 '_ZiZ4O
2. 为什么在有了修复与容量测试功能兼具的多功能机的基础上,还要做专门的修复机和专门的容量测试机这样的单一功能机型? i8w/a
这是为了针对不同的消费人群的。作为小的电动车门市,我们建议他买多功能一体机,作为有一定规模的电动车门市,我们建议他买分体机,目的是使其投入降低。 Kj53"eW
我们知道修复充电的时间往往在10小时以上,而容量检测通常在2小时以下(被修复的电池很少有容量能恢复到出厂水平的),处理量小的情况下,我们完全可以修复完了再进行容量检测,所以可以买多功能一体机,比买两台要便宜很多,但如果量大的话,买一体机就不划算,因为完全可以买三四台修复机,只买一台容量测试设备就够用了,如果买成一体机的话,为了达到相同的处理量成本就会大幅度上升。