蓄電池硫化硫化的生成

根據(jù)蓄電池的雙硫酸鹽化論，蓄電池在每次放電后，正負(fù)極板的不同活性物質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U，充電后各自還原回不同的活性物質(zhì)。而經(jīng)常過(guò)放電、小電流深放電、低溫大電流放電、補(bǔ)充電不及時(shí)、充電不充足、酸液密度過(guò)高、電池內(nèi)部缺水、長(zhǎng)期擱置時(shí)，極板表面的硫酸鉛堆積過(guò)量且在電解液中溶解，呈飽和狀態(tài)，這些硫酸鉛微粒在溫度、酸濃度的波動(dòng)下，重新結(jié)晶析出在極板表面。由于多晶體系傾向于減小其表面自由能的結(jié)果，重組析出后的結(jié)晶呈增大、增厚趨勢(shì)。由于硫酸鉛是難溶電解質(zhì)，重組后的結(jié)晶體其比表面積減小，在電解液中的溶解度和溶解速度降低。硫酸鉛附著在極板表面和微孔中阻礙了電池的正常擴(kuò)散反映，且硫酸鉛電導(dǎo)不良阻值大，致使電池在正常的充電中歐姆極化、濃差極化增大，充電接受率降低，在活性物質(zhì)尚未充分轉(zhuǎn)化時(shí)已達(dá)極化電壓產(chǎn)生水分解，電池迅速升溫使充電不能繼續(xù)下去進(jìn)而活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化不完全，因而成為容量降低和壽命縮短的原因。

電池內(nèi)阻增大，充電較未硫化前電壓提前到達(dá)充電終止電壓，電流越大越明顯。酸液密度低于正常值。放電容量下降，放電電流越大容量下降越明顯。充電時(shí)有產(chǎn)生氣泡，充電溫升增快，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致充不進(jìn)電。

每次放電后及時(shí)補(bǔ)充電且要充足電，尤其是大電流放電后一定要及時(shí)補(bǔ)充電。在小電流放電時(shí)盡量控制放電深度，小電流深放電產(chǎn)生的硫酸鉛過(guò)于致密，放電后充電采取小電流長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)于低溫大電流放電后，要采取多充電量百分之三十來(lái)恢復(fù)容量。長(zhǎng)期擱置的電池,要先充足電后再擱置，在擱置每?jī)蓚€(gè)月適當(dāng)補(bǔ)充電一次。

1）水療法

對(duì)已硫化電池，可以先將電池放電，倒出原電解液并注入密度在1.10g/cm3以下較稀電解液，即向電池中加水稀釋電解液，以提高硫酸鉛的溶解度。采用20h率以下的電流，在液溫不超過(guò)20℃～40℃的范圍內(nèi)較長(zhǎng)時(shí)間充電，最后在充足電情況下用稍高電解液調(diào)整電池內(nèi)電解液密度至標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，一般硫化現(xiàn)象可解除，容量恢復(fù)至80%以上可認(rèn)為修復(fù)成功。

此法機(jī)理，用降低酸液密度提高硫酸鹽的溶度積，采取小電流長(zhǎng)時(shí)間充電以降低歐姆極化延緩水分解電壓的提早出現(xiàn)，最終使硫化現(xiàn)象在溶解和轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)中逐漸減輕或消除。

此法特點(diǎn)對(duì)于加水蓄電池比較適用，對(duì)于硫化嚴(yán)重現(xiàn)象亦可反復(fù)處理，無(wú)須投資設(shè)備即可自行修復(fù)，缺點(diǎn)是過(guò)程太繁瑣對(duì)密封電池不太使用。

2）充電法

對(duì)已硫化電池，采用大電流5h率以?xún)?nèi)電流，對(duì)電池充電至稍過(guò)充狀態(tài)控制液溫不超過(guò)40度為宜，然后放電30%，如此反復(fù)數(shù)次可減輕和消除硫化現(xiàn)象。

此法機(jī)理，用過(guò)充電析出氣體對(duì)極板表面輕微硫化鹽沖刷，使其脫附溶解并轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)。

此法特點(diǎn)，對(duì)于輕微硫化可明顯修復(fù)。但對(duì)老電池不適用，因?yàn)樵谖龀鰵怏w沖刷硫酸鹽的同時(shí)也對(duì)正極板的活性物產(chǎn)生強(qiáng)烈沖刷，使活性物質(zhì)變軟甚至脫落。

3）化學(xué)修復(fù)法

對(duì)已硫化電池，倒掉原電解液，加入純水與硫酸鈉、硫酸鉀、酒石酸等物質(zhì)混合液，采取正常充放電幾次，然后倒出純水加入稍高密度酸液調(diào)整電池內(nèi)酸液至標(biāo)準(zhǔn)液濃度，容量恢復(fù)至80%以上可認(rèn)為修復(fù)成功。

此法機(jī)理，加入的這些硫酸鹽配位摻雜劑，可與很多金屬離子，包括硫化鹽形成配位化合物。形成的化合物在酸性介質(zhì)中是不穩(wěn)定的，不導(dǎo)電的硫化層將逐步溶解返回到溶液中，使極板硫化脫附溶解。

此法特點(diǎn)，修復(fù)效率和功效高于前兩種修復(fù)方法，缺點(diǎn)太繁瑣。

4）脈沖修復(fù)

對(duì)于硫化電池，可用一些專(zhuān)用的脈沖修復(fù)儀對(duì)電池充放電數(shù)次來(lái)消除硫化。

此法機(jī)理，從固體物理上來(lái)講，任何絕緣層在足夠高的電壓下都可以擊穿。一旦絕緣層被擊穿，就會(huì)由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)。如果對(duì)電導(dǎo)差阻值大的硫酸鹽層施加瞬間的高電壓，就可以擊穿大的硫酸鉛結(jié)晶。如果這個(gè)高電壓足夠短，并且進(jìn)行限流，在打穿硫化層的情形下，控制充電電流適當(dāng)，就不會(huì)引起電池析氣。電池析氣量取決于電池的端電壓以及充電電流的大小，如果脈沖寬度足夠短，占空比夠小，就可以在保證擊穿粗大硫酸鉛結(jié)晶的條件下，同時(shí)發(fā)生的微充電來(lái)不及形成析氣，如果含有負(fù)脈沖去極化，就更能保證在擊穿硫酸鹽層時(shí)控制極板的氣體析出，這樣就實(shí)現(xiàn)了脈沖消除硫化。

從原子物理學(xué)來(lái)說(shuō)，硫離子具有5個(gè)不同的能級(jí)狀態(tài)，處于亞穩(wěn)定能級(jí)狀態(tài)的離子趨向于遷落到穩(wěn)定的共價(jià)健能級(jí)存在。在穩(wěn)定的共價(jià)鍵能級(jí)狀態(tài)，硫以包含8個(gè)原子的環(huán)形分子形式存在，這8個(gè)原子的環(huán)形分子模式是一種穩(wěn)定的組合，難以躍變和被打碎，電池的硫化現(xiàn)象就是這種穩(wěn)定的能級(jí)。要打碎這些硫化層的結(jié)構(gòu)，就要給環(huán)形分子提供一定的能量，促使外層原子加帶的電子被激活到下一個(gè)高能帶，使原子之間解除束縛。每一個(gè)特定的能級(jí)都有唯一的諧振頻率，諧振頻率以外的能量過(guò)高會(huì)使躍遷的原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)，過(guò)低能量不足以使原子脫離原子團(tuán)的束縛，這樣脈沖修復(fù)儀在頻率多次變換中只要有一次與硫化原子產(chǎn)生諧振，就能使硫化原子轉(zhuǎn)化為溶解于電解液的自由離子，重新參與電化學(xué)反應(yīng)，在特定條件下轉(zhuǎn)換回活性物質(zhì)。

此法特點(diǎn)，效果好操作方便。但需要有專(zhuān)用的脈沖充電器，個(gè)人用戶一般不具備，需要購(gòu)買(mǎi)。市場(chǎng)上的脈沖修復(fù)充電器參差不齊，很多脈沖充電器甚至是專(zhuān)用修復(fù)儀的脈寬比、占空比、負(fù)脈沖設(shè)計(jì)得并不合理不能起到去硫化的作用。

(1) 蓄電池在線維護(hù)儀、鉛蓄電池修復(fù)、保護(hù)系統(tǒng)系列設(shè)備，對(duì)硫酸鹽化電池有顯著的修復(fù)、保護(hù)作用，使新電池能長(zhǎng)期保持充電狀態(tài)；使報(bào)廢電池的容量得到恢復(fù)，大多數(shù)電池能達(dá)到額定容量。

(2)通過(guò)脈沖掃描振蕩，以特定的掃描頻率、

連續(xù)變化的電壓，對(duì)鉛蓄電池硫酸鹽化的電極表面持續(xù)的沖擊、清洗，使電極表面的硫酸鉛被擊碎、溶解，能恢復(fù)充電活性，延長(zhǎng)電池壽命。

(3)延長(zhǎng)鉛蓄電池的壽命，節(jié)約了資源，減少了廢電池對(duì)環(huán)境的污染，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義圈。

蓄電池在線維護(hù)儀不同于普通電動(dòng)車(chē)電池修復(fù)儀，無(wú)論是從修復(fù)原理還是修復(fù)效果上看，蓄電池在線維護(hù)儀都與其有著本質(zhì)性的區(qū)別。蓄電池在線維護(hù)儀是利用高頻脈沖諧波共振技術(shù)及電化學(xué)技術(shù)的綜合應(yīng)用，科學(xué)地解決了“蓄電池硫化”現(xiàn)象（容量下降）。

蓄電池中大尺寸的硫酸鉛結(jié)晶體諧波頻率比小尺寸的硫酸鉛結(jié)晶體諧波頻率相對(duì)低一些，維護(hù)儀工作時(shí)，會(huì)持續(xù)輸出具有特定頻率、特定幅度的脈沖電流（諧波低頻部分振幅大，高頻部分振幅?。m應(yīng)尺寸不等的鉛酸結(jié)晶體。其脈沖與硫酸鉛結(jié)晶體固有諧振頻率產(chǎn)生共振，從而“擊碎”硫酸鉛結(jié)晶體，使之溶解于硫酸鉛電解液，重新參與化學(xué)反應(yīng)。并且充分考慮了硫酸鉛結(jié)晶體固有諧振頻率與極板固有諧振頻率的不一致，選用了最佳的脈沖諧波，實(shí)現(xiàn)既能保證對(duì)已硫化蓄電池的最佳修復(fù)效果，又不損傷極板。由于采用了低能量消耗的諧波共振原理，在紋波小于40MV的情況下，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期在線工作方式。