_电池修复

二次电池和其修复介绍

电池修复是指通过物理或化学等手段对性能下降或失效的电池进行维修的统称。通过修复能恢复电池的容量，延长电池的使用寿命，提高电池各项性能。

电池又称化学电源，是能为用电器提供直流电源的装置，化学电源是通过氧化还原的电化学反应，将化学能转化为电能。一次电池是一次性应用的电池，二次电池是可多次反复使用的电池，因此这里的二次实际上是多次的意思。二次电池又称为可充电电池或蓄电池。

二次电池又称为“充电电池”，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。市场上主要充电电池有“镍氢”、“镍镉”“铅酸（铅蓄电池）”、“锂离子（包括锂电池和锂离子聚合物电池）”等。铅酸电池修复的方法较多，有“水疗法”“浅循环大电流充电法”“纳米碳溶胶电池活化剂修复”“脉冲电池修复仪修复”“电池修复液修复”等。

硫酸盐化：不可逆的硫酸盐化,简称硫酸盐化.铅酸蓄电池在放电时,正负极板都产生一种化合 即硫酸铅,硫酸铅是一种难溶于水,不导电的物质,在正常情况下,蓄电池在放电后形成的硫酸铅结晶比较小,充电时,在电的作用下,比较容易地溶解并还原成铅.如果使用不当,常常充电不足、失水、过放电等.硫酸铅就会形成粗大坚硬的结晶体,这时就很难用一般的方法将其还原成铅,所以被称之为不可逆的硫酸盐化,由于硫酸盐化,一方面,它可以阻挡硫酸与其他活性物质接触并发生反应:另一方面,使活性物质数量减少,它可引起蓄电池容量下降,严重时会造成蓄电池寿命终止.

活性物的脱落：在我们修复废旧电池时,有些电池加水修复后,从注水孔内流出一些红褐色液体.即为脱落的活性物质,活性物质脱落原因有以下几种解释:1、电池受外力的影响,如振动,摔打等.2、α—PbO2.βPbO2变体模型.αPbO2是活性物质骨架,当电池在充放电时,一部分α—PbO2转化为β—PbO2从而导致软化脱落.3、随着循环进行,活性物质由无定性态逐渐晶形化,即结晶度增加,水化聚合物链数目减少,凝胶压电阻增加,晶粒间电接触恶化,该活性物质脱落.4、还有人们认为,随着充电和放电的不断进行,活性物质形成若干密集的团块,当团块间缺乏足够的连接时,活性物质就会脱落,电池失效.

电池的电压：电池正负两极的电势差称蓄电池的电压,一般用万用表来测量.在电池修复过程中,其电压有三种表现形式:第一种叫空载电压,又称为开路电压,就是电池即不充电又无负载的情况下测量到的电池电压:第二种叫负载电压,就是电池放电过程中某个时段所测量的电池电压.第三种叫在线电压,就是电池在充电过程中某一时刻所测量的电压,了解三种电压测量方法,对判断电池是否断路或短路;电池内阻计算具有重要的意义.

蓄电池的容量：是衡量蓄电池性能的一项重要指标.一般用安时来表示.放电时间(小时)与放电电流(安培)的总称,即容量=放电时间×放电电流.电池的实际容量,取决于电池中活性物质的多少和活性物质的利用率.活性物质是量越多,活性物质利用率就越高,电池的容量也就越大.反之容量越小。

铅蓄电池：由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。正极板是棕褐色的二氧化铅（PbO2），负极板是灰色的绒状铅（Pb），当两极板放置在浓度为27%～37%硫酸(H2SO4)水溶液中时，极板的铅和硫酸发生化学反应。

铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下：

正极：PbO2 + 2e + SO4 2- + 4H+ == PbSO4 + 2H2O

负极：Pb -2e + SO4 2- == PbSO4

总反应：PbO2 + 2 H2SO4 + Pb == 2 PbSO4 + 2H2O

铅酸蓄电池充电时极板上的硫酸铅分别变成海绵状铅和氧化铅，固定在其中的硫酸根离子释放到电解液，电解液中的硫酸浓度不断变大；反之放电时阳极中的氧化铅和阴极板上的海绵状铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅，而电解液中的硫酸浓度不断降低。当铅酸蓄电池充电不足时，阴阳两极板的硫酸铅不能完全转化变成海绵状铅和氧化铅，如果长期充电不足，则会造成硫酸铅结晶，使极板硫化，电池品质变劣；反之如果电池过度充电，阳极产生的氧气量大于阴极的吸附能力，使得蓄电池内压增大，导致气体外溢，电解液减少，还可能导致活性物质软化或脱落，电池寿命大大缩短。

修复方法

浅循环充电法

对已硫化电池，采用大电流5h率以内电流，对电池充电至稍过充状态控制液温不超过40度为宜，然后放电30%，如此反复数次可减轻和消除硫化现象。

此法机理，用过充电析出气体对极板表面轻微硫化盐冲刷，使其脱附溶解并转化为活性物质。

此法特点，对于轻微硫化可明显修复。但对老电池不适用，因为在析出气体冲刷硫酸盐的同时也对正极板的活性物产生强烈冲刷，使活性物质变软甚至脱落。

修复仪修复

对于硫化电池，可用一些专用的脉冲修复仪对电池充放电数次来消除硫化。

此法机理，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，就会由绝缘状态转变为导电状态。如果对电导差阻值大的硫酸盐层施加瞬间的高电压，就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，在打穿硫化层的情形下，控制充电电流适当，就不会引起电池析气。电池析气量取决于电池的端电压以及充电电流的大小，如果脉冲宽度足够短，占空比够大，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，如果含有负脉冲去极化，就更能保证在击穿硫酸盐层时极板的气体析出，这样就实现了脉冲消除硫化。此法特点，市场上的脉冲修复充电器参差不齐，很多脉冲充电器甚至是专用修复仪的脉宽比、占空比、负脉冲设计得并不合理不能到去硫化的作用。

蓄电池的容量测试方案：

1、先把蓄电池进行20A大电流充电补电，把蓄电池电压达到14.5V为满电（静态不充电时满电电压为13.5~13.8V）。新电池的总容量为：1260WH

2、对蓄电池进行限制放电，记录方式小时数据。电池放电电压为10.5V停止。例如：利用摄像机放电，采取视频记录来获取放电情况数据。

3、数据统计。使用的负载大小可以例如：用电负载为15W*放电时间84小时=1260WH电池容量。