聊聊铅酸电池的硫化

2019-05-08      6474 次浏览

铅酸电池大家都很熟悉了,我们电动车大部分采用的是它。我们形容它为“傻大黑粗”电池,我们印象最深的可能就是它的重量了。铅酸电池应用虽广,但也有很多缺点。比如说容易极板软化,硫化,断格,短路等等,这些工艺上的缺陷使得它的使用寿命比较短。大家可能对硫化比较陌生,今天我就和各位朋友聊聊铅酸电池的硫化。


硫化,全称其实是硫酸盐化。我们拆开铅酸电池的外盖板,就会发现在负极板上生成了一层白色粗细均匀的晶粒,化学名称叫硫酸铅PbSO4,没有发生硫酸盐化的好极板的正常颜色是青黑色。为什么会产生这样的现象呢?这是因为一些原因造成我们在正常充电的时候,正负极的pb,pbo2不能完全转化为PbO2和Pb的现象,这样就逐步在缩短电池的寿命。究竟是些什么原因引起的呢?


第一种原因,是电池长期充电不足或放电后没有及时充电,比如说我们充电的时间没有把握好,或者充电器出现故障或配置的充电电压过低,甚至放电后搁置时间过长而没有及时充电,使电池长时间处于饥饿状态,使极板深处活性物质的孔隙内生成PbSO4。同时会导致极板上的PbSO4有一部分溶解于硫酸电解液中,随着环境温度和电解液密度的变化,硫酸电解液中溶解的PbSO4就会重新析出,析出来的PbSO4在极板上再次结称浅浅的白色晶体,这样翻来覆去的结晶析出的结果,就形成了硫化。当然也不排除个别厂家的电池,在生产得过程中电解液密度过高,电解液的溶解度有限,导致频繁的析出结晶造成硫化。


第二种原因,是铅酸电池的缺水导致的。随着电池的使用,电池在充电和使用的过程中,会多多少少地损失掉一些水分,就会导致电解液液面逐步过低,使极板上部没有与电解液接触而暴露在空气之中。极板上部与空气接触而被空气中的氧气氧化。尤其在我们骑行的时候,电解液随着电动车的摇晃额上下波动,与极板的氧化部分反复接触,渐渐会生成粗颗粒晶体PbSO4,我们仔细观察电池的内部,与电解液接触部分的结晶非常明显,就是这个原因。


硫化对我们的电池而言,我们会发现铅酸电池出现以下情况:硫化比较严重的电池在放电时,可以看到电池电压急剧降低,看似电池的电量很满,但是一加速或快起步,电池会过早降至终止电压,以下掉几格电,也就是说电池容量已经减小了。电池的电化学反应很不充分。就是我们在充电时,电解液温度迅速升高,但密度增加缓慢,过早产生气泡,甚至一充电就有气泡。我们看指示灯,显示电压上升很快,但电池的容量上升很慢,或者说电池的容量变小了。也可以这样理解,电解液的密度降低了,或电解液被稀释了。


硫化对电池有损耗,我们当然要尽量避免,养成良好的骑行习惯和维护方法。除了怕电池大电流充电和放电,更怕电池亏电。现在对于硫化的电池,也有几种处理方法:


对于硫化程度比较轻的蓄电池,可用小电流长时间充电的方法予以排除。就是说,对电池充电至稍微过充的状态下,控制电解液不超过40度,然后放电30%再充电,如此反复数次,可减轻和消除硫化现象。


对于硫化较严重的电池,可以先将电池放电,倒出原电解液并注入一定密度的稀电解液,即向电池中加水来稀释电解液。采用20h率以下的电流,在不超过40℃的范围内,用初充电电流充电,随时检测电解液密度,如电解液密度上升到1.15时,加蒸馏水冲淡,继续充电直到密度不再上升,然后进行放电,反复进行到密度基本稳定不变为止,最后按0.1C电流过充电,电流下降到原来电流的大约三分之一基本就可以了,然后倒掉电解液,换上标准比重电解液,交付使用一段时间后,蓄电池电解液会逐渐上升到正常标准。当然这些都是一些技术活,不仅脏累,而且繁琐。如果不是爱好的话,最好不要去轻易尝试。要是没有把握好,不但累个半死,而且搞不好使活性物质变软甚至脱落,电池也要报废。


对于普通用户而言,最好是购买电池硫化修复仪。每隔一二个月对电池进行硫化修复,就是对电池进行保养,会延长电池的寿命。


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