铅酸蓄电池知识大总结
铅酸蓄电池的基础知识.
铅酸蓄电池的基本知识富液铅酸蓄电池是由法国科学家普朗特于1859年发明，它由极板、铅和氧化铅及35%硫酸和65%水构成的电解液组成。
目前广泛应用于汽车、船舶、原动机等。
一、基本概念电压：电压是用于描述做功势能的电气测量方法，单位为伏特。
电流：电流是测量有多少电子流过导体的测量方法，单位为安培。
功率：功率是电压和电流的乘积，单位为瓦特。
单体电池：单体电池是电池的最基本单个部件。
它们由装有可相互作用的电解液和铅极板的容器构成。
电池电压：铅酸电池的额定电压取决于串联连接的单体电池数量。
每个单体电池提供2伏的额定电压，那12伏的电池通常由6个单体电池串联组成。
充电状态：描述电池充电程度的指标，表示为介于完全充电和完全放电的差值的百分比。
实际电压与电池充电的相互关系取决于电池温度。
充满电的时候，冷的电池有比热的电池有低一些的电压。
完全（100%）充电状态：电池内所有可利用的活性物质全部转变成完全充电的状态。
过度充电：完全充电后仍延续的充电，它造成极板碎裂和脱落。
这些活性物质的颗粒落到电池底部，容易造成短路。
过度充电也大大地增加了发热和失水。
放电深度：放电深度是测量电池放电有多深的一种方法。
当电池100%充满时，那放电深度为0%。
相反，当电池100%放空，放电深度为100%。
电池平均放电越深，所谓的循环寿命越短。
例如，起动用电池不是用于深放电（不多于20%放电深度）。
确实，按其设计来使用，它们几乎不完全放电；发动机起动是高能量密度的，但持久时间非常短。
过度放电：电池的放电超过某一规定的限度，容易造成硫酸盐化。
大多数电池厂家提倡在重新充电前不使电池放电超过50%。
电池（存储）容量：电池的容量是尝试对额定电压下可存储的、可使用能量数量的量化，单位为安培小时（Ah ）。
例如，一个100安培小时的电池能提供5安培电流达20小时，20安培电流达5小时等。
同样地，一个电池物理容积越大，其总存储容量越大。
当电池并联时，存储容量相叠加；而电池串联时，电压相叠加。
铅酸蓄电池的基础知识
铅酸蓄电池的基础知识1一、铅酸蓄电池的原理：铅酸蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化，在放电后经充电后能复原，从而达到重复使用效果。
铅酸蓄电池充放电时的反应：1、阳极反应：pbO2+H2SO4+3H++2e≒pbSO4+2H2O2、阴极反应：pb+H2SO4-≒pbSO4+H+2e3、总反应：pb+2H2SO4+pbO2≒2pbSO4+2H2O二、蓄电池的种类1、按用途分类：起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存2、按铅酸蓄电池极板结构分类：有形成式、涂膏式和管式3、按铅酸蓄电池盖的结构分类：有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式4、按铅酸蓄电池维护方式分类：有普通式、少维护式和免维护式三、蓄电池的命名1、国家标准蓄电池命名：以型号6-QA(W)-54a的蓄电池为例，说明如下：⏹6表示由6个单格电池组成，每个单格电池电压为2V，即额定电压为12V⏹Q表示蓄电池的用途，Q为汽车启动用蓄电池、M为摩托车用蓄电池、JC为船舶用蓄电池、HK为航空用蓄电池、D表示电动车用蓄电池、F 表示阀控型蓄电池。
⏹A和W表示蓄电池的类型，A表示干荷型蓄电池，W表示免维护型蓄电池，若不标表示普通型蓄电池⏹54表示蓄电池的额定容量为54Ah（充足电的蓄电池，在常温以20h率放电电流放电20h蓄电池对外输出的电量）⏹角标a表示对原产品的第一次改进，名称后加角标b表示第二次改进，依次类推。
注：①型号后加D表示低温启动性能好，如6-QA-110D ②型号后加HD表示高抗振型③型号后加DF表示低温反装，如6-QA-165DF2、日本JIS标准蓄电池命名：在1979年时，日本标准蓄电池型号用日本Nippon的N为代表，后面的数字是电池槽的大小，用接近蓄电池额定容量来表示：如NS40ZL ：⏹N表示日本JIS标准；⏹S表示小型化，即实际容量比40 Ah小，为36Ah⏹Z表示同一尺寸下具有较好启动放电性能，S表示极桩端子比同容量蓄电池要粗，如NS60SL；。
铅酸蓄电池基础知识
VRLA电池基本结构与设计
➢构成VRLA铅酸蓄电池的主要部件： • 正负极板、隔膜、电解液、安全阀、电池壳与电池盖
• 端子、连接条、极柱等零件
Euroba 12V系列电池剖面图
Euroba 2V系列电池剖面图
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➢VRLA蓄电池的设计： • 板栅合金的选择：
板栅的功能是支撑活性物质并传输电流。它通常是铅或铅基合金制成的栅栏片状物，使 活性物质固定于其中。 备注：参加电池反应的活性物质Pb和PbO2是疏松的多孔性物质需要载体固定。
➢ EUROBA电池的特点与优势
➢VRLA蓄电池的选型与设计：
• 选择蓄电池的需要考虑几个因素：
✓ 电池的类型：铅酸电池：AGM或胶体电池、锂电池、镍镉电池。 ✓ 电池容量：根据用户实际的后备要求（负载功率和后备时间），主设备类型计算容量。 ✓ 电池性能参数：评估VRLA电池的重量、体积、比能量、使用温度范围的因素，综合考虑。
• 选定蓄电池之后的设计： ✓ 在确定电池组总容量的前提下，结合用户现场安装条件、负载使用情况设计：
电池组的组数（并联一般不超过3组）。 ✓ 选择使用电池箱或电池架承载电池。 ✓ 电池列间、层间连接电缆或铜排截面积计算，确保安全载流量和导线压降。
1小时率大电流放电时，连接线压降< 10 mv ✓ 确认安装地面最大承载能力（Kg/m²)确保电池安装安全可靠。
VRLA蓄电池培训目录
基础知识 选型与设计
➢ 铅酸蓄电池的发展历史与现状 ➢ VRLA电池的基本定义与分类 ➢ VRLA电池的基本原理 ➢ VRLA电池的基本结构与设计 ➢ VRLA电池的基本性能参数
➢ 蓄电池的选型
蓄电池容量的计算 A. 按所需容量和电流的计算蓄电池容量方法与实例 B . 按照所需功率计算蓄电池容量方法与实例
铅酸蓄电池知识分享
检查极组有无内部短路 checking for short circuit
将电池盖与电池壳胶连在一起s sealing the battery cap with container
Battery 是指蓄电池和电池组,更强调系统或者组; Battery 运用得更加广泛，是电池的通用名称，包 括锂电池、镍氢电池、蓄电池、干电池等等。
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精选课件
➢ 电池的基本知识
电池种类
一次电池：不可充电，如锌锰、碱性、锂电池 二次电池：可充电，如铅酸、镍氢、锂离子电池 高级电池：结构特殊，性能卓越，如锌空电池，
– 活性物质的载体：铅膏靠板栅保持和支撑 – 集流体：担负着电流的传导、集散作用并使
电池分布均匀 • 性能要求：导电性好，耐腐蚀，与活性物质结合
性好，足够的强度
• 目前最广泛使用的Pb-Sb和Pb-Ca合金： – Pb-Sb合金循环性能好，但易失水，正极板栅腐蚀快 – Pb-Ca合金浮充性能好，板氢电位高因此失水率低，导电性能好 ，但易出现PCL-1及板栅膨胀而导致的活性物质脱落 --Pb-Ca-Sn-Al合金：铅钙系合金的代表，目前使用最广泛
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电池学习分享
By Amy
2017.12.20
1
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大纲
电池的基本知识 铅酸蓄电池知识 铅酸蓄电池结构 蓄电池的基本参数 蓄电池应用注意事项
2
精选课件
电池的基本知识
电池
通过化学反应提供直流电能的电化学装置
Cell 和Battery 的区别:
Cell 是指一般的小型和单个电池，更强调单个单元;
铅酸蓄电池的基本常识
•第一节铅酸蓄电池的基本常识铅酸蓄电池定义：是用稀硫酸做电解液，用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性电池。
铅酸蓄电池主要由正负极板、隔板、硫酸电解液，电池壳体等主要部件组成。
铅酸蓄电池结构1、正负极板：正负极板是由板栅和活性物质构成的●板栅的作用：①支承活性物质。
②传导电流，使电流分布均匀。
板栅的材料一般采用铅锑合金，免维护电池采用铅钙合金或低锑合金。
●活性物质的作用：参加成流反应●充电状态：正极活性物质主要成分为二氧化铅，负极活性物质主要成分为绒状铅2、隔板：电池用隔板是由微孔橡胶、塑料玻璃纤维等材料制成的，它的主要作用是：①防止正负极板短路。
②使电解液中正负离子顺利通过。
③阻缓正负极板活性物质的脱落，防止正负极板因震动而损伤。
因此要求隔板要有孔率高，孔径小，耐酸不分泌有害杂质，有一定强度，在电解液中电阻小，具有化学稳定性的特点。
3、电解液电解液是蓄电池重要组成部分，它的作用是：①传导电流②参加电化学反应电解液是由浓硫酸和净化水配置而成的，电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。
汽车用蓄电池采用电解液密度为1.280+0.005g/cm3（25℃）稀硫酸。
4、电池壳盖：电池壳、盖是盛正、负极板和电解液的容器，主要由塑料和橡胶材料制成。
5、排气栓：由塑料材料制成，对电池起密封作用，阻止空气进入，防止极板氧化。
使用前：必须将排气栓上的盲孔用铁丁刺穿，以保证气体逸出畅通。
6、其他：蓄电池除上述主要零部件外，还有链条、端子、极柱、荷电显示器等零部件。
•第二节铅酸蓄电池工作原理铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅（PbO2），负极活性物质是海绵状金属铅（Pb），导电介质稀硫酸（电解液）。
在蓄电池充放电过程中，正负极将发生下列反应，将电能转化成化学能贮存在电池中或将化学能转化成电能提供给外界。
负极反应：放电Pb + HSO-4-2e PbSO4 + H+充电正极反应：放电PbO2 + HSO4- + 3H+ + 2e PbSO4 + 2H2O充电放电：H2SO4浓度下降，正负极板上生成PbSO4，使内阻增大，从而电池电动势降低。
铅酸蓄电池基础知识汇总
第二章，铅酸蓄电池概述
一.铅酸蓄电池的基本结构
铅酸蓄电池主要由正负极板、隔板、硫酸电解液、电池槽体等主 要部件组成。各种铅蓄电池根据其用途的不同，各有不同的要求， 从而在结构上也有差异。对于阀控密封型还有安全阀，接线端子。
1.正负极板
正负极板是由板栅和活性物质构成的。 ●板栅的作用为①支承活性物质。 ②传导电流，使电流分布均匀。 板栅的材料：起动型铅蓄电池一般采用低锑多元合金，免维护电池采用 铅钙合金。 正负极活性物质比例 铅酸蓄电池设计上正负极活性物质利用率一般按30—33％计算，正负极 活性物质比例为1：1，实际应用中，负极活性物质利用率一般比正极高 ，对于阀控铅酸蓄电池，考虑到氧再化合的需要，负极活性物质设计过 量，一般宜为1：1．0—1．2。
温度对容量的影响
对电解液性能的影响 -50度时，H2SO4的粘度是常温时的几千倍 -40度时， H2SO 极板 17.8% 电解液 62.2% 160AH 极板 32% 电解液 51% 16000AH 极板 57% 电解液 29% 隔板 20% 隔板 17% 隔板 14% 总和 1.19 毫欧 总和 0.72 毫欧 总和 0.014 毫欧
运行制度
运行方式： 1、充放电制：多用于移动式、小容量便携式等，如一组使用、一组备用。 2、连续浮充：只要电池电压低于供电电压就进行充电。 3、定期浮充：定期充电的一种方式。 连续浮充寿命较充放电制高1-2倍。
充电
恒流充电：适用于串联的电池组，落后的电池易于恢复，最好用于小电流长时 间充电模式。 缺点：开始阶段电流过小，后期过大，时间长，析出的气体多，对板极冲击大， 效率不高。 免维护的电池不宜使用此方法，可用于长时间小电流的活化充电。 变型：分段恒流充电。
铅酸蓄电池基础知 识汇总
铅酸蓄电池的常识解释
铅酸蓄电池的常识解释第一章铅酸蓄电池的常识1. 电池的构成任何一种电池均有四个主要的部件组成：两个不同材料的电极、电解液、隔膜和外壳。
? 对于铅酸蓄电池来说，正极活性物质是二氧化铅（PbO2，暗红色），负极活性物质是铅（Pb，灰色），正负极集流体都是板栅，电解质是硫酸（H2SO4）。
动力电池：隔膜是聚氯乙烯（PVC），外壳是聚丙烯（PP）。
起动电池：隔膜是聚丙烯(PP)或聚乙烯（PE），外壳是聚丙烯（PP）。
阀控式密封电池：隔膜是玻璃纤维（AGM），外壳是ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物）。
2. 铅酸蓄电池的工作原理PbO2 + Pb ＋2H2SO4 ＝2PbSO4 + 2H2O随着放电的进行，硫酸不断减少，与此同时电池中又有水生成，这样就使电池中的电解液浓度不断降低；反之，在充电时，硫酸将不断生成，因此电解液浓度将不断增加。
3. 铅酸蓄电池的电性能电池的开路电压：电池在断路时（即没有电流通过两极时），电池两极的电极电位之差，称为电池的开路电压。
电池的开路电压只取决于所组成电池的电极材料与电解液的活度和放电的温度，与电池的几何形状和尺寸大小无关。
在电解液密度一定的范围内，铅酸电池的开路电压与电解液的密度有下列关系：开路电压=d＋0.85，d是在电池电解液的温度下电解液的密度（g/cm3）。
? 根据铅酸电池中进行的反应可知，放电时随着PbO2和Pb的消耗，H2SO4也消耗，即随着放电的进行，H2SO4减少，水增加，则酸的密度降低。
因此可以根据电池的开路电压估计电池的荷电状态，也可以根据电池的开路电压估计电解液的密度。
电池的内阻：是指电流通过电池内部受到的阻力，又叫全内阻。
它包括欧姆内阻和极化内阻。
电池的欧姆内阻包括电极本身的电阻、电解质溶液的电阻、离子通过隔膜微孔时受到的阻力和正负极与隔离层的接触电阻等。
欧姆内阻还与电池的几何尺寸、装配的紧密程度和电池的结构等因素有关，一般电池装配越紧密、电极间距离越小，欧姆内阻就越小；对于同一类的相同结构的电池，几何尺寸大的其欧姆内阻比几何尺寸小的电池要小。
铅酸蓄电池的知识
电极电势的产生，与建立双电层有关。
将一金属电极插入含有该金属离子的溶液中，由于该离子在金属中与溶液中的化学势不同，因而发生金属离子在电极与溶液之间的转移。在静电力作用下，这种转移很快达到动态平衡。
充电时正、负极电势变化曲线有些不同，特别是负极在充电接近终期时极性转变，显示-0.05~0.15 V左右。
一般正极板比负极板的电极电势变化较大，这是因为正极侧充、放电时有水的产生和消失，由于其扩散缓慢，使得活性物质的表面硫酸浓度变化幅度较大，因而电极电势的值变化较大。通常在组装电池时，隔板带沟槽的一面朝向正极板，其原因之一是使电解液储量多，浓度变化慢些扩散较好，从而防止正极电势过早的下降。
2H+ +2e H2
开路电压与电池荷电状态的关系
根据铅蓄电池中进行的总反应可知，放电时随着二氧化铅和铅的消耗，硫酸也消耗，即随着放电硫酸减少，水增加，则酸的浓度降低。电池的开路电压和酸的浓度呈函数关系，因此蓄电池从完全充电状态到完全放电状态，其酸的浓度逐渐变化，开路电压也逐渐变化，所以由电池的开路电压即可估计电池的荷电状态。
电池厂家泰科源
开路电压
电池在开路状态下的端电压即开路电压，也是两极的电极电势之差，但不是平衡电势，而是稳定电势或混合电势之差。
理论上，电池的开路电压不等于电动势，但数值上可能要接近。
铅酸蓄电池的电动势的电动势是硫酸浓度的函数。开路电压也是硫酸浓度的函数。
电池的开路电压与电解液密度的关系可用下式计算：
开路电压=d+0.85
蓄电池的知识
铅酸蓄电池的电动势和开路电压
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铅酸蓄电池知识大总结《铅酸蓄电池原理大总结》1111铅酸蓄电池的硫化与修复原理虽然目前的科学技术飞速发展近年铅酸蓄电池的发展也比较快基本上以大型阀控密封式铅酸蓄电池代替了防算酸隔爆型电池就是大型阀控密封式铅酸蓄电池近些年也在发展但是大容量的固定电池还是以铅酸蓄电池为唯一的选择如何延长铅酸蓄电池的正常使用寿命一直是业内人士探讨的主要问题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下面就以电池失效模式来探讨设备条件使用条件和维护条件对电池失效的影响及其应对方法一电池的失效模式及其原因1电池的正极板软化电池的正极板是由板栅和活性物质组成的其中活性物质的有效成分就是二氧化铅放电的时候二氧化铅转为硫酸铅充电的时候硫酸铅转为二氧化铅二氧化铅是由α二氧化铅和β二氧化铅组成的在2种二氧化铅中以其中α二氧化铅荷电能力小但是体积大比为β二氧化铅坚硬主要起支撑作用β二氧化铅恰好相反荷电能力大但是体积小比为β二氧化铅软主要起荷电作用α二氧化铅是在碱性环境中生成的在电池内部一旦出现参与放电以后在充电只能够生产β二氧化铅正极板的活性物质是多孔结构的就与电解液硫酸的接触面积来说多孔结构是平面的数十倍如果α二氧化铅参与放电以后重新充电以后只能够生成β二氧化铅这样就失去了支撑不仅仅会产生正极板活性物质脱落而且脱落的活性物质还会堵塞正极板的微孔导致正极板参与反应的真实面积下降形成电池容量的下降后备电源的电池使用年限要求比较严格对电池的比容要求比较宽因此后备电源使用的电池的后备电源的电池α二氧化铅和β二氧化铅比例比深循环的动力型电池大一些为了减少α二氧化铅参与放电一般控制放电深度仅仅为40％随着电池的使用时间的增加电池的容量下降新电池放电40％的电量对于旧电池来说必然上超过40％的所以旧电池就相当于放电深度深电池的正极板软化也会被加速所以电池的容量寿命曲线的后期下降速率远远高于中期电池容量越小放电深度越深α二氧化铅损失也越多正极板软化也越严重导致电池容量下降越快形成了恶性循环这样电池的放电深度需要严格控制实现这个控制的是靠基站的电源管理系统的国内和设置目前控制电池放电深度的主要标准还是一次放电量和放电电压这样尽可能避免在应急的时候强制放电而应该按照放电量来增加电池的容量2电池的正极板腐蚀正极板的板栅中的铅在充电过程中或被氧化为二氧化铅并且不能够再还原为铅形成正极板腐蚀而二氧化铅的体积比铅的体积大形成体积线性增加变形使正极板活性物质与板栅脱离导致正极板失效而过充电会严重加速正极板腐蚀我们一般以为不会产生过充电状态实际上基站的浮充电压如果跟不上环境温度的上升而进行下降的补偿过充电就产生了如基站的空调不够或者损坏电池的过充电也会产生这样电池的正极板板栅在不同的使用条件下会有不同的腐蚀速度长三角和珠三角地区的正极板腐蚀也会比内地严重这与电池的使用环境温度关系密切3电池的负极板硫化电池放电以后负极板的铅转换为硫酸铅如果不及时充电或者充电时间比较长这些硫酸铅晶体就会逐步聚积而形成粗大的硫酸铅结晶采用普通的充电方式是无法恢复的所以称为不可逆硫酸铅盐化简称硫化在折合单格电压为225V的浮充状态下电池基本充满电需要一周的时间完全充满电需要28天的时间其间电池就处于欠充电状态在电池放电以后的12小时就可以发现产生粗大的硫酸铅结晶在发生电荒的地区电池的硫化相当严重在一般浮充状态下使用随着日夜环境温度的变化硫酸铅结晶也会聚积而形成粗大硫酸铅结晶而导致硫化在冬季环境温度比较低的时候电池的浮充电压应该相应的提升如果浮充电设备没有依据室温相应的调解上升电池欠充电就会产生电池硫化也就产生了失水的电池相当于电解液的硫酸浓度上升也形成了加速电池硫化的条件较快速的充电可以抑制电池的硫化基站的充电电流相对都比较小所以硫化程度比充电电流大的电池严重另外浮充电压纹波越小浮充电流的扰动越小也形成了电池硫化的条件采用低锑合金的正极板的电池浮充电压比较低也比其它铅钙锡铝合金电池更加容易出现硫化从上面的硫化失效原因看看很多电池的是无法避免的特别是电池组发生单体电池落后的时候个别落后的单体电池处于欠充电状态这样该电池比其它电池更加容易硫化电池一旦出现硫化靠单纯的浮充和均充是无法解决的必须采取其它措施目前消除密封电池硫化的方法有化学法和脉冲法化学法虽然会较快的消除负极板硫化但是其副作用增加电池自放电会比较明显这样会形成新的失效模式所以除了应急处理以外没有任何电池制造商同意采用这种方法来修复电池而脉冲修复硫化属于无损修复这是近年来所广泛提倡的方法4电池的失水电池充电达到单体电池235V25℃以后就会进入正极板大量析氧状态对于密封电池来说负极板具备了氧复合能力如果充电电流比较大负极板的氧复合反应跟不上析氧的速度气体会顶开排气阀而形成失水如果充电电压达到242V25℃电池的负极板会析氢而氢气不能够类似氧循环那样被正极板吸收只能够增加电池气室的气压最后会被排出气室而形成失水电池具备负的温度特性其析气也与温度特性一致当电池温升以后电池的析气电压也会下降温升会导致电池容易析气失水长三角和珠三角地区夏季环境温度比较高如果没有空调或者空调容量不足会使电池失水增加如果单体电池的浮充电压折合为225V在30℃的时候电池失水比25℃条件下增加一倍在40℃条件下电池失水是25℃的8倍左右除非相应的降低浮充电压如果电池的正极板含锑随着锑的循环部分的转移到负极板上面由于氢离子在锑还原的超电势约低200mV于是负极板锑的积累会导致电池的充电电压降低充电的大部分电流用来做水分解而形成失水所以我们认为在大型固定型电池中应该逐步淘汰低锑正极板的电池另外对在电池生产过程中应该严格控制铅钙锡铝正极板的含量5电池的热失控电池在均充状态时充电电压会达到折合单格24V这个电压超过了电池正极板大量析氧的电压特别是在高温环境中大量析氧电压会下降这样产生的析氧量会大幅度的增加而正极板产生的氧气在负极板会被吸收吸收氧气是明显的放热反应电池的温度会提升如果电池已经出现失水玻璃纤维隔板的无酸孔隙增加会加速负极板吸收氧气产生的热量会更多电池温升也更高而电池的温升也会加速正极板析氧形成恶性循环热失控在热失控状态下析氧量增加电池内的气压增加当达到塑料电池外壳的玻璃点温度的时候电池开始鼓胀变型这种变型除了影响电池内部的机械结构以外还会形成电池漏气而导致更加严重的失水漏酸尽管电池热失控现象发生的不多但是一旦发生热失控电池的寿命会迅速提前结束6电池的不均衡新电池的容量开路电压和内阻应该进行严格的配组所以新电池一般离散性比较小随着电池使用电池在制造工艺中必然存在的微小差距会被扩大如电池开阀压的区别会导致电池失水不同失水多的电池相当于电池的硫酸比重提升导致电池开路电压增加也是该单体电池的充电电压相当于其它电池电压高而在串联电池组中的其它电池分配的电压就会下降形成其它电池的欠充电欠充电的电池内阻会增加放电的时候电池电压会更低充电电压跟不上导致电池电压高的更高低的更低电池正极板软化的差异随着充放电也会被扩大当电池正极板发生软化的时候脱落的活性物质会堵塞一部分微孔正极板上单位面积的电流密度会增加而增加电流密度的反应部分的充放电活性物质的膨胀收缩更加厉害导致正极板软化被加速这样就形成的容量落后的电池更加落后电池的负极板发生硫化放电电流的密度也会增加相当于增加了放电深度硫酸铅结晶会比较集中在放电部位形成较大的硫酸铅结晶硫酸铅结晶体积越大其吸附能力也相对增加导致硫化更加严重而硫化的电池在放电过程中也相当于增加了放电深度硫化也更加严重所以电池容量的下降也会形成恶性循环从电池的寿命容量曲线看电池的容量总体上是逐步加速的凡是电池出现不均衡总是加速的对于电池的不均衡目前唯一的充电方式是采用均充其愿望是对充满电的电池实现增加电池的副反应把欠充电的电池充满电但是实际上这个作用不足以恢复电池的均衡目前比较有效的方法还是采用单体电池的补足充电可是一般基站和修复队伍都不具备这个设备条件二对策1设备管理与改造a机房环境温度对电池的寿命影响至关重要除了配备相应的空调设备以外应该增加和完善机房温度的遥测在中心机房就可以发现任意一个机房温度超温高温和低温报警以便及时处理b检测浮充电压和均充电压与环境温度的的关系应该依据电池的特性具备－3mV～－4mV℃单格的特性2均衡充电和容量配组为了防止电池落后对单格电压低的电池进行单独充电现在已经开发了2V50A的充电器可以用来给落后的电池单独充电也可以通过2V50A的放电器对进行精确的容量测试以便进行容量配组3消除硫化消除电池硫化的方法有几种方法各有特点a 水疗法如果硫化不太严重可以使用较稀的电解液密度在1100gcm3以下即向电池中加水稀释电解液以提高硫酸铅的溶解度并用20h率以下的电流在液温30℃～40℃的范围内较长时间充电可能得以恢复如果电解液密度较高则充电时只进行水分解活性物质难以恢复对于密封电池来说水疗法是无法进行的另外水疗法的成本和使用工时都比较大现在有了脉冲修复的方法已经很少见到水疗法了b 化学处理方法采用化学添加剂在电池发生硫化的时候使用这种方法对消除硫化是行之有效的但是其副作用不可忽视主要问题是会形成自放电明显增加所以一般的电池制造商都不敢使用c 大电流充电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100mAcm2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－φ0＜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d 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离子包含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逆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的分子迁移到更高的能级状态太低得能量无法达到跃迁所需要的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的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短占空比足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这样实现了脉冲消除硫化实现脉冲消除硫化和抑制电池硫化的方法一般可以采用脉冲保护器和修复仪来处理一般使用2类修复方法其一为在线修复把可以产生脉冲源的保护器并联在电池的正负极柱上使用电池或者充电器的电源或者使用外来的市电就会有脉冲输出到电池上面这种修复方式所需要的能源很少比较慢但是由于常年并联在电池极柱2端慢也没有关系对于没有硫化的电池可以抑制电池的硫化其二为离线式的可以产生快速的脉冲脉冲电流相对比较大产生脉冲的频率比较高脉冲占空比比较大一些产品还具有自动控制这种修复仪主要是用来修复已经硫化的电池2正极板软化的形象解释在正常的电池中电池正极板的二氧化铅是由α二氧化铅和β二氧化铅组成的其中α二氧化铅好像是乔木的树干和树枝β二氧化铅好像是树叶而光合作用主要是树叶当然树干也会由一些光合作用但是很少主要是靠树叶而光合作用是维持大树生存的重要条件之一没有光合作用大树将死亡这个大树有一个奇特的特性就是树枝干一旦参与光合作用将变成树叶如果树叶多了光合作用会增加但是树枝少了没有支持作用树叶会重叠互相遮挡也使得光合作用下降产生这个效应的原理就是α二氧化铅只能够在碱性环境中生成在酸性环境中只能够生产β二氧化铅而电池是在酸性环境中工作的如果α二氧化铅一旦参与放电再充电就只能够生成β二氧化铅也就是树枝和树干变成了树叶开始的时候光合作用也可能增加但是很快树叶堆积在一起遮挡了阳光光合作用反而下降了树枝和树干少了我们就说电池的正极板软化了一堆没有树枝和树干连接的树叶就会脱离正极板所以加液的时候在充电析气的时候β二氧化铅就脱离了极板形成了我们看到的黑液产生正极板软化的原因比喻如下大电流放电状态电池正极板表面的二氧化铅参与反应快深层的二氧化铅反应以后形成的局部硫酸已经转化为水了缺少参与反应的硫酸而隔板中的硫酸扩散首先达到表面所以表面的α二氧化铅液被迫参与反应再充电以后就形成了β二氧化铅树枝就变成了树叶正极板软化就产生了如果采用比较缓慢的放电硫酸扩散可以供给深层的二氧化铅参与反应树枝的损失就少一些这样大电流放电是电池产生正极板软化的第一位原因所以电摩的电池多数都会有正极板软化的现象产生第二个原因就是深度放电就是表面的β二氧化铅已经不够用了所以α二氧化铅也不得不参与反应也形成了树枝变成了树叶导致正极板软化正极板软化会使得脱落于树枝的树叶会遮挡阳光也就是术语中说的脱落的二氧化铅会堵赛通孔形成了半通孔和闭孔堵塞了硫酸的通道使得被堵塞的二氧化铅不能够参与反应电池的容量也会明显的下降电池正极板析气会产生对正极板的冲刷作用也会使得正极板软化产生所以大量析气不仅仅是会产生失水而且也会形成一些正极板软化的条件3铅酸蓄电池活性物质过量脱落的原因及处理1将电池的极群取出检查沉淀槽中的沉淀物如果是活性物质少量脱落在电池正常工作的范围内是允许的如果大大超过正常的情况时就要及时分析原因并进行及时处理A电池槽底部在短时间内集积了大量褐色沉淀说明是自正极板上脱落是由于充电电流过大或经常过充电造成的B沉淀物为白色时是由于经常过量放电致使活性物质成硫酸铅沉淀或电解液中有杂质特别是氯过量太多而形成氯化铅沉淀C沉淀物形成褐浅蓝白色互相交迭堆积说明了电池内进入了铁铜等有害物质D如果发现脱落物质是粘糊状的说明电解液不纯密度较大或电池充放电温度高使极板腐蚀脱落如果沉淀物成块状说明铅膏质量工艺较差电池装配中造成活性物质脱落活性物质过量脱落一方面造成电池容量下降另一方面容易在电池底部造成正负极板短路使电池使用寿命及早终止2如果因为活性物质脱落引起极板底部短路则需要将极群抽出取出沉淀物清除极板短路部位将极群装入电池更换新的电解液再以较小电流充电并在充电后期调整电解液密度和液面高度使电池恢复使用4电动车蓄电池故障的检修电动车用蓄电池制造水平参差不齐蓄电池质量性能区别也相当大与蓄电池配合的设备质量好坏也不同程度地影响蓄电池的性能使用条件的千差万别也造成电动车性能的差异在用户看来都可能理解成为蓄电池的质量问题在电动车主要部件中蓄电池的故障率较高以下列举了一些典型的故障现象介绍其检查处理方法一电池漏液1故障现象常见的漏液现象一是上盖与底槽之间密封不好或因碰撞封口胶开裂造成漏液二是帽阀渗酸漏液三是接线端处渗酸漏液四是其他部位出现渗酸漏液2故障的检查和处理先做外观检查找出渗酸漏液部位取开盖片看帽阀周围有无渗酸漏液痕迹再打开帽阀观察电池内部有无流动的电解液完成了上述工作之后若仍未发现异常应做气密性测试放入水中充气加压观察电池有无气泡产生并冒出有气泡则说明有渗酸漏液最后在充电过程中观察有无流动的电解液产生如果有则说明是生产的原因在充电过程中如有流动的电解液应将其抽尽二电池充不进电1故障现象首先检查充电回路的连接是否可靠检查连线与插头接触是否完好认真检查插座和插头是否有打火烧弧现象有无线路损伤断线等检查充电器有无损坏充电参数是否符合要求即初期充电电流达到16-25A只最高充电电压达到148-149V只充电浮充电转换电流达03-04A只浮充电压达到140-144V只查看电池内部是否有干涸现象即电池是否缺液严重还应检查极板是否存在不可逆硫酸盐化极板的不可逆硫酸盐化可通过充放电测量其端电压的变化来判定在充电时电池的电压上升特别快某些单格电压特别高超出正常值很多放电时电压下降特别快电池不存电或存电很少出现上述情况可判断电池出现不可逆硫酸盐化2故障的检查和处理先将充电回路连接牢固充电器不正常的应更换干涸的电池应补加纯水或1050的硫酸进行维护充电放电恢复电池容量如果发现有不可逆硫酸盐化应进行均衡充电恢复容量干涸的电池加液后的维护充电应控制最大电流18A充电10-15小时三只电池的电压均在134V只以上为好如果电池之间电压差别超过03V说明电池已经出现不同步的不可逆硫酸盐化对于发生不可逆硫酸盐化的电池需要更换整组电池或激活电池三电池变形1故障现象蓄电池变形不是突发的往往是有一个过程的蓄电池在充电到容量的80左右进入高电压充电区这时在正极板上先析出氧气氧气通过隔板中的孔到达负极在负极板上进行氧复活反应2PbO2 2PbO热量PbOH2SO4 PbSO4H2O热量反应时产生热量当充电容量达到90时氧气发生速度增大负极开始产生氢气大量气体的增加使蓄电池内压超过开阀压安全阀打开气体逸出最终表现为失水2H2O 2H2↑O2↑随着蓄电池循环次数的增加水分逐渐减少结果蓄电池出现如下情况。