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怎样消除圣阳蓄电池硫化

首先让了解一下什么叫圣阳电池硫化,产生硫化的原因是什么以及它的危害与特点。

  

   1、什么是圣阳电池硫化?

  

   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,这就是硫酸铅盐化,简称为“硫化”。生成这种硫酸铅晶体的主要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,而在结晶时硫酸铅析出。这样在一度析出的粒子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?

  

   正常的圣阳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。如果圣阳电池的使用和维护不善,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。它引起圣阳蓄电池容量下降,甚至成为圣阳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,当长期充放或过放电时,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小晶体的溶解而长大。

  

   3、圣阳电池硫化的危害是什么?

  

   轻微的电池硫化,会降低圣阳电池的容量,圣阳电池内阻增加,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、圣阳电池硫化的特点是什么?

  

   硫化的圣阳电池最明显的外特征是电池容量下降,内阻增加。当然,如果圣阳电池失水和正极板软化也具有这个外特性。鉴别圣阳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,圣阳电池容量下降可能是其它原因产生。

  

   5、消除圣阳电池硫化的方法 


消除圣阳电池硫化的方法有以下几种,具体是:

  

   1)大电流充电修复

  

   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/c㎡)。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,使圣阳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。但是这样做的缺点是很容易造成失水,而且也容易使一些本来可以修复的圣阳电池在大电流充电的过程中极板被击穿,造成不必要的麻烦。使修复率和效果大打折扣。

  

   2)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,使得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到原来的能级。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,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。这样做的缺点是修复之后达到的效果也不理想,修复的时间就会很长。

  

   3)添加修复剂与脉冲修复相结合

  

   修复剂添加之后在外加电场的作用下,用它自身的活性物质分解硫酸铅晶体粒子,使晶体表面的活性物质(pb/pbo2)活化再生,硫酸根离子回到电解液中;对未生成的硫酸铅晶体,这些微颗粒在外加电场的作用下,会均匀吸附于电极上,使硫酸铅晶体在电极的界面上永远不会产生。而且可以避免因平时过充电造成的失水现象。有效的提高了整个圣阳蓄电池的活性物质利用率,并使电池的电极长期处于新电池状态。从根本上克服了圣阳蓄电池因硫酸铅盐化而造成电池容量下降的缺点,延长了铅酸蓄电池的寿命,它可使任何一只没有物理损坏的铅酸蓄电池都能从根本上解决寿命短、容量下降快的致命弱点。

  

   通过以上比较,可以得出的结论就是,不管用单纯的大电流修复也好,还是用脉冲修复也好都不能从根本上抑制硫酸盐化,这样一来所修复的效果和持续的时间达不到理想的效果。通俗的可以说用仪器修复是属于物理疗法,而加修复剂是属于化学疗法。只有两者结合起来才能达到更好的效果。就好比是中西医结合。 


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