蓄电池报废原因与修复原理-图解电动车维修速成指南

1.蓄电池报废原因

通过对报废蓄电池的检测发现，蓄电池失效的主要原因，其中失水占了90%，硫化占了80%，其他的占10%左右，而许多报废的蓄电池失水和硫化同时存在。对于失水的蓄电池可以通过补充来修复，对于硫化的蓄电池要进行脉冲去硫修复，对于断格、短路的蓄电池要进行开盖维修。

2.蓄电池修复原理

1972年，美国科学家马斯在第二届世界电动车年会上提出了著名的马斯三定律，成为蓄电池脉冲充电、快速充电的理论基础。根据马斯三定律，在充电过程中，当充电电流接近蓄电池固有的微量析气充电曲线时，适时地对蓄电池进行反向大电流瞬间放电，能够除去正极板上的气体，并使氧气在负极板上被吸收，从而解决了蓄电池在快速充电过程中的极化问题，这个过程还可以降低蓄电池内部压力、温度及阻抗，减少能量的损耗，使电能更有效地转化为化学能并存储起来，提高了充电效率和蓄电池的充电接受能力，从而极大地提高充电速度，缩短充电时间，并且能去除极板硫化。马斯充电曲线如图3-21所示。

图3-21 马斯充电曲线

理论和实践证明，蓄电池的充放电是一个复杂的电化学过程。一般地说，充电电流在充电过程中随时间呈指数规律下降，不可能自动按恒流或恒压充电。充电过程中影响充电的因素很多，诸如电解液的浓度、极板活性物质的浓度、环境温度等，都会使充电产生很大的差异。随着放电状态、使用和保存期的不同，即使是相同型号、相同容量的同类蓄电池的充电也大不一样。

澳大利亚科学家赵铁良对脉冲修复的原理进行了理论分析。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键能级而存在。在最低能级（即共价键能级状态），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，难以被打碎，形成蓄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，太低的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，使其脱离束缚，达到最活跃的能级状态而又没有回落到原来能级，进而转化为溶解于电解液的自由离子，而参与电化学反应。

从固体物理上来讲，任何绝缘层在足够高的电压下都可以被击穿，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层施加瞬间的高电压，也可以击穿大的硫酸铅结晶。如果这个高电压足够短，而且进行限流，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。

蓄电池析气量强与充电电流和充电时间有关，如果脉冲宽度足够短，占空比足够大，就可以保证击穿粗大硫酸铅结晶，而同时发生的微充电却来不及形成析气。这样，便实现了脉冲消除硫化。所以，实现脉冲消除硫化和抑制蓄电池硫化的方法是采用脉冲修复仪来进行修复处理。(www.xing528.com)

根据脉冲技术所生产的铅酸蓄电池修复设备是采用现代电子技术，产生特殊的电子脉冲，形成扫频振荡波，使负极板的硫酸铅结晶体在电解液中溶解，保证可逆反应顺利进行，使蓄电池始终保持全新、高效的工作状态，确保能量转换不受损失，有效延长铅酸蓄电池的使用寿命。

现代的脉冲技术能使这种不可逆的硫化现象变为可逆现象。经多年的试验，修复效果都很好，解剖被修理过的铅酸蓄电池，可看到极板上的白色硫酸铅结晶已基本消失，蓄电池容量已恢复到80%，甚至超过90%。

用脉冲技术修复的蓄电池，其寿命能延长几倍以上。对国产蓄电池不敢有此估量，但对正规厂家生产的蓄电池来说，其修复效果非常好。

3.正确认识铅酸蓄电池的修复

目前，铅酸蓄电池修复作为一个新兴的行业，还未引起国家有关部门的关注和重视，国家没有相关的产品标准，企业根据其掌握的相关技术自行研制开发的设备，消费者对其功能和修复效果存在一定的误区，所以有必要正确认识铅酸蓄电池的修复。

1）客观地说不是全部的旧蓄电池都能修好。部分故障蓄电池（硫化）在一定程度上，可以用一定的方法和设备进行修复，但不是全部故障蓄电池都可以修复。也就是说，不是一个设备或一个方法就可以修复任何类型的故障蓄电池。至于有的修复仪厂家宣称能使任何废旧蓄电池起死回生，我们认为是缺少理论和实践支持的。

2）关于修复设备的功能。修复设备必须有正确的操作方法，且操作方便。至于有的修复仪厂家宣称修复过程在充电中自动完成，无需开盖，只要将蓄电池和设备连接好，几分种或1h就可将蓄电池修好，我们认为是不现实的，因为蓄电池在使用过程中都会缺水，不用开盖加液，是修不好蓄电池的。关于修复时间，正常蓄电池充电时间是6～8h，修复充电应适当延长时间。修复硫化需要小电流、慢脉冲长时间进行，使其通过化学反应将硫酸铅结晶还原，短时间是修复不好蓄电池硫化的，正象硫化现象不是一天形成的一样，修复也需要长时间才行。

3）关于修复效果。实践和事实证明，对于正规厂家生产的蓄电池（如天能、超威），使用好的修复仪，按照正确的修复方法进行修复，可以恢复原容量的80%～90%，延长电池寿命6个月左右。至于有的修复仪厂家宣称经过修复，蓄电池不仅可恢复原标称容量，内部构造甚至比新的还科学，我们认为也是缺少理论和实践支持的。