脉冲充电对铅酸蓄电池硫酸盐化的影响
脉冲修复蓄电池原理
脉冲修复蓄电池原理
脉冲修复蓄电池是一种用于恢复和延长蓄电池寿命的技术。
其原理基于蓄电池在使用过程中会产生自放电和晶体化现象，导致电池性能下降。
脉冲修复蓄电池的原理主要包括以下几个方面：
1. 脉冲充电，脉冲修复蓄电池通过周期性的高频脉冲充电，可以在一定程度上破坏蓄电池内部的晶体化物质，从而恢复电池的活性物质，提高电池的充电容量和电压稳定性。
2. 电化学效应，脉冲修复蓄电池的原理还涉及电化学效应，通过脉冲充电可以改变电池内部的化学反应过程，促进电极材料的再结晶和再生，从而减少极板的硫化和铅酸盐晶体的积聚，延长电池的使用寿命。
3. 电化学腐蚀，脉冲修复蓄电池还可以通过脉冲放电来减少电池内部的电化学腐蚀，降低电极和电解质的损耗，改善电池的循环寿命和稳定性。
4. 脉冲波形设计，脉冲修复蓄电池的原理还包括合理设计脉冲波形，包括脉冲频率、宽度、幅值等参数的选择，以达到最佳的修
复效果。
总的来说，脉冲修复蓄电池的原理是通过脉冲充放电和电化学效应来恢复电池的活性物质，减少晶体化和腐蚀现象，从而延长电池的使用寿命和提高性能稳定性。
这种技术在一定程度上可以解决蓄电池老化和损坏的问题，对于一些需要长期稳定使用的电池设备具有重要意义。
脉冲化成技术在电动自行车用铅酸电池上的应用
脉冲化成技术在电动自行车用铅酸电池上的应用闫智刚在电池生产中，化成是极板中活性物质制备的最后一道工序，也是非常关键的一个环节，因为在这一过程中将完成由固化极板的组成物质向正负极板工作物质的化学和电化学转变，即正极板上的铅膏发生化学氧化和电化学氧化生成二氧化铅，同时在负极板上发生电化学还原反应生成多孔的海绵状铅[1]。
极板化成工艺分为槽化成和电池化成，前者俗称外化成，即极板组装成电池前，先将极板装在化成槽内化成为具有活性的正极板和负极板，然后再组装成电池；后者叫内化成，即先将生极板组装成电池后，极板在电池内化成为具有活性的正极板和负极板[2]。
槽化成的制造总费用要高于电池化成，因为它增加了如下几方面的费用：1. 清洗极板用水的中和处理费用，清洗极板用水在循环使用或排入公用排水系统前必须中和并清除重金属；2. 干荷电过程的成本和操作费用；3. 充放电循环以恢复在干荷过程中的容量损失；4. 装配前板耳清洗；5. 与槽化成相比，电池化成所用的设备和设施较少，工艺简单，成本低，污染少，劳动量小，因此发达国家的铅酸蓄电池生产较早采用了电池化成工艺。
目前电动自行车用阀控式密封铅酸蓄电池的生产规模和产量不断扩大，由于环保的要求，绝大多数的生产厂家已经从最初的槽化成改造为电池化成，采用的工艺一般为分阶段恒流充电或多步充放电的方式，化成时间最短的也在72h以上，长的达到120h，因此化成已经成为电池制造过程中时间最长、占用厂房面积最大的工序。
如何缩短化成时间，提高生产效率一直是铅蓄电池生产厂家十分关注的问题[3]，本文采用非对称间歇式正负脉冲化成技术应用于电动自行车用铅酸电池的化成中，并测试了电池的初容量和循环寿命等方面的性能。
1.非对称间歇式正负脉冲化成的主要参数和特点以12V12Ah电动自行车用阀控式密封铅酸蓄电池为例，脉冲化成过程主要分为两个阶段，第一阶段为间歇式正脉冲化成，脉冲的频率为25Hz，脉冲的幅值为8A，脉冲的时间为24ms，间歇时间为16ms，总共进行1小时，充进的电量为4.8Ah，间歇式正脉冲的电流波形如图1所示。
利用脉冲电流进行电池修复的蓄电池修复技术
利⽤脉冲电流进⾏电池修复的蓄电池修复技术
随着电池种类的增加，各种电池损坏的原因也是多种多样的，为了可以修复更多的蓄电池问
题，很多⼚家开始加⼤创新⼒度，研究出更多的蓄电池修复技术，⽤于解决更多的电池损坏问
题，其中，利⽤脉冲电流进⾏电池修复就作为全新的⼀种蓄电池修复技术受到很多市场的欢
迎，接下来我们就来给⼤家介绍⼀下脉冲电流这种修复⽅法。
脉冲电流主要是⽤来修复钝化的蓄电池，随着电池使⽤时间的推移，电池的硫酸铅分⼦结构就
会发⽣⼀定的变化，它会从较⾼能量带逐渐流向较低的能量带，其分⼦键合结构会趋于稳定。
根据量⼦理论可知对于分⼦稳定的跃迁各能带都有唯⼀的频率，要消除硫酸铅的钝化和沉积，
需要“数字程控”的特殊脉冲将特定的能量传递给硫酸铅键，从⽽激发该硫酸铅分⼦逐步向⾼的能
带跃进，最终到达最⾼能带状态。
在给蓄电池充电的过程中，硫酸铅会从电极上逐渐脱离⽽转化为离⼦状态进⼊到电解液中，这
就解决了铅酸蓄电池的硫酸铅钝化问题，从⽽将极板上活性物质恢复到正常状态，使电性能得
到恢复，完成了对失效的电池修复。
以上就是关于蓄电池修复技术中脉冲电流的⼀些介绍，希望可以对⼤家有所帮助。
利用脉冲技术修复铅酸蓄电池的工作原理
利用脉冲技术修复铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池的化学反应原理如下：正极电解液负极―放电→正极电解液负极PbO2 + 2H2SO4 + Pb ←充电―Pb2SO4 + 2H2O + Pb2SO4电池放电深度越大，硫酸铅（Pb2SO4）形成就越多，这层海绵软状物资在电池充电时（仅在放电不久后）会容易转化为铅和氧化铅。
电池处于放电状态仅仅70小时后，这层软状硫酸盐晶体就逐渐硬化和晶体化，变形为一种非常稳定的共价键化合物，难以转化回铅和氧化铅。
经常如此，电池容量将或多或少损失一部分，最终损失到寿命结束而不能使用。
电池硫酸盐层的积聚不仅“锁定”活化物质而减低电池寿命，而且这些物质积聚到一定程度更会造成电池结构性的破坏，常常表现为电池短路。
因为硫酸盐晶体层会降低电池容量，电池要保持恒定的负载输出，就只能加大放电深度。
经常性的放电深度越大，电池寿命就变的越短。
按照原子物理学，硫离子有5个不同的能级状态，通常处于亚稳定能级的离子都趋向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），硫磺以包含8个原子的环形分子形式存在，这些分子鹅卵石般牢固叠堆和覆盖，效果就像在电池极片上涂上一层牢固的涂漆层。
这8原子的环形分子模式是一种稳定态组合，很难被打破，而铅酸蓄电池的使用寿命往往与我们消除这些积聚物的能力密切相关。
以前，也包括现在，转化硫酸盐化层的方法是过充电（overcharging）或均充电（equalization）,这些处理方式虽然能去除大部分硫酸盐积聚物，但需要付出很大代价，可能造成电池正极片网结构严重腐蚀而大大降低电池寿命。
而且，这些处理方式是高放热过程，会使电池内部产生大量热量，造成极片弯曲和机械重压，甚至断裂。
有大量例子证明电池单体因过充电处理而造成鼓胀或爆裂。
近年来，多采用更安全的脉冲宽度调制（PWM）充电方式，但这种改进的技术仍然不能很有效的从电池极片上消除硫酸盐积聚层，特别是形成了很长时间，顽固坚厚的硫酸盐积聚层。
铅酸蓄电池修复负脉冲的要求
铅酸蓄电池修复原理及流程蓄电池的修复是电动车维修中经常遇到的问题，电池修复能否修复也是用户比较关心的问题之一，经过近几年的实践，人们基本肯定了蓄电池修复的积极意义，首先用户可以减少支出，降低电池使用成本，其次提供修复延长电池寿命可以减少电池消耗量，节约资源，减少污染。
电池修复方法及原理1859年法国物理学家普兰特发明铅酸蓄电池以来，延长电池使用寿命就成了人们研究的主要课题，长期的实践中，人们使用了很多办法消除电池极板硫化，归纳起来有下面几种：1.大电流充电：采用大电流充电，使大的硫酸铅结晶溶解的方法，实验中发现，这种方法消除硫化只可以获得暂时的效果，并且会在消除硫化过程中带来加重失水和正极板软化问题，对电池寿命造成严重损伤，现在很少有人用这种简单的方法修复电池。
2.全充全放修复法（深放电修复）：全充全放修复法就是对蓄电池采取完全充满电后，再完全放电的修复的方法。
全充全放修复法主要是对轻度损伤的蓄电池具有一定的修复作用，同时此方法还可以有效的激活电瓶深层的活性物质，提高蓄电池容量。
它适用轻度硫化的电池，内阻较高的电池，此法的关键是放电一定要充分，并且是对每个电池进行单独的充分放电，全充全放1～2次，蓄电池的容量一般都能得到提升。
全充全放修复法不可经常使用，最多三个月使用一次。
3.浅循环大电流充电法：对硫化的电池，采用大电流（5h率以内电流），对电池充电至稍过充状态，控制电解液温度不超过40℃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，用过充电析出的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。
4.添加活性剂：对硫化的电池，加入纯水与硫酸钠、硫酸钾、酒石酸等物质混合液，采取正常充放电几次，然后倒出纯水加入稍高密度酸液调整电池内酸液至标准液浓度，容量恢复至80%以上可认为修复成功。
铅酸蓄电池脉冲充电的研究
铅酸蓄电池脉冲充电的研究重庆法阿姆实业有限公司带给您最新资讯：1．引言蓄电池是一种化学能和电能相互转换的装置，所以称之为化学电池。
它可以借助其它电源使反应逆向进行，是一种可逆电池，又称为二次电池。
随着绿色能源和节能环保主题行动的发展，铅酸蓄电池再次成为人们关注的焦点，作为一种技术成熟的二次能源，在未来的应用中，它将发挥不可替代的作用。
1859年普兰特(G.plante)第一次发明了铅酸蓄电池，至今已有一百多年的历史。
一百多年来，随着科学技术的发展，蓄电池的工艺、结构不断改善，性能不断提高。
尤其近年来，电动车的普及，极大地推动电池作为动力源应用的发展。
然而若使用不当，铅酸蓄电池寿命将大大缩短。
影响其寿命的因素很多。
研究发现：电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程的影响较少。
也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是“充坏”的。
由此可见，一个好的充电器对蓄电池的使用寿命具有举足轻重的作用。
采用正确的充电方法，不仅能提高蓄电池的效能，更能有效延长蓄电池的使用寿命。
本文主要介绍一种改进的脉冲充电方法，能保证有效地消除极化现象，减少极板硫酸盐化，减少电池析气，延长电池使用寿命。
2．充电方法介绍蓄电池中化学能和电能相互转换是可逆的，也就是充电过程和放电过程互为逆反应。
其放电及充电的化学反应式如下：很显然，可逆过程就是热力学的平衡过程，为保障电池能够始终维持在平衡状态之下充电，必须尽量使通过电池的电流小一些。
理想条件是外加电压等于电池本身的电动势。
但是，实践表明，蓄电池充电时，外加电压必须增大到一定数值才行,而这个数值又因为电极材料，溶液浓度等各种因素的差别而在不同程度上超过了蓄电池的平衡电动势值。
在化学反应中，这种电动势超过热力学平衡值的现象，就是极化现象。
一般来说，常规充电有以下三种。
3．常规充电方法常规充电方法是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。
其中最著名的就是“安培小时规则”：充电电流安培数不应超过蓄电池待充电的安时数。
慢脉冲快速充电加速铅酸蓄电池寿命测试的研究
慢脉冲快速充电加速铅酸蓄电池 寿命测试的研究
王 坚 盐城 224001 ）
（ 盐城师范学院电气技术研究所， 江苏
摘要：长期以来，铅酸蓄电池循环寿命测试是一项既费时又费力的艰巨工作 �一般情况下，很 难获得为数众多的蓄电池循环寿命测试数据 �然而，蓄电池循环寿命测试是蓄电池性能好坏的 最终判据� 所以，蓄电池循环寿命测试一直制约着高性能蓄电池的研究开发以及蓄电池生产工 艺过程的质量控制和产品性能的改善提高 � 本文作者设计了加速蓄电池循环寿命测试方法，即 采用慢脉冲快速充电，且按相关的标准进行放电，研究发现取得了很好的效果� 关键词：动力蓄电池；慢脉冲快速充电；加速寿命测试 中图分类号： T M 9 10. 2 文献标识码：A 文章编号：1006- 0847( 2010) 03- 04
� � Ree a ch o n a cce l ea in g l if ee o fl e a d -a cid ba e i h l o p le f a ch a ge
WA N G Jia n � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � （ , 2240 0 1 ） � � � � � � A b � a c :O � � ea l o n g peio d of im e , h ec cl el if e e ofl e a d-a cid b a e i b o h im e -con m in g a n d � � � � � � � � � a� d o .In ge � n ea � � l ,i � i dif f ic l o oba in a l a ge n m beo f e da a a bo b a e c cl e l if e .Ho ee, h e � � � � � � � c cl el if � ee � i � h e� lim a ec i eion o jdge h eh e h eb a e pef o m a n cei goo d o n o .Th ee f o e , � � � � h ee � o fb a e� c� cl el if eh a e ala b e e n co n a in in g h e ee a ch a n d dee l o pm e n o fh igh -pef o � � � � m a� n ce � ba � eie, � he a l i con olin ba e p o d c ion a n d h eim p o m e n o fp od c pef o m a n ce .T h e � � � � � � a ho � h a deign � � e d� a � m � e h od o f a cce l ea in g l if ee b in g l o p le f a ch a ge ,a n d h e d i ch a gee � � � � � i � il � lco n d c e d� � b� h ee l ea n a n da d ; i i f o n d h a h ee o fa cce l ea in g h ec cl el if eo f o a ge b a eie a ch iee d go o d e l . � � � � � Ke o d : mo i e po e b a e; l o p le f a ch a ge ;a cce l ea e dl if ee 1 概述 循环寿命是衡量蓄电池性能的重要指标之一� 各种条件下，铅酸蓄电池循环寿命的测试是判断蓄 电池性能优劣的重要手段 �但是，铅酸蓄电池循环 寿命测试是一项既费时又费力的较为艰巨的工作 � 一般情况下，很难获得为数众多的蓄电池循环寿命 测试数据，因此，铅酸蓄电池循环寿命测试是制约 高性能蓄电池研究开发及蓄电池生产工艺过程质量 控制的瓶颈�严格地讲，铅酸蓄电池循环寿命测试
铅酸电池硫化现象的分析及处理方法
铅酸电池硫化现象的分析及处理方法近年来随着业务现代化建设步伐的不断加快，野外自动工作站点大量布局建设，站点自动化设备集成度不断提高，为保持各项观测要素数据时间空间连续性探测，对仪器设备的平稳无故障运行提出了更高的要求。
文章就仪器设备供电电源-铅酸电池硫化现象进行分析研究及其可处理方法。
故障现象：工作站点经常性白天观测数据正常，一到夜间就无数据，电池极柱的腐蚀现象，尤其是阴极柱的腐蚀现象普遍发生。
针对铅酸电池硫化现象，通过理论研究和实用操作相结合，对铅酸电池硫化问题进行详细分析阐述，从而得出合理性的处理方法。
标签：铅酸电池；硫化；脉冲充电1 故障现象初步分析经初步判断：在排除供电模块故障后，分析为电池容量不足原因导致。
铅酸电池相较其他种类电池而言，由于其电池内阻小、电压稳定，而且结构简单、价格较低，所以得到广泛采用。
电池容量不足原因分析：需从电池内部构造及其发电机理方面入手分析。
1.1 电池内部结构：蓄电池极板分为正极板和负极板两种。
蓄电池的充电过程是极板上的活性物质与电解液稀硫酸发生化学反应来实现的，将其化学能转为电能。
正极板上的活性物质为深棕色的二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质是海绵状、青灰色的纯铅（Pb）。
正负极板的活性物质分别填充在铅锑合金或铅钙合金铸成的栅架上，将多片正负极板并联，组成正负极板组，安装时将正、负极板相互嵌合，中间插入隔板后装入蓄电池单格内便形成单格电池。
当极板浸入电解液时，在负极板，有少量铅融入电解液生成Pb2+，从而在负极板上留下两个电子，使负极板带电，此时负极板有0.1V的负电位。
在正极板处，少量PbO2融入电解液，与水反应生成Pb（OH）4再分离成四价铅离子和氢氧根离子，一部分Pb4+沉附在正极板上，极板呈现出正电位约2.0V。
因此，当外路未接通时，蓄电池单格电池的静止电动势为 2.1V。
将单格电池串联即可得所需各类型铅酸电池，一般串联为6V、12V广泛使用。
蓄电池硫酸盐化的产生原因及解决方法
蓄电池硫酸盐化的产生原因及解决方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊蓄电池硫酸盐化这个事儿。
你说这蓄电池啊，有时候就跟咱人一样，也会闹点小毛病。
硫酸盐化就是其中一个让人头疼的问题。
咱先说说这硫酸盐化是咋产生的吧。
就好比你总不锻炼，身体就会变差一样。
要是你老是让蓄电池处于亏电状态，或者长时间放着不用，那它可不就硫酸盐化啦！还有啊，充电不恰当，充得太多或者太少，也会导致这个问题。
你想想，要是你吃饭总不规律，一会儿暴饮暴食，一会儿又饿着，那身体能好吗？蓄电池也是这个道理呀！那这可咋办呢？别急，咱有办法对付它！首先呢，咱得养成好习惯，经常检查蓄电池的电量，别让它老亏电。
就像咱每天都要看看自己身体舒不舒服一样。
然后呢，充电的时候得注意，按照要求来充，别乱来。
这就跟咱吃饭得适量一个道理。
要是已经硫酸盐化了，咱也有招儿。
可以试试用小电流长时间充电，就像给蓄电池来个温柔的疗养。
或者用特殊的脉冲充电器，给它来个特别的“按摩”。
你说这蓄电池硫酸盐化是不是就像人生病一样？咱得细心照顾它，才能让它好好工作呀！要是你不管不顾，那它可就罢工啦！到时候你车子打不着火，电器用不了，那不就麻烦啦！所以啊，咱可得重视起来。
别等出了问题才后悔莫及。
你说是不是这个理儿？咱对蓄电池好一点，它也会好好回报咱的呀！平时多关心关心它，该充电充电，该保养保养。
反正啊，记住这些方法，就能让你的蓄电池少受硫酸盐化的困扰。
让它能一直健健康康的，为咱服务。
可别小瞧了这些细节，往往就是这些小细节决定了大事情呢！就像盖房子，一块砖一块砖的积累才能建成坚固的大厦。
咱对蓄电池的照顾也是这样，一点一点的用心，才能让它长久好用。
你说呢？所以啊，大家都行动起来吧，让咱们的蓄电池都能活力满满！。
脉冲修复铅酸蓄电池硫化的基本原理
脉冲修复铅酸蓄电池硫化的基本原理1什么是电池硫化？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，这就是硫酸盐化，简称为“硫化”。
生成这种硫酸铅的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，而在结晶质硫酸铅是析出。
这样在一度析出的粒子上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？正常的铅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。
如果电池地使用和维护不善，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。
它引起蓄电池容量下降，甚至成为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小其表面自由能的结果。
从结晶过程规律可知，小结晶尺寸的溶解度大于大结晶尺寸的溶解度。
因此，当长期存放或过放电时，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靠近小晶体的溶解而长大。
有人提出与上述完全不同的观点，认为不可逆硫酸盐化常常与电解液中存在大量表面活性物质有关，这些表面活性物质作为杂质存在。
由于吸附减小了硫酸铅的溶解度，充电时会使铅离子还原的极限电流下降。
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Vol. 26 No . 5 336 Oct . 2002
电源技术
研 究 与 设 计 Fra bibliotekChinese Journal of Power Sources
(2) 20 h 率 6 A 充电时 ,端电压高于正常值许多 ,且不稳 定 ,并随充电逐渐下降 ; (3) 充电 2 h 后 ,仍有 3 只单体电池 (1 # 、4 # 、6 # ) 的电压在 2. 9 V 以上 。 2 实验方法 正常电池的脉冲充电是指在大电流 (如 0. 1 C) 充电过程 中 ,加入了停充和放电的去极化脉冲 ,以达到快速充电的目的 。 对于已硫化的铅酸蓄电池来说 ,用这种方法充电是很困难的 。 为此 ,本实验设计了一种新的脉冲充电实验方法 ,其脉冲电流 的大小和周期介于上述脉冲充电法和传统的消除硫化的反复
小电流充电 Low2current charge
No .
Δρ/ (kg·L - 1) Q充/ Ah Δρ/ (kg·L - 1) Q充/ Ah Δρ/ (kg·L - 1) Q充/ Ah
1#
0. 025
从低于密度 计测量范围
0. 030
2#
0. 020
的值上升到 1. 23～1. 25
0. 015
3# 4#
充电 Charge 6 2. 00 12. 0 充电 Charge 3 65. 00 195. 0 放电 Discharge 10 0. 05 0. 5 充电 Charge 4 15. 00 60. 0 放电 Discharge 10 0. 20 2. 0 充电 Charge 4 15. 00 60. 0
收稿日期 :2002201209 作者简介 :王秋虹 (1963 —) ,女 ,重庆市人 ,副教授 ,主要研究方向 为铅酸蓄电池 。 Biography :WAN G Qiu2hong (1963 —) , female , associate professor.
有利于延长阀控式密封铅酸蓄电池的循环寿命[1 ] ,有关脉冲充 电对铅酸蓄电池的影响及其机理也在研究之中 [4 ] 。 脉冲充电法的“充 —停 —放 —停”的循环方式 ,与消除硫化 的传统方法“反复充放电法”[5 ,6 ] 十分相似 ,应该有利于消除铅 酸蓄电池的硫化 。本实验设计了一种脉冲充电实验方法 ,以此 证明脉冲充电法具有预防和消除硫化的作用 ,并因此达到延长 铅酸蓄电池寿命的目的 。 1 实验用故障电池的情况 铅酸蓄电池组中各单体电池硫化的程度并不一致 ,其中硫 化最严重电池的放电容量限制了整个电池组的容量 。由于 VRLA 蓄电池组采用穿壁内连接方式联接 ,而且电解液是贫液 式 ,因此无法通过测量单体电池放电容量或电解液密度的方法 来检测各电池的容量恢复情况 。为此本研究采用已发生硫化 故障的汽车启动用铅酸蓄电池 (62Q2120) 作实验 ,其故障现象 如下 : (1) 开路电压为 6. 2 V ,电解液密度小于密度计的测量范 围;
to 1. 75 V
Ⅱ, Ⅳ, Ⅵ———脉冲充电 Pulse charge Ⅲ, Ⅴ, Ⅶ———小电流充电 Low2current charge
①———静置 72 h Shelve for 72 h ②, ③———加水 Add water
图 1 电液密度随充电容量的变化 Fig. 1 Curves of electrolyte density vs. charge capacity
表 3 两种充电方法的密度上升值与充电容量的关系 Tab. 3 Relationship between density increa sing
value and capacity by two charge methods
编号
脉冲充电 Pulse charge
反复充放电
Repeated charge / discharge
目前普遍采用限流恒压充电法对阀控式密封铅酸蓄电池 (VRLAB) 进行充电 ,该充电模式下的正极板表现正常 ,但负极 板表面部分覆盖了一层白色硫酸铅 ,这是由于充电后期电流过 小所至 ,使负极板因长期处于欠充状态而发生硫酸盐化 [1 ] 。对 于 VRLA 蓄电池来说 ,硫化故障往往伴有失水现象 ,要恢复其 容量十分困难 ,因此必须依靠合理的充电制度来予以预防 ,解 决上述问题的方法之一就是在充电结束阶段给予小电流的恒 流充电[1～3 ] 。研究发现 , VRLA 蓄电池由于采用无锑合金板 栅 ,其寿命对充电方法特别敏感 ,若在充电初始阶段用大电流 ( I > 1 C5) 予以充电 ,则可延长其寿命[2 ] 。目前为解决电动车 用 VRLA 蓄电池充电时间过长的问题 ,电池专家们正在对各种 快速充电法进行研究 ,方法之一就是脉冲充电法 ,该充电方法
阶段 Stage
Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ
充电方法 Charging met hod
脉冲充电 Pulse charge 小电流充电 Low2current charge 脉冲充电 Pulse charge 小电流充电 Low2current charge 脉冲充电 Pulse charge 小电流充电 Low2current charge
0. 020 0. 020
Density in2
156
creases from t he value t hat
327
is less t han
0. 030 0. 030
379
5#
0. 020
t he measur2 ing range of
0. 025
6#
0. 010
densimeter to 1. 23～1. 25
— 1. 230～1. 250
— 1. 230～1. 250
— 1. 230～1. 250
放电终止以 其中一只电 池的端电压 下降到 1. 75 V 为 准 Dis2 charge is end when the ter2 minal voltage
of one of the cells decreases
电流 I/ A
时间 t/ h
容量 Q/ Ah
密度上升值Δρ
Density increasing value/ ( kg·L - 1)
12 3. 67 44
0. 005～0. 015
6 8. 00 134
4 21. 50
0. 010～0. 020
12
4. 35
52
0. 005 (1 # 、2 # 、4 # ) 0. 000 (3 # 、5 # 、6 # )
4 16. 00 64
0. 005
12 5. 00 60
0. 005 (1 # ～3 # ) 0. 000 (4 # ～6 # )
3
65. 00 195
0. 005 (2 # ～4 # ) 0. 000 (1 # 、5 # 、6 # )
表 1 反复充放电法 (阶段 Ⅰ) 的实验结果 Tab. 1 Experiment re sults of repeated charge
/ discharge method ( stage Ⅰ)
方法 Met hod
电流 时间 容量 电解液密度
说明
I/ A t/ h Q/ Ah Electrolyte density/ (kg·L - 1) Explanation
Abstract :An experimental met hod of pulse charge is designed to eliminate t he sulphation of lead2acid battery. The magnit ude and period of t he pulse current was between t hat of t he pulse charge met hod for normal battery and t he t raditional repeated charge/ discharge met hod for t he sulphated battery. The result s of t he cont rastive experiment between t he t raditional and t he new met hod show t hat alt hough t he total charge capacity obtained by t he later met hod is only 42 % as t hat obtained by t he former , t he average increase value of elect rolyte density of each single cell is 83 % as t hat obtained by t he t raditional met hod. That means , t he pulse charge met hod can eliminate sulphation more effectively t han t raditional met hod. Therefore , t he recovering charge for normal battery by pulse charge met hod is concluded to inhibit sulphation and increase cycle life of lead2acid battery. Key words :pulse charge ; low2current charge ; lead2acid battery ; sulphation
充放电法之间 ,即充 、放电电流分别为 0. 1 C10 和 0. 08 C10 ,并 用该法和传统方法进行对照实验 (即脉冲充电和小电流充电交 替进行) ,通过测量充电过程中各单体电池电解液密度的上升 值 ,来了解消除硫化的程度 。该实验的脉冲充电阶段由一个或 多个过程组成 ,每个过程又由数个脉冲周期“充电 10 min →停 充 3 min →放电 3 s →停放 1. 75 min”组成 ,过程结束后先充电 15 min ,然后放置数小时 ,以降低电解液的温度 。 3 实验结果 实验结果见表 1～表 4 和图 1 。