铅酸蓄电池极板硫酸化
铅酸蓄电池的极板形式
铅酸蓄电池的极板形式铅酸蓄电池的极板形式如下：极板是由集流体、活性物质及添加辅料等构成的蓄电池的电极，为熟极板与生极板的统称。
1、熟极板：产品为进行化成后的极板，其主要活物质为铅或二氧化铅。
2、生极板：产品为未进行化成的极板，其主要活物质为氧化铅和硫酸铅。
3、干式荷电熟极板：极板为干态且处于高荷电状态的熟极板。
4、普通型熟极板：极板为干态且处于低荷电状态的熟极板。
5、游离铅：生极板固化后未能氧化而剩余的金属铅。
6、极板额定容量：极板制造商所标称的10小时率容量。
7、主检极板：用于测量检定的极板。
8、辅助极板：用于测量主检极板时相对应的极板，是以测定的极板与其构成导通电流回路，用于以实现主检极板的容量放电测量过程。
9、参比电极：测量正货负极板电位时作为参照比较的电极。
是以测定的极板与精确已知电极电势数值的参比电极构成电池，用于测定主检极板电位数值。
10、涂膏式极板外观：10.1极板弯曲：极板弧状变形。
10.2极板活性物质掉块：极板上活性物质脱离板栅，且形成穿透性缺陷。
10.3极板表面脱皮有起泡：活性物质直接层状剥离，但未形成穿透性缺陷。
10.4极板活性物质凹陷：极板上活性物质局部明显低于极板表面。
10.5极板四框歪斜：极板对角线不相等。
10.6极板活性物质酥松：活性物质之间或与板栅之间结合力变差。
11、管式极板外观：11.1丝管破裂：丝管表面一处或多处相互脱离。
11.2丝管散头：丝管顶端发散。
11.3铅膏粘附：丝管外表面粘附活性物质。
11.4空管：丝管与板栅骨架之间没有活性物质。
12、极板成分：12.1二氧化铅含量：正极熟板中二氧化铅量占全部活性物质量的百分数。
12.2氧化铅含量：负极熟板中氧化铅量占全部活性物质量的百分数。
12.3硫酸铅含量：生板中硫酸铅量占全部干铅膏质量的百分数。
12.4游离铅含量：生板中游离铅量占全部干铅膏质量的百分数。
12.5铁含量：极板中铁杂质量占全部活性物质量的百分数。
最全面铅酸蓄电池常见故障和机理分析快点动力
最全面铅酸蓄电池常见故障和机理分析快点动力新能源1、反极的现象及原因铅酸蓄电池的反极系指蓄电池的正负极发生了改变，反极现象反映在两个方面，一是由于铅蓄电池在装配组装时某单格电池极群组接反或整个电池极群组接反。
这种情况下会出现铅酸蓄电池灌完酸用电压表测量端电压时其端电压值小于各单体蓄电池额定电压之和的现象或出现端电压为负的现象。
另一方面是铅蓄电池在容量放电时在多个串联使用中，由于某个蓄电池(或某单体蓄电池)容量较低或完全丧失容量。
在放电时这个电池很快被放完电被其它电池进行反充电，使原来的负极变成正极，原来的正极变成负极，端电压出现负值的现象。
对于前一种反极故障，在测量蓄电池端电压时(多个单体电池组成的蓄电池)都可发现，若有一个单体电池反极，不仅失去该电池的2 V电压，而且还要增加2 V反电压，端电压要降低4V左右。
例如，对于额定电压为12 V的电池，如测量其端电压为8 V左右，说明有1个单格电池反极。
如测量其端电压为4 V左右说明有2个单格反极，如测量其端电压为-4 V左右说明有4个单格反极，如测量其端电压为-12 V说明6个单格均反极。
对于后一种反极故障，其端电压值(负值)随放电情况而不同。
一般在检测时，对于这种情况要及时将蓄电池从放电线路中摘除下来，以免对蓄电池有所损坏。
2、短路现象及原因铅酸蓄电池的短路是指铅酸蓄电池内部正负极群相连。
铅酸蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面：(1)开路电压低，闭路电压(放电)很快达到终止电压。
(2)大电流放电时，端电压迅速下降到零。
(3)开路时，电解液密度很低，在低温环境中电解液会出现结冰现象。
(4)充电时，电压上升很慢，始终保持低值(有时降为零)。
(5)充电时，电解液温度上升很高很快。
(6)充电时，电解液密度上升很慢或几乎无变化。
(7)充电时不冒气泡或冒气出现很晚。
造成铅酸蓄电池内部短路的原因主要有以下几个方面：(1)隔板质量不好或缺损，使极板活性物质穿过，致使正、负极板虚接触或直接接触。
铅酸蓄电池硫化修复原理
铅蓄电池脉冲修复（电池硫化修复）原理及相关知识（网文记录仅供参考）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"硫化"。
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小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。
表面活性物质也会吸附在正极上，但它不至于引起不可逆硫酸盐化，因为正极在充电时进行阳极氧化过程，其电势足以破坏表面活性物质，使之被氧化为水和二氧化碳。
防止负极不可逆硫酸盐化最简单的方法是，及时充电和不要过放电。
蓄电池一旦发生了不可逆硫酸盐化，如能及时处理尚能挽救。
一般的处理方法是：将电解液的浓度调低（或用水代替硫酸），用比正常充电电流小一半或更低的电流进行充电，然后放电，再充电……如此反复数次，达到应有的容量以后，重新调整电解液浓度及液面高度。
蓄电池硫化产生的原因以及修复方法
一、蓄电池硫化产生的原因：正常的铅酸蓄电池在放电时形成硫酸铅结晶，充电时能容易地还原为铅。
如果电池使经常充电不足或过放电，负极板上就会逐渐形成粗大的硫酸铅结晶，很难还原。
被称为“硫化”。
它会引起蓄电池容量下降，直接影响使用寿命。
1、电池长期存放。
存放中大量的硫酸铅存在。
再加上硫酸铅浓度和温度的波动，硫酸铅结晶可以依靠附近小结晶的溶解而长大。
库存电池超过3个月就形成明显的硫化。
超过6个月，电池容量可能下降到70％，存期到一年，电池基本就报废了。
2、电池过放电。
使用过程中，电池过放电的情况也是难以避免的。
3、电池放电后不及时充电，在12小时以内就会出现明显的“硫化”。
所以，电池产生硫化是不可避免的。
“硫化”是影响电池寿命的致命原因。
化，严重影响电池的寿命。
脉冲谐振修复：可以把“不可逆”变成“可逆”，并且基本上对电池极板没有任何损伤。
这是铅酸蓄电池界在90年代取得的重大突破。
三、脉冲修复的原理脉冲修复的原理是比较复杂的。
首先，掌握任何晶体在分子结构确定以后都有谐振频率，而这个谐振频率与晶体的尺寸有关。
晶体的尺寸越大，谐振频率越低。
电池负极板硫酸铅的结晶体无例外的是大尺寸的硫酸铅结晶谐振频率比小尺寸的硫酸铅结晶相对低一些。
方法是充电采用前沿陡峭的脉冲，利用傅立叶级数进行频谱分析可以知道脉冲会产生丰富的谐波成分，其低频部分振幅大，高频部分振幅小。
这样，大硫酸铅结晶获得的能量大，小硫酸铅结晶获得的能量小，从而形成大硫酸铅结晶谐振的振幅大，在正脉冲充电期间比小硫酸铅结晶容易溶解。
这样形成“击碎”粗大的硫酸铅结晶的方法。
适当控制脉冲电流值，以较小的电流密度对正极板充电，基本上不会形成对正极板的损伤。
对于密封电池来说，瞬间的充电电压使正极板所产生的氧气也可以通过氧循环在负极板上被吸收，所以电池也不会形成失水。
这是一种“无损伤”修复。
是第三代全新的蓄电池修复技术。
四、蓄电池的维护、保养常识蓄电池的使用寿命不仅与生产厂产品质量及电动车的系统配置有关，而且也与消费者的使用、保养有很大的关系。
铅酸蓄电池常见故障分析及处理方法
铅酸蓄电池常见故障分析及处理方法常见故障不良现象故障产生的原因故障的处理方法1. 静止电压低1. 调整，检修充电2. 密度低，充电结束后达不 1. 充电器电压、电流设置器蓄电池充电到规定要求过低2. 蓄电池补充充电不足3. 工作时间短 2. 初充电不足3. 严重时需更换新4. 工作时仪表显示容量下降 3. 充电机故障电池快1. 注液盖篓色泽变黄，变红2. 外壳变形3. 隔板炭化、变形1. 充电器电压，电流设置4. 正极腐蚀、断裂 1. 调整，检修充电过高5. 极柱橡胶套管上升、老器蓄电池过充 2. 充电时间过长化、开裂 2. 调整充电制度电 3. 频繁充电6. 经常补水，充电时电解液 3. 严重时需更换新4. 放电量小而充电量大浑浊电池5. 充电机故障7. 极板活性物质均匀脱落8. 正极板爆管1. 蓄电池静止电压低1. 蓄电池充电不足而继续 1. 补充充电蓄电池过放使用 2. 检修车辆2. 充电后电解液密度低电 2. 蓄电池组短路 3. 严重时需更换新3. 正、负极板弯曲，断裂3. 小电流长时间放电电池1. 静止电压在 2V 以下 1. 极板弯曲变形短路蓄电池短路2. 电解液密度过低 2. 隔板缺少或装配中破损需更换新电池3. 充电时温度高 3. 正极活性物质脱落、底部4. 叉车工作时间短短路1. 极柱或极板组装时焊接不良1. 外接负载通路时电压异2. 外部短路 1. 需修理蓄电池断路常，不稳定 3. 大电流放电 2. 必要时需更换新2. 充电时电流无法输入 4. 连线接触不良或断电池开5. 极板腐蚀蓄电池添加密度高时： 1. 初加液密度过高或过低 1. 蓄电池换电解液电解液 1. 充电后电解液密度≥ 2. 液面降低补液错误，没 2. 严重时需更换新不当 1.300g/cm3 有按规定加入纯水，而是电池2. 蓄电池静止电压高误加入稀酸3.初期容量好，使用一段时 3. 初加液不纯（含有杂质间后容量降低4.电解液浑浊密度低时：1.充电后电解液密度低于规定值2.蓄电池容量低加液不纯：1.蓄电池容量低2.电解液浑浊，色泽异常，有异味3.蓄电池自放电严重极板硫酸盐化活性物质过量脱落蓄电池反极蓄电池漏液1. 初充电不足1. 正常放电时容量降低2. 放电状态下，放置时间过长2. 密度下降低于正常值3. 长期充电不足 1. 过充电法3. 放电时电压下降快4. 电解液密度过高 2. 反复充电法4. 开始充电电压高5. 液面过低，极板上部暴 3. 水疗法5. 充电时气泡产生早露在电解液外面6.PbSO4结晶粗大6. 电解液不纯7. 内部短路1. 褐色沉淀是由于充电电1. 清理沉淀1. 充电时有灰褐物质从流过大2. 调整密度从底部升起 2. 白色沉淀是由于过量3. 必要时需更换新2. 蓄电池容量减小放电池电3. 蓄电池电解液不纯1. 电压呈负值1. 可反向充电2. 充电后电解液密度在充电时正、负极连接错误 2. 严重时需更换新1.20 g/cm3 以下电池3. 正负极柱、极板颜色相反1. 注液口漏夜 1. 槽、盖热封不良1. 修理2. 槽、盖封合处漏夜 2. 极柱橡胶圈问题2. 必要时需更换新3. 渗液 3. 封口剂开裂电池4. 槽体外部有碰伤痕迹 4 使用中疏忽受外力撞击铅酸蓄电池热失控故障分析当电池处于充电状态时，电池温度发生一种积累性的增强作用。
铅酸蓄电池的硫化与修复原理
相同的电池，在不同的设备条件、不同的使用条件和不同维护条件下使用寿命相差很大。这就需要在设备条件、使用条件和维护条件上寻找其差异。而电池失效的的几个主要现象是：
a．正极板软化；
b．正极板板栅腐蚀；
c．负极板硫化；
d．失水；
e．少数电池出现热失控（包括电池鼓胀）
Hale Waihona Puke 此法特点，修复效率和功效高于前两种修复方法，缺点太繁琐。
4）脉冲修复
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。从原子物理学来说，硫离子具有5个不同的能级状态，处于亚稳定能级状态的离子趋向于迁落到稳定的共价健能级存在。在稳定的共价键能级状态，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，难以跃变和被打碎，电池的硫化现象就是这种稳定的能级。要打碎这些硫化层的结构，就要给环形分子提供一定的能量，促使外层原子加带的电子被激活到下一个高能带，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，谐振频率以外的能量过高会使跃迁的原子处于不稳定状态，过低能量不足以使原子脱离原子团的束缚，这样脉冲修复仪在频率多次变换中只要有一次与硫化原子产生谐振，就能使硫化原子转化为溶解于电解液的自由离子，重新参与电化学反应，在特定条件下转换回活性物质。此法特点，效果好操作方便。但需要有专用的脉冲充电器，个人用户都不具备，需要购买。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起到去硫化的作用。
铅酸蓄电池的工作原理
-- 铅酸蓄电池的工作原理1、铅酸蓄电池电动势的产生铅酸蓄电池充电后，正极板二氧化铅(PbO2)，在硫酸溶液中水份子的作用下，少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅 (Pb(OH)4)，氢氧根离子在溶液中，铅离子(Pb4)留在正极板上，故正极板上缺少电子。
铅酸蓄电池充电后，负极板是铅(Pb)，与电解液中的硫酸(H2SO4) 发生反应，变成铅离子(Pb2)，铅离子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子(2e)。
可见，在未接通外电路时(电池开路)，由于化学作用，正极板上缺少电子，负极板上多余电子，如右图所示，两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。
2、铅酸蓄电池放电过程的电化反应铅酸蓄电池放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I 。
同时在电池内部进行化学反应。
负极板上每一个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子(Pb2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应，在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。
正极板的铅离子(Pb4)得到来自负极的两个电子(2e)后，变成二价铅离子(Pb2)，，与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应，在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。
正极板水解出的氧离子(O-2)与电解液中的氢离子(H)反应，生成稳定物质水。
铅酸电池电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极，在电池内部形成电流，整个回路形成，蓄电池向外持续放电。
放电时H2SO4 浓度不断下降，正负极上的硫酸铅(PbSO4)增加，电池内阻增大(硫酸铅不导电)，电解液浓度下降，电池电动势降低。
3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应充电时，应在外接向来流电源(充电极或者整流器)，使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质，并把外界的电能转变为化学能储存起来。
在正极板上，在外界电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb2) 和硫酸根负离子 (SO4-2)，由于外电源不断从正极吸取电子，则正极板附近游离的二价铅离子(Pb2)不断放出两个电子来补充，变成四价铅离子 (Pb4)，并与水继续反应，最终在正极极板上生成二氧化铅 (PbO2)。
铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿
铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿作者：吴嘉荣来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第03期摘要：本文主要针对铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿展开分析，思考了铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿的具体的内容以及如何更好的利用这些技术。
关键词：铅酸蓄电池；过充电保护；温度补偿在使用铅酸蓄电池的过程中，可以考虑更好的使用铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿的技术，这样就能够让铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿起到更好的效果。
1 试验工作1.1 蓄电池的过充电保护研究本试验选用上海富华公司生产的12V，65Ah蓄电池，参照的标准是日本JISC8707-1992过充电寿命试验标准，在过充电寿命试验期间过充电量为0.02C10（A）×24（h/d）×240（d），其中C10为10h充电率，蓄电池置于高低温箱中，温度为（25±1）℃，单体电池完全充足电的电压规定为2.275V，当蓄电池的容量小于10h充电率额定容量的80%时，停止试验，依据试验标准计算寿命。
同时，寿命的计算也参考了不同天数时蓄电池内阻的测量结果（测量时蓄电池完全充电）。
1.2 不同温度补偿下的蓄电池容量与温度关系的研究充电用一可稳流的模拟电源来实现，试验仪器采用日本产HIOKI3550蓄电池测试仪，烘箱的温度控制精度为±1℃，控制器是自行研制的，静态工作电流小于5mA单体电池，充电电压温度补偿系数设置为-3.5mV/℃，单体电池过充阈值电压设置为2.275V（T=25℃），SC-1型控制器无温度补偿功能，SC-2型控制器为阶梯温度补偿方式，SC-3型控制器为线性温度补偿方式，蓄电池容量的大小由自行研制的安时计及所测内阻综合判断。
1.3 过充阈值电压设置方式的研究充电阈值电压温度补偿方式试验，对过充阈值电压进行温度补偿，既可以采用线性温度补偿方式，也可以采用阶梯温度补偿方式。
阶梯温度补偿方式从方便操作和补偿效果来看，分为以下几个温度段较为合理：-10～5℃、5～35℃、35～55℃、55℃以上。
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极板硫酸化
故障现象
蓄电池放电后，极板上一部分活性物质将变成为硫酸铅，这些硫酸铅应当是细小的结晶体，在充电过程中会逐渐被还原。
在不正常情况下，当硫酸铅结晶体变得粗大而坚硬时，会阻碍电解液与极板上的活性物质进行化学反应，减小活性物质的作用量并使极板电阻变大。
当极板上出现粗大而坚硬的硫酸铅结晶体时，称做极板硫酸化，或称极板硫化。
极板硫酸化的故障表现是：
（1）由于极板活性物质的作用量减小，蓄电池的容量减小，使用时容量明显不足，电压下降很快。
（2）由于硫酸铅晶体不能充分还原，使电解液密度降低。
（3）由于蓄电池容量减小，因此在充电时蓄电池电压很快升高，过早析出气泡，放电时蓄电池电压很快降低。
（4）电阻变大，蓄电池充电时，电解液温升很高，很快上升到40℃。
（5）开始充电和充电结束，蓄电池端电压过高。
（6）充电时过早发生气泡或开始充电就有气泡。
故障检修
造成极板硫酸化主要原因是：
（1）蓄电池长期充电不足，特别是初次充电不足，随环境温度的变化，极板上的部分硫酸铅反复溶解和再结晶，再结晶的晶体则变化得比较粗大而坚硬。
（2）蓄电池经常过放电或过充电。
（3）电解液液面过低，使部分极板外漏与空气接触而氧化，氧化的极板再与电解液接触即会引起极板硫酸化。
（4）电解液密度过大，电解液不纯净和环境温度的急剧变化都会使极板硫酸化。
（5）放电或半放电状态放置时间过长。
故障诊断与排除方法如下：
蓄电池产生极板硫酸化时，应根据极板硫酸化的程度，采用不同的方法进行还原处理。
（1）轻微极板硫酸化
用初次充电的第二阶段充电电流连续过量充电。
即采用率的充电电流，从单体电池端电压由2．3～2．4V升到2．6～2．7V，并且在2．5h内不再升高，同时电解液产生大量气泡，其相对密度在1．29左右为止。
（2）较重极板硫酸化
先用10h放电率放电至终止电压，倒掉电解液，加入蒸馏水。
然后用率的充电电流进行连续充电，待电解液相对密度升至左右时，再用10h率放电至终止电压。
如此反复，若蓄电池容量达到额定容量的80%时即可使用。
若容量达不到要求，可按上述方法反复进行，直到蓄电池容量恢复80%以上为止。
(3)严重极板硫酸化
首先到出电解液，并用蒸馏水冲洗极板两次，然后加足蒸馏水。
接着用20h 率的充电电流进行充电。
当电解液相对密度上升到时，到处电解液，换加蒸馏水，直到相对密度不在增加为止。
最后进行一次以10h率的电流放电，直到放电结束。
如此反复，直到蓄电池容量恢复80%以上为止。