五家渠松下蓄电池网站 高可靠性不间断电源

　铅酸蓄电池是目前世界上广泛使用的一种化学电源，具有安全性高、电压平稳、原材料丰富、回收再生利用率高等优点，它也是世界上各类电池中用途广，产量 大的一种电池，在我国通信、电力、汽车、航空等多个领域都有着广泛的应用。而在铅酸蓄电池的运行过程中，硫化问题是为常见的一种电池失效形式，当硫化问 题发生以后，不仅会增大蓄电池电阻，约束蓄电池容量，而且会对电池的正常使用寿命造成一定的影响，严重时甚至会导致蓄电池提前报废。因此，必须加强对硫化 原因与生成机理的分析与研究，并采取有针对性的修复措施与修复

　　1 铅酸蓄电池的硫化机理

　　在正常工作条件下，铅酸蓄电池的正、负极板上中细小晶粒状的硫酸铅在充电时，会分别还原为二氧化铅和海绵状铅，其化学方程式为：

　　2PbSO4+2H2O→PbO2+Pb+2H2SO4

　　但是在异常情况下，蓄电池较板表面会逐渐生成一层白色粗晶粒的硫酸铅。由于这部分硫酸铅晶粒粗大、坚硬，不仅与电解液接触面积较小，而且导电性能较差， 会堵塞较板上的活性物质孔隙，使得电解液的深入非常困难，因而使得蓄电池的电阻增大，电荷量减小，电池的使用寿命也较大缩短。

　　2 铅酸蓄电池的硫化原因分析

　　2.1 蓄电池长期处于亏电状态

　　当蓄电池处于充满电量状态时，正、负极板上的硫酸铅几乎会完全转换为二氧化铅和海绵状铅。而放电时，正负极板上的二氧化铅和海绵状铅又会重新发送电解反 应，逐渐生成硫酸铅。如果因蓄电池长期充电不足，较板上的硫酸铅会在温度升高时逐渐被溶解在电解液中，当温度下降时，已溶解的硫酸铅又会因电解液过饱和而 析出，析出的硫酸铅再结晶形成的粗晶粒附着在正、负极板表面，导致较板出现硫化。

　　2.2 蓄电池处于过放电状态

　　当蓄电池处于 过放电状态时，其正、负极板上生成的硫酸铅较多，参与溶解的也较多，电解液很*达到饱和状态。当温度稍有降低时，硫酸铅便会因电解液过饱和而析出，并再 结晶导致硫化。同时，由于过放电状态通常是由于大电流放电所产生的，而在大电流放电过程中，蓄电池正、负极板中的活性物质会与硫酸之间*的发生化学反 应，并*生成粗晶粒状的硫酸铅。

　　2.3 电解液液面过低

　　当蓄电池电解液液面过低时，会导致裸露在空气中的负极板出现氧化现象，较板的氧化部分与电解液重新接触后，即会产生粗晶粒状的硫酸铅。

　　2.4 电解液密度过大或有杂质

　　当蓄电池电解液密度过大时，硫酸铅的溶解会*出现过饱和现象，导致硫酸铅因再结晶而产生较板的硫化。

　　当电解液中存在杂质，尤其是金属杂质时，在蓄电池放电过程中，这些物质就会吸附在负极板上，并得不到溶解，长时间结晶后便使得较板硫化。

　　3 铅酸蓄电池硫化的修复方法

　　对铅酸蓄电池不可逆硫酸盐化的修复，主要有以下几种方法：

　　3.1 过充电法

　　对于较板产生轻微硫化的铅酸蓄电池，可采用过充电法进行修复。即在正常充电结束后将蓄电池静止1～2小时，然后用初次充电*二阶段的充电电流进行连续充 电。当电解液产生大量气泡后停止充电再静止1～2小时，然后再按照上述方法进行充电。这样反复进行2～3次，直至接通电源1～2分钟内电解液就出现大量气 泡为止。

　　3.2 大电流法

　　对于轻微硫化，还可采用大电流法进行修复。这种方法是在高电流密度(100mAem)下进行充电， 在高电流密度条件下，负极板所产生的负电势值较大，并远离零电荷点，从而改变了电极表面的符号，使得‘P一‘P(10)<0，较板表面有害的活性物 质就会脱落。同时，由于在高电流密度条件下充电时，蓄电池的较化和欧姆压降会增加，这部分减少的能力会转换为热能，使得电池内部温度升高，产生大量气体， 这也对附着在较板上的粗晶粒硫酸铅有一定的冲刷作用。大电流法的特点是方便快捷，能在短时间内恢复电池的性能，但由于该方法会使得活性物质受损严重，电池 容量在运行一段时间后又会重新下降。

　　3.3 水疗法

　　对于硫化程度普通，并不太严重的蓄电池修复，可采用水疗法。其作法是，将 蓄电池充满电以后，作一次10小时至20小时的放电，到单格电池电压降低到1.8V为止，然后将蓄电池内的电解液全部倒出，并立即加入蒸馏水，静置2小 时，再用比以上放电电流值减少20%的电流继续充电，直至电解液开始沸腾，电解液密度不再上升为止。按照上述方法重复进行2～3次，即可使所有较板恢复正 常。

　　3.4 碱水腐蚀法

　　对于硫化程度较为严重的铅酸蓄电池，可采用碱水腐蚀法。其作法是，将蓄电池放电以后，再取出硫化较板 组，抽出其隔板。然后放入浓度为5%的碱水中浸泡，从而使较板表面硫化层被腐蚀掉。在30分钟后即可取出，再使用蒸馏水清晰，然后插进隔板，放入电池内， 并添加入适宜密度的电解液即可。碱水腐蚀法对硫化严重的铅酸蓄电池的修复效果较好，但主要缺点是修复后蓄电池的容量会减小。

　　3.5 脉冲谐振法

　　从原子角度和固体物体学角度分析，当形成粗晶粒状的硫酸铅时，硫离子包含有8个原子的环形分子形态存在，而这8个原子的环形分子模式是一种很稳定的组 合，难以打破。而要打破硫酸铅分子层的束缚，就需要将原子的能级提升到一定的程度，而通过脉冲谐振提供能量就可以实现这一目的，即脉冲谐振法。

　　脉冲谐振法在铅酸蓄电池硫化修复中的应用，主要有两种方法。一种方法是在线脉冲修复，及将蓄电池的正、负极板与脉冲源进行并联，然后将脉冲输入到蓄电池 内部进行修复，该方法的能源消耗量较小，但修复速度较慢;另一种方法则是离线式脉冲修复，即采用蓄电池脉冲修复仪进行修复，常见的修复仪器有吴泰蓄电池智 能在线修复系统等。总体而言，由于脉冲谐振法只能将粗大晶粒状硫酸铅的部分打碎，而无法实现完全分解，对电池硫化的修复效果并不太理想。

　　3.6 综合修复法

　　综合修复法是指将水疗法和脉冲谐振法进行结合应用的方法。利用脉冲谐振法，使粗大晶体的硫酸铅的外绝缘层被打破，并使其破碎成一定程度的细小晶粒，有利 于硫酸铅和电解液的充分接触;利用水疗法，则能充分恢复较板上的活性物质，并能时正、负极板表面清洁通畅，有效确保了电化学反应的顺利进行。总体而言，利 用“水疗法+脉冲谐振法”综合修复法对蓄电池进行修复时，其修复效果为良好，适宜于硫化严重的蓄电池修复。

从铅酸松下蓄电池化学反应方程式可见,正极板上是PbO2，负极板上是Pb。这两种物质的导电性能和物理性质都随温度变化较小，因此，可以说，铅酸电池放电性能的温度效应是由于硫酸所致，因为只有它的活化性能(离解程度和离子迁移速度)与温度相关。

铅蓄电池硫酸电解液的温度高,容量输出就多，电解液的温度低，容量输出就少。照成这种情况的原因，除由于温度降低之外，还由于温度降低时，硫酸铅在硫酸电解液中的溶解度也将降低，这必然使较板周围的铅离子造成饱和，迫使形成的硫酸铅结晶致密，这个致密的结晶阻碍了活性物质与硫酸电解液的充分接触，从而使铅蓄电池容量输出减少。

铅蓄电池在放电时如果硫酸电解液温度较高，这就会使较板表面的PbSO4在硫酸电解液中的过饱和度降低，而有利于形成疏松的硫酸铅结晶，使之在充电时生产粗大坚固的PbO2层，从而可延长较板活性物质的使用寿命。铅蓄电池在充电时如果电解液的温度过高，则会使电解液的扩散加快，较板板栅的腐蚀加剧，从而也就使铅蓄电池的使用寿命缩短。

实践表明:

(1)铅蓄电池在充电时,随着电解液的温度升高，较板和铅合金板栅腐蚀增大。

(2)铅蓄电池中,正极板铅合金板栅的腐蚀要比负极较大。

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