[转帖]铅酸蓄电池极板硫化故障的特征、原因及修复.请大家来讨论此方法的可行性。

熊熊大火

原文刊于电子报2004年7月11日第七版

铅酸蓄电池极板硫化故障的特征、原因及修复
铅酸蓄电池俗称电瓶，据不完全统计，目前我国铅酸蓄电池年产量近3000万只，仅汽车一项每年就需要
1100万只。但铅酸电池的使用寿命较短，在报废的铅酸电池中有65％以上是因极板硫化所造成的。铅酸电池的硫化故障是由多种原因使极板表面（甚至活性物质孔中）逐渐生成一层白色粗大晶粒的硫酸铅，堵塞了极板活性物质的间隙，增大电解液的渗透阻力，因而使铅酸蓄电池内阻增加，容量减少。同时铅硫酸又不容易溶解于电解液，致使铅酸蓄电池无法正常使用而过早报废，每年给企业造成不小的经济损失。因此，了解铅酸蓄电池硫化故障的特征、原因及修复方法具有很大的现实意义。
         一、铅酸蓄电池极板硫化后的主要特征
        1、 充电时气泡出现较早，电解液密度达不到规定的标准。不同地区和气候条件下的电解液密度见表1。
        2、充电时电解液温度比极板没有硫化的铅酸蓄电池高。
        3、在放电使用时或进行蓄电池容量测试时，端电压下降较快。电解液密度下降低于正常值。
        4、容量明显下降。
        5、极板颜色不正常，正极板呈浅褐色（有的呈白色），负极变为灰白色，正、负极板表面变硬为砂粒状。
         二、铅酸蓄电池产生硫化故障的原因
        1、缺少电解液。因蒸馏水（或纯水）蒸发过多或电解液因意外倒泻而没有及时补充，致使液面过低，极板上部长期露出液面，造成极板上部的硫化。
         2、电解液不纯。一般情况下，使用了不合格的电解液，铅酸蓄电池一年左右便报废。有关蓄电池用蒸馏水、硫酸、电解液标准见表2、3、4。
          3、经常使铅酸蓄电池过量放电或小电流深放电，会在极板深处生成较多的硫酸铅。
          4、缺少应有的定期过充电或经常充电不足，在活性物质中或多或少残缺一部分未能还原的硫酸铅。
          5、电解液密度过高或温度过高、过低。电解液在配置过程中要产生热量，必须冷却到30℃～10℃时灌入蓄电池，温度过高或过低的电解液对蓄电池性能有影响。
           6、内部有短路故障，未及时排除。
           7、长期处于半放电或放电（如泻电）状态下。
           8、放电后，24小时那没有及时补充电。
           三、铅酸蓄电池极板硫化的修复
           实质就是使白色坚硬的硫酸铅结晶，软化细化溶解，增强极板内部可逆性化学反应能力，使之恢复良好的性能。
            1、对于轻微、中度硫化可用以下方法修复：
         （1）先将铅酸蓄电池充电，接着进行一次10～20小时率电流放电，对于6v的蓄电池放至5.4v，对于12v的放至10.8v。
         （2）倒出电解液，换成密度为1.04～1.06g/cm3的电解液，用1/20以下电流充电20小时以上，直到电解液密度不再升高为止。
         （3）用标准电解液，按正常充电法充足电。
        （4）测试蓄电池的容量，如能达到标准的容量的80％以上，表示修复成功；如达不到，则按重度硫化修复处理。
           2.对于重度硫化的修复，一般可用以下方法：
              （1）用10％的硫酸钠水溶液或者用0.1％～0.5％碳酸钾水溶液注入，用1/20以下小电流连续充电70~80小时。
                （2）倒出水溶液，用蒸馏水（或纯水）冲干净，再加入密度为1.40g/cm3的电解液，并调整到标准密度。
                 （3）经过一次正常的充、放电，容量若能恢复到标准容量的90％左右，表示修复成功。
                   3.许多重度硫化的铅酸蓄电池电解液几乎干涸，利用上述方法又很难“起死回生”。笔者曾尝试用几种化学药剂自制成复原剂，使硫酸铅在充电过程中，恢复转变为海绵状的二氧化铅和戎状铅，使失效的蓄电池重新恢复功能。方法如下：
                  （1）在去离子纯水中，适当加入硫酸铅、硫酸镁、酒石酸、乙二胺四乙酸二钠（EDTA二钠）等，配成水溶液。
                 （2）倒掉原电解液，加入上述水溶液，静置12小时，以6A电流充电5～30小时，再用5A电流放电25个小时，倒掉水溶液。
                   （3）用密度为1.40g/cm3的电解液注入，调至标准密度，按正常方法充足电。
                   （4）测试蓄电池容量，若能达到标准容量的90％左右，表示修复成功，否则只能报废。
                    4.实践证明，此方法有如下优点：
                   （1）极板内部的活性物质有内部有了再生能力和自我恢复能力，防止了极板硫化的继续，延长了蓄电池的寿命。
                     （2）由于提高了化学反应速度，可以大大缩短充电时间，减少铅酸蓄电池的内阻，提高有效容量。
                       （3）充电时温度明显下降，减少蒸馏水的蒸发，节约了保养时间。
                       （4）增强了耐寒耐热的能力。
                       （5）由于采用了高纯度去离子纯水，减少了自放电，确保了蓄电池的性能。
                       该法适用于各种铅酸蓄电池，免维护蓄电池及其它各种铅酸蓄电瓶。对于新蓄电池，按上述方法处理后，有一定增容延寿作用。
           

熊熊大火

我有几个问题问问各位老师：
1：电解液1.04g\cm3如何理解？怎么配制？
2：去离子纯水是什么水？它和蒸馏水有什么区别？
3：电池容量如何判断？如何测量？

abt-bj

首先要说的是上述方法对于开口电池还可以，对于密封电池来说是不可行的。其主要原因是电解液不可能倒出。
1、纯水的比重应该是1.0g/cm3，加入硫酸以后水的比重要逐步上升。也就是在水中加入分析纯的硫酸，同时用比重计测量，一直到比重上升的上述值的时候就可以了。这是接近于纯水的稀硫酸。
2、去离子纯水是高纯的水。
3、电池的容量一般是进行完全充电以后再进行放电，获得的安时数。

ddc833

要倒出电解，又注入电解液，很麻烦的，还是用脉冲修复比较方便。

abt-bj

在没有脉冲修复以前，换液充放电是唯一的修复方法。

赤脚书生

现在早就改革开放了

熊熊大火

谢谢赵老师，对第3：电池的容量一般是进行完全充电以后再进行放电，获得的安时数。 还是不太明白。

水穷云起

电池容量按放出电量算。
当然要先充满再放电才准确啊。
以恒流放电的时间和电流乘积表示电池容量。
如果5安培恒流放电时间是2小时，就说明该电池容量是5A*2H=10AH，如果恒流2A，放电时间是5小时，也是10AH。不过容量同放电电流有关系，现在电动自行车行业都是按照5A恒流放电来衡量。放电深度是达到欠压保护值，叫做100%放电。

kin1945

二、铅酸蓄电池产生硫化故障的原因
       1、缺少电解液。因蒸馏水（或纯水）蒸发过多或电解液因意外倒泻而没有及时补充，致使液面过低，极板上部长期露出液面，造成极板上部的硫化。
        2、电解液不纯。一般情况下，使用了不合格的电解液，铅酸蓄电池一年左右便报废。有关蓄电池用蒸馏水、硫酸、电解液标准见表2、3、4。
         3、经常使铅酸蓄电池过量放电或小电流深放电，会在极板深处生成较多的硫酸铅。
         4、缺少应有的定期过充电或经常充电不足，在活性物质中或多或少残缺一部分未能还原的硫酸铅。
         5、电解液密度过高或温度过高、过低。电解液在配置过程中要产生热量，必须冷却到30℃～10℃时灌入蓄电池，温度过高或过低的电解液对蓄电池性能有影响。
         
     对硫化的原因补充一条：新的铅酸蓄电池，长期放置不用极板上就会形成硫化铅结晶。这种例子很多，如新出厂的汽车长期卖不出，等有人买时打不着火；长期卖不出放在仓库里的应急灯、UPS电源，也会使电池失效，而这些电池是都没用过的新电池。
    对付以上情况，用电脉冲修复仪是又简单又省事基本上是100%的修复率。

熊熊大火

谢谢楼上的各位师傅。我学到了很多东西。