1,負極極柱容易爬酸的解釋
鉛酸電池爬酸總在負極?正極較少?---其真正原因是:正極處于氧化狀態,表面很容易生成一種鈍化層(主要由PbO, PbOX,PbO2組成),阻擋極柱與硫酸的反應,故不易腐蝕爬酸.負極柱總處于還原狀態,極柱表面是活性很高的Pb,容易與酸霧反應生成PbSO4,同時在充放電過程中Pb與PbSO4還互相轉化,就一步一步地腐蝕進去了.
     2,氫鎳電池組均衡充電的一個新穎而實用的方法
氫鎳電池組靠電壓檢測電流均衡會及其復雜,甚至可望不可及,其可靠性也會及其復雜.
而氫鎳電池有一個其他電池不具備的特點,就是在充滿電和接近充滿電的時候,如果采用低于0.1C的電流充電,沒有充滿電的電池會繼續充電,已經充滿電的電池,會變成熱量而散掉.這樣,沒有充滿電的電池容量就上升了,充滿電的發熱消耗掉充入電量.采用這個方法,可以達到串連電池組的均衡.
歡迎網友,特別是氫鎳電池制造商和做氫鎳電池管理的網友進行試驗交流心得.  
如,電池經過多次循環壽命試驗以后,容量會下降.這樣,0.1C就不應該再按照標稱值來
選.例如,電池容量的裕度按照標稱值的0.7倍選,是否就應該按照標稱值的0.07C來選擇.
靠發熱均衡,散熱的設計就有要求.
低于0.1C充電,時間應該在允許范圍以內.
我是在電動自行車氫鎳電池充電器中試驗過小電流充電恢復均衡的試驗中獲得成功以后公布的方法.網友也可以驗證,對發現的問題盡可能交流,共同提高!

本主題由 老頑童 于 2009-3-10 22:11 提升
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發表于 2008-1-27 22:41 | 只看該作者
3,我在一些帖子上說,補水以后要靜止12~24小時.事實上,這個靜止對恢復容量很有好處,特別是對壽命有好處.否則浸潤不均勻,對補水以后的容量恢復和修復硫化都不利.一些網友來信息說補水以后立即進行開口補水充電,修復率不高.我告訴他補水以后的靜止以后,他照做了,修復率提高不少.
希望網友在補水以后,不要急于進行下道工序.但是,千萬注意清潔,不要在靜止的時候對電池內部有沾污,而形成自放電大的問題.
給蓄電池添加電解液或水時要注意以下幾點:
  電解液高過極板10至15毫米即可;有兩條紅線的蓄電池,電解液不得超過上紅線.電解液太滿會從蓄電池蓋小孔中溢出.電解液導電,一旦流到蓄電池正、負兩極之間,就會形成回路自放電.遇此情況就應將電解液擦掉,或用開水沖洗擦凈.  
  加電解液時若有東西不慎掉入,千萬不能用金屬物去撈,應用木棒夾出雜質;如用鐵絲或銅絲去撈,金屬分子會在硫酸的腐蝕下進入蓄電池形成自放電,而損壞蓄電池.
  蓄電池在充放電過程中,電解液中的水會因為電解和蒸發而逐漸減少,導致電解液面下降.如果不及時補充的話,有可能縮短蓄電池的使用壽命,應及時補充蒸餾水,切忌用飲用純凈水代替.因為純凈水中含有多種微量元素,對蓄電池會造成不良影響.
4,低溫狀態下鉛酸蓄電池的工作狀態及其對策(一)
在嚴寒的冬季,很多鉛酸蓄電池的用戶分別提出要求,希望了解鉛酸蓄電池低溫狀態下的各種工作狀態.本文摘錄了徐曼珍的文章,供網友參考.本文就低溫鉛酸蓄電池的影響和對策提出看法.
一、低溫狀態下電池的工作狀態
1、溫度對鉛酸蓄電池極化的影響
在鉛酸蓄電池充放電過程,存在電化學極化和濃差極化,兩種極化作用,參數用交換電流密度i0和工作電流id來表征.若i0小,則濃差極化作用大;又若i小,則電化學極化作用大.
正極交換電流密度i0約為3.2×10(-4)A/cm2,負極交換電流密度約為5×10(-6)A/cm2.所以電池工作電流密度i若小于交換電流密度i0,電池的電化學極化影響會增大,尤其嚴重的是負極板的電化學會更嚴重.倘若電池工作電流較大,達到id>i0,電池中濃差極化嚴重,則大電流充放電受濃差極化的影響.
試驗表明,鉛酸蓄電池工作溫度降至0℃以下充電,在充電初始負極板會發生嚴重的濃差極化,使電池充電接受能力被限制.
2、溫度對電池容量的影響
同容量系列電池,以相同的放電速率,在一定環境溫度范圍內放電時,使容量隨溫度升高而增加,隨溫度降低而減少,其原因有有以下幾點:
a. 電池電動勢與工作溫度有關
電池電動勢是環境溫度t的函數,而電動勢溫度系數為正值.所以,在較高的工作溫度下放電,可以獲得較大的電量.
b. 低溫對負極活性物質利用率的影響
通常,電池在低溫狀態下放電,負極活性物質利用率極低.如閥控密封蓄電池在-10℃環境溫度下放電時,負極板容量僅達35%額定容量.
在低溫工作條件下,負極板海綿鉛極易變成小尺寸的晶粒,且小孔又易被凍結和堵塞,從而減少了活性物質利用率.假若海綿狀狀可能變成致密的硫酸鉛層,使電池中止放電.這種現象成為鈍化.
電池在放電過程,兩級活性物質逐漸形成硫酸鉛,這種硫酸鉛隨放電時間增加而逐步向電極深處擴展,從而活性物質中的微孔變窄,同時電極區至反映區距離增大,又使擴散速度變小.這樣部分小孔被堵塞,被堵塞的小孔內部電解液很快變稀,所以在低溫下這種小孔發生凍結.溫度越低,小孔堵塞現象加劇,導致活性物質利用率降低.
c. 溫度對正極活性物質利用率的影響
閥控式密封鉛酸蓄電池在-10℃環境溫度下放電,正極活性物質的容量可達75%,說明其活性物質的利用率高于負極板.依據試驗得出,正極板溫度系數的容量為負值,使其在低溫下具有較高的電極電勢,因而在低溫下正極放電率大于負極.這樣在負極生成致密層硫酸鉛之前,正極的氧化鉛轉化為硫酸鉛的過程便已結束.所以正極的低溫下不生成細密小尺寸硫酸鉛晶粒.換言職,即使在惡劣的條件下放電,也不發生“鈍化”現象.
d. 高溫對電池容量的影響
在環境溫度10~45℃范圍內,鉛蓄電池容量隨溫度升高而增加,如閥控密封鉛酸蓄電池在40℃下放電電量,比25℃下放電的電量大10%~15%.因為在較高溫度條件下放電,電解液粘度降低,從而減小了濃差極化的影響.同時電池電動勢也升高,在兩者綜合影響下,使電池發電量增加.
若環境溫度40℃~45℃條件下放電,則電池容量明顯減小.因為正極活性物質β氧化鉛到達極限破壞溫度,即結構遭到破壞,變為大孔的孔洞相分割的粒子集合體.這種物質若放電轉變為硫酸鉛,其顆粒間形成電氣絕緣.所以電池容量反而減小.
e. 環境溫度和電池容量的關系的計算式
依據我國標準,閥控式密封鉛酸蓄電池放電時,若溫度不是標準溫度(25℃),則需將實測電量換算成標準的實際電量,Ce,即
Ce=Cr/[1+K(t-25)]
式中:C r——非標準溫度下電池放電量;
        t——放電的環境溫度;
        K——溫度系數,10小時率容量試驗時K=0.006/℃,3小時率容量試驗時K=0.008/℃,2小時率容量試驗時K=0.0085/℃,1小時率容量試驗時K=0.01/℃.
例如:一個標稱10AH的電池,以2小時率放電,在不同的環境溫度條件下按照1式計算,電池容量如表1.
表1 在不同溫度下電池的容量
溫度(℃) -25       -20       -15      -10 -5       0         5
容量(Ah)5.756.186.67.037.457.888.3
      
           10        15         20         25        30         35         40
8.739.159.581010.4310.8511.28
實測電池容量,在-10℃條件下接近于準確,在-10℃以下時,容量下降比表1的數值還要低.
3、溫度對電池內阻的影響
在0℃~30℃環境溫度下放電,電池的內阻隨溫度升高而降低,反之電池溫度降低時,電池的內阻逐漸增大,電池內阻與溫度呈直線變化關系.所以電池放電工作溫度在0℃~30℃范圍電解液的導電性好,同時電解液中氫離子和硫酸根離子向活性物質擴散速度也較高,不僅僅改善了濃差極化影響,又使電極反應速度提高,進一步改善了電化學極化的影響,所以蓄電池放電量增多.
當環境溫度降至0℃以下,溫度每降低10℃,內阻約增大15%左右,因為硫酸溶液粘度變大,所以增大了硫酸溶液比電阻,而加重了電極極化影響.蓄電池容量會明顯減小.
4、溫度對充放電的影響
反復進行放電和低壓恒壓充電時循環,初期由于電池存在熱傳導,所以溫度并不高,若反復地進行充放電循環,電解液溫度會十分高.
倘若在低溫下充電,擴散電流密度明顯減小,而交換電流密度減小不多,所以濃差極化加劇,則引起充電效率的降低.另一方面上次放電的硫酸鉛在低溫下的飽和度,又使電池充放電反應阻力增加,因而進一步降低了充電效率.
倘若電池在10℃以上的環境溫度下充電,極化作用明顯減小,硫酸鉛溶解速率和溶解度都可提高,加之在較高溫度下氧擴散速率也增大,在這些在綜合因素影響下使電池充放電效率提高.
由于低溫下的充電能力是與充電前電池狀態有關.試驗表明,如在-18℃下要獲得最高的充電效率,要求上次放電做到:
(1)低溫快速放電.
(2)放電到充電之間的開路存放溫度越低越好.在這種條件下生成的硫酸鉛顆粒最小,而且又來不及重新結晶長大,所以一旦被充電時,硫酸鉛具有較大的溶解速率.

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發表于 2008-1-28 21:45 | 只看該作者
5,電池產生熱失控
電池發高熱和高內壓才能夠鼓肚子.
電池發熱的原因,往往是電池的氧循環高.充電的大量析氣,固然與充電器的氣壓高與恒壓值高有關.另外,充電器恒壓值高.電池就更加容易失水,電池失水以后,隔板的空隙率大,有利于電池的氧循環究更加容易氧循環,發熱形成熱失控的概率就大大增加.
簡單的把恒壓值做低,又容易產生欠充電,特別是冬季會產生嚴重的欠充電,導致電池容量下降比較快.所以,降低恒壓值也未必好.不降低恒壓值夏季就很容易出現電池熱失控.現在電動車充電器往往會就高不就低的,所以夏季熱失控相當嚴重.
為了避免熱失控,采取過不少措施.
1、降低恒壓值,會出現冬季欠充電的.網友有一個比較好的方法,就是在充電器的輸出串聯二極管,降低0.7V~1.4V,到冬季再去掉這個二極管.對沒有電子技術知識的不可取.自動化的方法是對恒壓值進行溫度補償,自動調節恒壓值.
2、提前給電池補水,減少氧循環的通道,也緩解了電池的發熱.
3、凡是電池在充電的時候出現熱失控的,都有一個特征的就是恒壓狀態下電流反生,如果設計了一個邏輯,電流下降了不反升也可以避免電池出現熱失控.
4、電池出現嚴重的熱失控,還需要熱積累.于是加充電的定時器.但是,就是加了定時器的,對已經充滿電的電池繼續充電或者對放電不多的電池繼續充電還會發生熱失控.
在36121充電器中設置了數字式恒壓值溫控,夏季會隨著溫度升高,依據環境溫度自動降低恒壓值,同時還具備了充電電流不反升的邏輯功能.就目前的用戶調查看,沒有一例發生熱失控的.我拿了已經出現熱失控前兆的電池,就是發現電池發熱,恒壓期間充電電流反升的電池,放倒26121充電器上.多次做深循環,電池會自動的脫離熱失控的.恢復到普通三段式的充電器中,幾個循環就又出現熱失控前兆,繼續做下去,電池照樣熱失控而鼓肚子報廢.
6,過充電修復
1、過充電和過放電在鉛酸蓄電池制造的過程中是經常使用的.
我們知道,鉛酸蓄電池在制造期間,正極板阿爾法氧化鉛和貝塔氧化鉛是均勻混合的,而不是類似于樹枝和樹葉的狀態.
因此,一些處于表面的阿爾法氧化鉛參與放電生成貝塔氧化鉛是必要的.這樣,形成以阿爾法氧化鉛為樹干,貝塔氧化鉛形成樹葉的狀態,可以形成電池的容量上升.
這也就是國際標準和國內標準規定的電池容量測試允許3次充放電,而新電池每次充放電都表現為容量的提升.其實質就是電池正極板表面的阿爾法氧化鉛轉變為貝塔氧化鉛導致電池容量上升的過程.
這樣,電池的化成過程和電池的初充電過程,需要過充電和過放電,來形成正極板阿爾法氧化鉛和貝塔氧化鉛的樹枝樹干形狀的排列.
2、過充電修復 過充電可以恢復電池正負極板的活性物質利用率,但是,過充電往往會形成比較強烈的副反應.
這些副反應主要表現為大量失水和析氣過程中對正極板的沖刷而導致正極板軟化.目前多少人看到了提高活性物質利用率這個效果,而無法實現即實現過充電修復,又不損傷電池正極板.這是我特別擔心的問題. 如何利用過充電提高活性物質利用率,而減少電池的析氣對正極板的沖刷和失水呢?
簡單的方法就是在小電流的狀態下,提高充電電壓. 從電化學的教科書中都可以查到,如果充電電流低于5%C,氧循環開始增加,如果低于1%C電流充電,氧循環電流會大于副反應電流,如果充電電流在0.1%C,產生的氧氣可以實現完全復合,這樣實現不失水,也不沖刷正極板.而0.1%的充電電流,與電池自放電電流接近了,一些舊電池的自放電會增加,這樣,0.1%C的電流充電,會被電池的自放電所吸收.
這樣,在電池外部就無法判斷0.1%C的充電電流是否用于過充電.如果采用依據電池充電電壓的方法判斷,同時變流充電的方法,可以實現這個目的.

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發表于 2008-1-30 23:18 | 只看該作者
回復 #3 ztx 的帖子
7,蓄電池怎么樣補水(abt-bj)
電動自行車用閥控密封式鉛酸蓄電池補水方法
1、準備工作
用純水和分析純硫酸配置硫酸溶液電解液,比例是,500ml純水,加入0.5ml純硫酸.準備標準的橡膠排氣閥備用.
工具:起子、吸管(可以用一次性針管代替),透明聚乙烯管,直徑要適合吸管(針管)吸口.ABS膠.
2、順著排氣孔撬開電池上方的蓋板.一些電池的蓋板是ABS膠粘接的,一些電池是螺紋扣連接的.注意撬開蓋板的時候,不要損壞蓋板.這時可以看到6個排氣閥的橡膠帽.
3、打開橡膠帽,露出排氣孔,通過排氣孔可以看到電池內部.一些電池的排氣閥是可以旋開的,如天能電池就是如此.一些電池的橡膠帽周圍還有一些填充物,注意包管填充物.
4、用滴管吸入配制好的電解液由排氣孔注入電解液.電解液要恰好覆蓋極板1mm.
5、把灌好電解液的電池用透氣的遮擋物覆蓋蓋上排氣孔以防止灰塵落入排氣孔,靜止24小時,觀察排氣孔內部的電解液,應該有流動的電解液,否則要補充電解液.
6、在排氣孔沒有覆蓋的條件小給標稱12V的電池進行16.2V恒壓限流充電.充電時最好把電池放在耐酸的容器內,防止溢出的電解液污染環境.在電池充電電流下降到400mA~300mA或者電壓達到16.2V三小時以后,認為電池初次充電充滿.
7、初次充電結束以后,檢查電池表面是否還有電解液,如果沒有電解液,應該補充電解液以后,再次進行恒壓限流充電,如果6個格里邊還有電解液,用吸管吸出多余的電解液.
8、采用14.8V恒壓限流充電,一直到充電電流下降到300mA.
9、蓋上排氣閥,再次安裝排氣閥以后,注意恢復填充物.如果是打開的橡膠排氣閥,最好更換,如果特性很好,也可以不更換但是一定要檢查其彈性,如果彈性不好,就必須要找好的排氣閥更換.
10、蓋上電池蓋板,如果是膠接的,應該涂膠粘接.再靜止24小時,待膠完全凝固,再次進行14.8V恒壓限流充電,一直到充電電流下降到300mA.
11、再次測試電池容量,判斷電池容量是否恢復.

我是蕭山的小韓,我感覺補水時機和補水后靜止時間的問題值得探究,我覺得水最好在放電后加,因為剛充滿時電池里有氣體,翹蓋時閥帽可能沖上來,如里面有水會帶出到人身上或臉上,關于靜止的問題,我覺得為節省時間,不要千篇一律靜止那么多時間,如加水量多就應該多點時間靜止,如加水很少,也就是說里面水還富,就可即刻充電為好
啄木鳥先生已經提供了電池補水方法.我又找到天能電池的說明書,上面也有補水方法.
不過,天能電池的排氣閥是可以旋下的,電池的蓋板是可以摘下來的,其它電池不一定都是這樣.有一些電池蓋板是膠粘的,沒有可旋開的單向閥,就只能打開排氣閥的橡膠帽來注水.充滿電處理完成以后再蓋上排氣閥的膠帽.
另外,注意:
1、打開膠帽時間不要太長,否則隨著空氣中的雜質會進入電池,而影響電池壽命;
2、所謂“補充液”必須是專用的,不能使用所謂飲用純水,可以到買汽車電池的商店中購買.
3、一定處理好膠帽.

    電動自行車使用的閥控密封式鉛酸蓄電池補水方法——天能使用說明書中摘錄
當蓄電池使用到壽命終止(容量減少40%)時,可將電池進行維護以使其恢復容量,延長電池使用壽命,具體方法為:
1、順著排氣小孔撬下電池上方薄片面蓋(該蓋為達扣連接,非膠粘接.);
2、旋下單向閥(6只);
3、向電池注入適當專用補充液,使電池為富液狀況(約15~30ml);
4、用0.15~0.2C5電流進行充電6~10小時,每只蓄電池電壓達16.2V以上,且2小時不變表示電池已經充足,并停止充電.
5、電池停止充電后,用隨車充電器充電1小時,在充電過程中,用吸酸器吸出多余的電解液,使電池為準貧液狀態(如果此時電解液吸不出則表示為欠液,還需注入一些補充液)充電時最好放在容器里,防止充電時電解液溢出而污染四周地面.
6、旋緊單向閥(6只),防止電解液滲漏;
7、蓋上面蓋,擦拭干凈后即可上車使用.
8,我曾經給到訪的網友做一個比喻,在正常的電池中,電池正極板的氧化鉛是由α氧化鉛和β氧化鉛組成的.其中,α氧化鉛好像是喬木的樹干和樹枝,β氧化鉛好像是樹葉.而光合作用主要是樹葉,當然樹干也會由一些光合作用,但是很少,主要是靠樹葉.而光合作用是維持大樹生存的重要條件之一.沒有光合作用,大樹將死亡.
    這個大樹有一個奇特的特性,就是樹枝干一旦參與光合作用,將變成樹葉.如果樹葉多了,光合作用會增加.但是,樹枝少了,沒有支持作用,樹葉會重疊,互相遮擋,也使得光合作用下降.
產生這個效應的原理就是α氧化鉛只能夠在堿性環境中生成,在酸性環境中只能夠生產β氧化鉛,而電池是在酸性環境中工作的.如果α氧化鉛一旦參與放電,再充電就只能夠生成β氧化鉛.也就是樹枝和樹干變成了樹葉.開始的時候,光合作用也可能增加,但是很快樹葉堆積在一起,遮擋了陽光,光合作用反而下降了.
樹枝和樹干少了,我們就說電池的正極板軟化了.一堆沒有樹枝和樹干連接的樹葉,就會脫離正極板.所以加液的時候,在充電析氣的時候,β氧化鉛就脫離了極板,形成了我們看到的“黑液”.
產生正極板軟化的原因比喻如下:
大電流放電狀態.電池正極板表面的氧化鉛參與反應快,深層的氧化鉛反應以后形成的局部硫酸已經轉化為水了,缺少參與反應的硫酸,而隔板中的硫酸擴散首先達到表面,所以表面的α氧化鉛液被迫參與反應,再充電以后就形成了β氧化鉛.樹枝就變成了樹葉,正極板軟化就產生了.
如果采用比較緩慢的放電,硫酸擴散可以供給深層的氧化鉛參與反應,樹枝的損失就少一些.
這樣,大電流放電是電池產生正極板軟化的第一位原因.所以電摩的電池多數都會有正極板軟化的現象產生.
第二個原因,就是深度放電.就是表面的β氧化鉛已經不夠用了,所以α氧化鉛也不得不參與反應,也形成了樹枝變成了樹葉,導致正極板軟化.
正極板軟化,會使得脫落于樹枝的樹葉會遮擋陽光,也就是術語中說的脫落的氧化鉛會堵賽通孔,形成了半通孔和閉孔,堵塞了硫酸的通道,使得被堵塞的氧化鉛不能夠參與反應,電池的容量也會明顯的下降.
電池正極板析氣,會產生對正極板的沖刷作用,也會使得正極板軟化產生.所以,大量析氣不僅僅是會產生失水,而且也會形成一些正極板軟化的條件.
就我一般的經驗來說,我這樣講,如連畫圖,網友都會形成一個比較深刻的印象的.
新電池為什么前幾次充電容量會上升?也可以用正極板的軟化過程來解釋.新電池的正極板的α氧化鉛和β氧化鉛是均勻分布的,一定會有一些α氧化鉛分布在表面,而參與化學反應.經過充放電以后,這些在酸性環境中的α氧化鉛只能夠生成β氧化鉛,電池容量上升了.
所以,電池的標準都規定了,電池容量的測試在一次充放電達不到標準要求的時候,可以進行3次充放電.以外開始幾次充放電的電池容量是上升的.這也就是我們說的電池活化.
如果網友理解了正極板軟化的道理,也就知道了為什么電摩電池的壽命不長,也理解了我說電池修復儀對電摩電池修復的效率有限的道理了.
目前,對于正極板軟化還沒有可以修復的方法,其原因就是在酸性環境中基本上不能夠生成α氧化鉛.我也試圖對正極板軟化的電池進行過一些修復,就是采用小量析氣的方法,把堵塞的半通孔和閉孔疏通.這個方法可以達到暫時的效果,但是不長久.我看到一些人利于析氣的方法修復了電摩的電池,但是,很快就又反回來了.我不想愚弄用戶.“貨物出門,蓋不退換”,會影響自己的形象的,得不償失.僅僅在戰場上會采用這種方法,應急嗎.打完仗就把電池報廢還可以.
趙老師:正極板軟化,β氧化鉛就脫離了極板,形成了我們看到的“黑液”.實際上就是我們常說的鉛板脫落對嗎?黑液中的β氧化鉛是導電的,在靜止狀態它會沉淀在電池的底部,慢慢地堆積起來,當其堆積到相當高時,它就會把正負兩個極板短路了,使該格電壓為“0”伏,此時該電池就徹底報廢了.這是所有修復儀沒法修復的一種電池.該種現象在汽車用的開口電池中最常見,其中當汽車在行進中,電解液受振動不斷沖刷極板,也是其形成脫落的原因之一.在密封電池中電解液是吸附在羊毛粘等中介材料中,β氧化鉛的脫落也只能依附在中介材料上,但當加水后充電,電介液會在電池內循環,形成了黑水.以上說法是否確切?
現在的密封電池都是采用了玻璃纖維棉,而不是羊毛粘了.其他的過程都是這樣的.您的理解很對!
鉛酸蓄電池行業一般會認為,電池的失水和硫化都是電池處于非正常使用而引起的,如果電池發生正極板軟化,就會認為是電池完成了壽命期間的使命.
但是,在動力型電池里邊,大電流的充放電和析氣的沖刷以及過放電會導致電池正極板的提前軟化,形成失效.
一些電池在失水以后,正極板反應面積下降,使得單位面積的電流密度上升,也與大電流放電的失效機理差不多;硫化會是的負極板真實反應面積下降.所以,失水和硫化也是產生正極板提前出現軟化的一個重要原因.
我看到一些控制比較好的車,其充電器的最高充電電壓控制的比較合適,控制器的過流和欠壓保護也比較好,電池使用時間也比較理想.電池最終的壽命會表現為正極板軟化.這樣的電池修復也會有效果,但是不會很理想.
對于一些控制比較好的車,一些用戶不是每天都充電,導致電池經常處于深放電狀態,比每天都充電的要提前出現正極板軟化的現象.
現在,對于是否每天都充電,會有不同的看法.也應該看到,不少充電器在浮充階段的電壓過高,繼續析氣,所以,以后如果遇到這樣的充電器就應該減少充電次數,以緩解失水.如果充電器的浮充電壓不是那么高,還是盡可能使電池處于淺循環狀態為好.
單純硫化的和失水的電池就沒有黑色的水冒出來,凡是有黑色的水冒出來,都反映了正極板軟化.

網友或許已經知道,電池的壽命失效主要是“正極板軟化”、“負極板硫化”和“失水”.其中,硫化和失水已經有方法可以恢復,但是對于正極板軟化是無法修復的.
從容量壽命循環試驗曲線看,電池的壽命區間主要在標稱容量的90%~60%之間,在電池容量低于50%以后,往往是電池每次使用都有明顯的容量下降,在這個容量壽命區間,電池使用時間已經不長了.
從失效模式看,電池開始的失水和硫化,會使一部分極板的真實反應面積下降,去掉不反應極板內部的無效部位,而充放電電流集中在有效部位,形成電流密度增加,導致加速有效部位的正極板軟化.消除加水的時候“泛黑液”,形成了不可修復的的部分.
如果電池在缺水或者硫化不十分嚴重的時候就進行補水和除硫,保持了極板電流密度不大,電池的壽命會延長很多.
我看到了一些電池采用使用6~8個月就進行補水和除硫的電池,使用壽命會大大延長.一些電池供應商提出,在電池使用6~8個月進行一次修復和容量檢測,配組,可以繼續其保用期,否則視為放棄保用期的權利.這樣做有其合理的部分.
所以,我建議在經銷電池的時候,配備電池修復設備,定期對電池檢修,可以有效的延長電池的使用壽命,提高增加的聲譽,擴大知名度,以此來繼續拓展自己的市場份額.

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發表于 2008-1-30 23:21 | 只看該作者
9,很多網友在發現電池在充電的時候發熱,并且不變燈.這是電池進入熱失控的前兆.如果不及時停止充電,將出現電池鼓脹的嚴重問題,導致電池報廢.
對于這樣的電池,我們一方面建議用戶降低充電器的恒壓值,另外就是建議用戶對電池實施補水.很多用戶會發現,電池經過補水以后,電池的熱失控現象緩解了,甚至消逝了.這是什么原因?
在這里,我是這樣分析的.密封電池的熱失控來自與氧循環.而氧循環的通道來自與正極板穿透隔板的空隙進入負極板,被還原.在電池失水以后,隔板的空隙增加,也增加了氧循環的通道,加強了氧循環的作用,發熱量就增加了.補水以后,電解液堵塞了部分氧循環通道,放慢了氧循環速度,發熱也降低了.
補水以后,電池的內阻是下降的.但是,電池發熱可不是歐姆電阻引起的,也不是電化學引起的,氧循環產生的熱量差不多是歐姆極化和電化學極化產生的熱量40多倍!單純電流大,還沒有電池放電的時候大,哪位見過電池放電的時候電池會發熱的?所以,發熱的原因不能夠從電流發熱上去考慮,而是氧循環的發熱.也就是相當于氧氣燃燒去考慮.

10,1、今年電動自行車的充電器制造商增加很多,一些比較好的車廠采用了質量控制不好的充電器,經常出現充電器參數漂移的.例如,我最近連續看天津一家不錯的車廠采用的充電器接連出現最高充電電壓上漂的問題.電池液連續出現鼓脹的現象.
2、今年春天鉛供貨緊張,一些電池制造商采用鉛的純度不夠,導致電池析氣電壓下降,形成過早的出現激烈的氧循環而引起電池發熱.
3、很多電池制造商還沒有攻克鉛——鈣——錫——鋁等多元合金的方法,或者因為成本限制沒有采用,到現在還是采用低銻合金,甚至采用鉛——銻——鎘合金,該電池雖然技術成熟,但是在密封電池中使用,往往帶來析氣電位低的問題,正極板析氧早且多,這樣也是形成熱失控的前因.
4、一些車廠因為成本而拒絕采用一些補救措施,如加定時器來緩解熱失控帶來的影響.

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發表于 2008-2-1 01:17 | 只看該作者
回復 #6 zotefg 的帖子
11,電池在充電期間,可以描繪一張電池的“電壓——時間”曲線.由于電池電壓上升的不快,甚至可以采用人工記錄.我在外邊工作期間,不可能帶著負載的儀器設備,但是描繪充電曲線有手表和電壓表就可以了.非常方便.
在描繪充電曲線的時候,把數據計入EXCELL,再計算單位時間的電壓增量,就可以知道電壓上升的速率.在電池開始析氣的時候,氣泡覆蓋極板,相當于真實面積下降,電池的電壓增量明顯上升.這就是極板開始析氣的象征.斜率越大,析氣越嚴重.
采用充電曲線的方法測試析氣,比看電池排氣泡的方法快捷.而排氣泡的方法要滯后很多.原因是氣體進入氣室,增壓,開閥,都要有時間.而通過測量電壓曲線的方法分析析氣是電子的速度.非常快捷準確.
依據鉛鈣錫鋁合金的析氣電壓比鉛銻鎘合金的高,可以通過充電曲線大致的判斷出采用什么合金的板柵.
采用氣體搜集方法估算電池的壽命

靠搜集氣體初步檢測板柵材料的方法
鉛鈣錫鋁板柵的析氫電壓比鉛銻鎘材料的析氫電壓高0.1V左右.所以,采用鉛銻鎘板柵的析氫嚴重.如果給電池設定的折合單體電池電壓為2.32V左右,鉛鈣錫鋁系列合金的板柵失水少,而鉛銻鎘系列的板柵析氫多.這時候采用搜集氣體的對比,就可以粗略的判斷其材料.也容易理解鉛鈣錫鋁系列板柵材料的好處了.
電動自行車電池失效一般有3種失效模式,就是正極板軟化、負極板硫化和失水.
    如果看單純失水對電池壽命的影響,排除硫化和正極板軟化對電池壽命的影響,也可以采用氣體搜集的方法來估算電池的壽命.看鉛酸蓄電池的標準,就有“密封反應效率”的氣體搜集的方法.又是圖形又是計算公式,希望有興趣的網友去查標準.
    密封鉛酸蓄電池在新的時候,往往含水比較多,沒有達到標準的貧液狀態,相對失水比較多,所以,應該在電池經過10個循環以后,再進行氣體搜集試驗.
    開始試驗時,每次電池都放電到規定電壓,然后充電,搜集氣體.連續做5個循環,每一個循環的排氣量不一定完全相同,但是可以做5次平均.然后利用氣體的體積轉為水,就會知道在電池失水到70%的時候,應該循環的壽命了.
    這樣做的數據可能會比預期的壽命長一些.其原因是,實際充放電會有電池不均衡,一些電池失水會加速,而這種惡性循環會加速.還有硫化和正極板軟化也會增加失水而降低壽命.
學習做充電器的充電曲線
利用休息日,把完全放電的電池.串聯一個電流表,并聯一個電壓表,每5分鐘記錄一個電壓值和電流值,然后把這些數據錄入到EXCELL里邊,橫軸為時間,就得到您的充電曲線了.會非常有趣味的. 不信大家做一次,曲線很好看.還可以分析出不少問題.
如果不會分析,網友做出來,我給點評.大家就可以學會分析充電曲線了.
請1234xuff網友看【熱失控電池的充電曲線】
這是費勁找到的有熱失控先兆的電池,電池還沒有損壞,但是已經出現了充電電流反升的問題.通過恒壓限流的充電器進行充電.充電器是采用國內銷售量很大的一個著名的企業的樣品.以后慢慢分析.
    這是一個盡充盡放的膠體電池電池.從充電電壓曲線看,沒有什么比較大的問題,開始是1.8A恒流充電,到370分鐘時轉到44V恒壓.但是,在44V恒壓狀態,電流應該一直下降,而本電池充電到420分鐘以后,電流開始上升,一直上升到限流狀態,電池開始發高熱.測量電池殼溫,一直快速上升,一直到530分鐘時,電池殼上端子的溫度達到80℃,外殼出現微微的軟化,立即強迫終止充電,以保留樣品.
   分析:
   膠體電池由于進入恒壓前后,電池析氣達到最大,氧復合也加強,電池開始發熱.而發熱的電池的充電接受能力大大增加,充電電流不降反升.而增加的充電電流,使電池的析氣量進一步增加,氧復合也增加,電池開始發高熱.最后,電流一直上升到限流狀態.這是膠體電池熱失控的主要原因.
    切斷這個熱反饋的途徑有多種多樣.
    現在流行的是增加定時器.從這個電池看,如果從充電開始就定時,往往對沒有完全放電的電池會失控.如果從進入恒壓以后開始定時,就需要定時在180分鐘,電池已經受到損傷.恒壓160分鐘本電池的外殼已經出現軟化的跡象.再增加20分鐘,電池肯定損壞.
    如果定時采用低于180分鐘的,如選160分鐘,在冬季,電池的充電接受能力下降,補足充電時間會延長,電池將產生欠充電.
   我們采取得方式是逐步限流的方式.具體細節是,當充電電壓達到規定的恒壓值以后,降低占空比,相當于電流下降,而占空比只降不升,沒有反升的邏輯,就相當于逐級下降電流.這樣,切斷電流反升的途徑,因此,也就切斷了熱反饋的途徑.這樣,從根本上避免了熱失控.
這就是該電池在36121充電器上用占空比折算出的電流的充電電流曲線.
從電流曲線上看,充電到300分鐘到345分鐘期間,電流沒有變化,這就是電流(占空比)不反升的控制產生了作用.
這是在36121充電器上該電池的充電電壓曲線.從電壓曲線上看,最300分鐘到345分鐘時間內,電池的電壓自動下降,減少了電池的發熱量.
    在這個圖中,也可以看到,電池充電開路電壓和充電峰值電壓的差別,通過這個差別,可以計算出電池內阻及其內阻的變化.其中,黃色的是設定的恒壓值,是通過溫度計算出來的.為了誘發熱失控,當時的環境溫度設定的比較高,充電的恒壓值自動調低.圖中可以看出,恒壓值是42.2V.
    這個測量是非常麻煩的,取樣時間要到微秒量級,一般的數字存儲示波器都是難以讀準確的,我們是從控制芯片中讀取得數據.
12,
硫酸鹽化及防止方法——朱松然教授如是說
硫酸鹽化極其防止方法(摘自朱松然老師的《鉛蓄電池技術》)
正常的鉛蓄電池在放電時形成硫酸鉛結晶,充電時比較容易地還原為鉛.如果電池地使用和維護不善,例如經常充電不足或過放電,負極上就會逐漸形成一種粗大堅硬的硫酸鉛.這種硫酸鉛用常規的方法充電很難還原,要求充電電壓很高,由于充電時充電接受能力很差,大量析出氣體.這種現象通常發生在負極,被稱為不可逆硫酸鹽化,它引起蓄電池容量下降,甚至成為蓄電池壽命終止的原因.
一般認為,這種不可逆硫酸鹽化的原因是硫酸鉛的重結晶,粗大結晶形成之后溶解度減少.
硫酸鉛的重結晶使晶體變大,是由于多晶體系傾向與減少小其表面自由能的結果.從結晶過程的規律可知,小結晶尺寸的溶解度大于大結晶尺寸的溶解度.
因此,當長期存放或過放電時,大量的硫酸鉛存在,再加上硫酸濃度和溫度的波動,個別的硫酸鉛晶體就可以依附靠近小晶體的溶解而長大.
有人提出與上述完全不同的觀點,認為不可逆硫酸鹽化常常與電解液中存在大量表面活性物質有關,這些表面活性物質作為雜質存在.由于吸附減小了硫酸鉛的溶解度,充電時會使鉛離子還原的極限電流下降.
表面活性物質也會吸附在正極上,但它不至于引起不可逆硫酸鹽化,因為正極在充電時進行陽極氧化過程,其電勢足以破壞表面活性物質,使之被氧化為水和二氧化碳.
防止負極不可逆硫酸鹽化最簡單的方法是,及時充電和不要過放電.蓄電池一旦發生了不可逆硫酸鹽化,如能及時處理尚能挽救.一般的處理方法是:將電解液的濃度調低(或用水代替硫酸),用比正常充電電流小一半或更低的電流進行充電,然后放電,再充電......如此反復數次,達到應有的容量以后,重新調整電解液濃度及液面高度.
    若認為吸附是造成硫酸鹽化的原因,則可以用高電流密度充電(達100mA./cm2).在這樣的電流密度下,負極可以達到很負的電勢值,這時遠離零電荷點,使  φ-φ(0)<0,改變了電極表面帶電的符號,表面活性物質會發生脫附,特別是對陰離子型的表面活性物質,這種有害的表面活性物質從電極表面上脫附以后,就可以使充電順利進行.目前國內幾乎沒有人使用這種方法處理不可逆硫酸鹽化,可能出于以下考慮:高電流密度下極化和歐姆壓降增加,這部分能量轉化為熱,使蓄電池內部溫度升高,同時又有大量的氣體析出,尤其是正極大量氣析出氣體,其沖刷作用易使活性物質脫落.
朱松然老師是天津大學電化學專業的老教授.其編著的《鉛蓄電池技術》和《蓄電池手冊》幾乎是搞鉛酸蓄電池的專業技術人員人手一冊,被業內奉為經典著作.很多后來有發展的電化學專業的優秀工程師都曾經在這2本書中受益.我也是其中受益者之一.
引證這些,是期盼著給網友明確的概念和原理.
朱松然老師受時代的限制和層出不窮的新技術,暫時還沒有把脈沖修復技術搜集到她的著作里邊,但是,我深信不疑,未來的第三版著作一定會把脈沖修復硫酸鹽化的技術液寫進去的.
值得注意的是,朱松然老師對大電流修復硫化的評價.我認為是中肯貼切的.我對大電流修復硫化液做過不少驗證試驗,但是,都沒有突破朱松然老師的結論.
隨著現代電子技術,特別是工業電子技術突飛猛進的發展,脈沖大電流充電和修復已經成為可能.我作了一些試驗,也發現,電池溫升的問題已經可以克服了,但是,要靠大電流修復負極板硫化,必須靠高的負電位,而高的負電位也就意味著正極板更高的正電位,這樣正極板的大量析氣是無法避免的.我利用大電流充電修復負極板硫化,無一例外的都出現了不同程度的正極板軟化,縮短了電池的壽命,甚至使正極板報廢.
這就是我非常強調的小電流無損修復的道理.在這里提出來與網友共享.
在2000年左右,我曾為書中所提及的“不可逆硫酸鹽化”一事打電話請教朱教授她告訴我,事實上對于不嚴重的硫化在行業中都知道用小電流(涓流)充電法可以把硫化清除.后來我做了實驗,驗證了朱教授的理論.
    在電化學領域中加入電子技術是一個新的課題,問題是不單單讓學生學學脈沖技術就算完事了,而是要有基礎理論的研究,如:脈沖的前后沿、寬度、幅度、重復頻率和正負脈沖等對電池硫化的影響?我希望有定性及定量的分析,有實驗數據.這在大學里可能要作為一個科研項目來研究,從實踐上升到理論,再去編寫教科書去教學生.
朱教授告訴我用小電流修復的前提是該電池的硫化不算嚴重,若很嚴重時此法就更本不靈了.我做過很多試驗了,是有效的,并將這方法告訴過許多人,有一部分人說有效的.
朱松然老師的意思是換液加小電流充電.
單純的小電流充電對消除硫化的作用非常有限.
例如:電信的電池是2.25V/單格 浮充狀態的電池也是小電流充電,但是,這樣的電池的多數失效模式還是以硫化為主.
我對超期貯存的7AH新電池進行70mA的小電流充電,電池的電壓開始上升比較快,把電池浸入水中,發現電池已經開始析氣了.后來采用100mA的占空比50%的脈沖修復,電池停止析氣.經過21天,電池修復了.這只電池的容量超過了100%.如果按照小電流充電的析氣量來計算,電池在14天會出現嚴重的失水而報廢.
對于無法換液的密封電池來說,小電流充放電在沒有脈沖維修的前提下是唯一的方法.可喜的是現在有了脈沖維修,效果好多了.
而朱松然老師提出的小電流修復的概念是在換液的基礎上進行的.
最近,看到脈沖修復的進展,她老人家會非常欣喜的.
對于這種換液的方法,,往往需要幾個充放電循環,還必須是小電流充放電循環,很費時間.同時,換液以后,還有調會來.對于開口電池來說,還可以操作,對于密封電池來說,電解液吸附在玻璃絲隔板中,是無法更換的.所以,換液加小電流充放電修復的方法不適應密封電池.
而采用相同的時間,或者更少的時間,完全可以通過脈沖除硫的方法來實現.對此,包括朱松然老師液多次看過學生的驗證試驗.如果有可能再次修訂教科書的時候,會把脈沖除硫的技術列入典型修復方法的.

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13,以前的一些帖子中,看到閻智剛博士提出的充電結束以前,對電池進行10C數秒的大電流轟擊,以進行數秒的充電.采用這個方法,在還沒有出現嚴重副反應以前,可以充入部分電量.而這些電量對延長電池壽命有好處.閻智剛博士已經把這個充電方法推薦給張家港一個制造商使用,但是,半年過去了,沒有見到產品推介.
在0.2C充電以后,我做過1C的,效果不錯.還沒有做10C的條件,10C轟擊還沒有做過.
我檢索到幾個介紹這樣的處理方式.但是介紹到國內來的第一人還是閻智剛博士.
就最后的1%充電,采用轟擊的方法有其合理性的一面,至于如何避免對電池的損傷,是很值得探索的.
如果采用1C,充電6個12秒,相當于充入1%AH..每次間隔一段時間(例如5分鐘)去極化,充電的效果就不錯,基本上沒有附加的副反應.
對這個研究我還沒有達到實用化的角度.我打算繼續觀察.
在電池容量為100%的時候,還可以,在電池容量下降到80%的時候,采用0.04C電流連續充電,不僅僅電壓達到析氫電壓,負極板有析氫.
電池經常處于欠充電狀態,與電池充電器是否變燈無關.也就是說,充電器既便變燈了,電池依然可能沒有充滿電.除了脈沖修復硫化以外,還有一致修復方法就是過充電修復.
以前的過充電修復會得到很好的即時效果,因為其后期效果不好,逐步被拋棄了.但是,如果保證電池的副反應不強烈,對電池的破壞作用柯小到忽略的狀態,電池的性能也會有明顯的提高.
我介紹了所謂的“大電流轟擊”的方法來修復電池,也是一種快速修復的方法,國外在這方面的探討不少,但是,基本上都是遮遮掩掩.
我在36121充電器中做了過充電修復,其修復方法是降低充電電流,提高充電的恒壓值,在失水不多也不激烈的狀態下,給電池充入10%左右的電量,來修復欠充電的電池.就我測試的效果還是不錯的.一些36121充電器的用戶也證實了這一點.但是,我在36121充電器中做的過充電修復有一個重要的缺陷,就是修復時間過長,夏季差不多要在27小時,冬季的時間更長.這不符合每天都使用電動自行車用戶的需求.但是,這畢竟是對過充電無損修復的一致嘗試.
而大電流轟擊的方法,時間不多,效果也很好.問題是一般用戶沒有這個條件,這就給生產修復設備的制造商提供了一個市場機會.
但是,無可否認的是這種修復方法還是不夠成熟,盲目發展這樣的設備也具有很大的風險.我在這里發這個帖子,是希望具備條件的網友開展這樣的試驗,逐步形成一個接近與標準化、程序化的修復方法.

這辦法還是很“玄”.雖然當時還沒來得及有副反應,但要消化這么多電量需要時間,所以電流取消了還會有很長時間在消化這部分電量(去極化),此過程中也會析氣的吧?
這個電流的實現用開關電源成本極高,用工頻變壓器還容易些,但成本也不低啊.
還有,時間太短了電量很小,沒什么用處,時間長點才成啊.比如10秒鐘充入電量是1/36(充電效率100%情況下,實際上用這么大電流充,效率會很低).

水工說的對.
10C電流,并且在充電最高電壓下,電源的功率可觀.
例如,給12V/10AH電池充電,10C就需要100A充電電壓為14.4V,電源至少要應付16V,這樣,就需要1600W的功率的電源,其充電器的價格要等于目前充電器價格的20倍以上!如果在電動自行車中使用,這樣的充電器要高于目前電動自行車充電器的60倍!據說張家港生研發這樣的充電器是準備用于充電站的.一般用戶無法承擔這樣高的充電器費用.
對于充電來說,最后的3%電量很難充入,為了這最后的3%,甚至1%充電要付出很大的代價.
研究表面,電池這1%~3%的欠充電對電池的循環壽命是有影響的.如果在修復設備中考慮未必不是路子.最近我查國外的資料證實,國外開始這樣做循環壽命試驗對比,取得了極好的效果,他們的做法是每10次循環作用做一次這樣的大電流轟擊.
普通充電“充滿”后以10C沖5秒(假設5秒)其效率肯定不如1C沖50秒,更不如0.1C沖500秒,這種做法完全是一種沒有科學依據的囈想,“充電”電流除用于還原反應外其余均用于付反應,對電池的傷害是不容置疑的
真要 ..
我比較傾向與您的見解.因為我還有一臺組合負脈沖充電器,實際使用效果很好,每隔4秒給一次負脈沖,用繼電器與可控硅控制的!
14,鉛酸蓄電池的應用及其可持續發展
中國電工技術學會電動車輛專委會技術服務中心   郭自強
1.鉛酸蓄電池的應用概述
鉛酸蓄電池的應用面很廣、應用量很大.表1是1997年全球電池銷售值分布情況,可見鉛酸蓄電池所占的重要地位.表2是2000年我國在各領域中鉛酸蓄電池用量,可見其應用面廣和應用量大.
表1    1997年全球電池銷售值分布情況
總量原電池蓄電池鉛酸蓄電池
銷售值(億美元)26492172124
占總量比例(%)34.865.247.0
占蓄電池比例(%)72.1
表2   2000年我國在各領域中鉛酸蓄電池產量(萬KVAH)
汽、摩通訊電力鐵路UPS軍用出口電動自行車其他合計
產量1241725413162912514251589
%78.14.53.40.81.01.87.90.91.6100
2.我國電動自行車電池用閥控鉛酸蓄電池的水平有很大提高
2.1 取得的成績
1/外觀滲漏液的問題有已基本解決,滲漏液現象已基本沒有.
2/絕大部分廠家的電池充電末期電流小于0.1A,說明合金成分和材料純度符合要求.
3/50次循環容量衰減率符合指標的明顯增加,約占被測樣本的80%以上,說明早期容量衰減(PCL-1)問題已能夠解決.
4/容量和比能量有明顯提高.2小時率(5A)放電容量達到11-13.5Ah;比能量達到31-35WH/Kg.
5/壽命明顯提高.100%放電深度的循環壽命超過250次,達到300-400次.有9-10個樣本循環壽命超過250次循環,其中6-7個樣本是中小型廠的產品.
6/用Pb-Sb-Cd合金的減少,用Pb-Ca高錫合金的增加,環保性能提高.
2.2 存在的問題
    生產電動自行車用閥控鉛酸蓄電池的大小廠家有200多家,產品質量參差不齊,用戶投訴較多,是存在的主要問題.從我們檢測評估過的產品看,主要問題和出現的現象是:
    1/能夠在容量、比能量、循環壽命(尤其重要)等全面指標達到要求的生產廠家不多,不超過20%.
    2/電池間的一致性有待提高.質量好的電池,在 100次循環前一致性好,到100-150次循環間才出現不一致.一般廠家的電池在10次循環內就出現不一致,隨循環進行差距越來越大,電池組容量往往受落后電池牽制衰減率大.
    3/微短路,甚至完全短路.發現造成電池間一致性差的重要現象是個別單格微短路.還發現個別單格在壽命中后期逐漸發展成完全短路.
    4/與充電器參數未很好匹配.不是欠充電造成電池容量衰減快和電池間的一致性變差、影響循環壽命,就是過充電太多造成電池失水多和熱失控
2.3 改進方向
1/及時了解國內外發展的新材料和新技術,并逐步掌握它和通過試驗采用它.
2/加強生產過程質量管理.生產過程中的質量管理問題,說起來簡單,做起來不易,需要從源頭開始,抓好每個工序的點滴細節環節,嚴格工序檢查、檢測.
3/要注意與電驅動系統的其他部件的匹配和優化.
4/研究蓄電池的維護技術.閥控鉛酸蓄電池也叫“免維護”鉛酸蓄電池,實際不能完全免維護.中、后期進行適當的維護對電池有一定的恢復功能.筆者已對有的技術做過試驗,證明確有效果.
總之,蓄電池廠家不只是配套、被動的角色,如何做好與電驅動系統的其他部件匹配和優化及中、后期維護技術研究,使蓄電池充分發揮潛力,有很多工作可做.
2.4 基本估計
根據我們對產品的檢測評估和考察部分廠家的情況,基本上可分為如下幾類:
    1/容量、容量衰減率、循環壽命(尤其重要)等全面指標達到要求,而且質量穩定、可靠,一致性較好.這類廠家都是大、中型廠,掌握了關鍵技術和生產過程質量管理嚴格.
    2/容量、容量衰減率、循環壽命等全面指標達到要求,但質量不夠穩定.這類廠家都是中、小型廠,掌握了關鍵技術,但生產過程質量管理不夠嚴格.
    3/容量、容量衰減率等指標達到要求,但循環壽命達不到要求.這類廠家都是中、小型廠,掌握了關鍵技術不全面,生產過程質量管理不夠嚴格.
4/容量能達到要求,但容量衰減率、循環壽命等重要指標達不到要求.這類廠家都是中、小型廠,未掌握關鍵技術,生產過程質量管理不嚴格.
3.鉛酸蓄電池的可持續發展
3.1 鉛資源及其回收利用
我國是鉛資源豐富的國家,至1997年已查明的鉛礦區有732個,儲量有3746萬噸,居世界第二位.但是,我國目前的鉛資源供應形勢仍嚴峻.我國是世界上主要的鉛出口國,每年約有40%的鉛產量是出口的.目前用于鉛酸蓄電池制造的鉛年消耗量為40萬噸.據測算,現在可保證15年左右國民經濟對鉛的需求.因此,我國也進口鉛精礦制造鉛,2001年進口量達相當于23萬噸的鉛.另外就是要重視對鉛的回收利用.
鉛是回收利用率最高的有色金屬,回收率可達到95%以上.因此,世界上先進國家都重視利用回收廢舊鉛酸蓄電池等制造再生鉛.1999年世界精鉛產量為622萬噸,其中再生鉛量為327萬噸,占52.6%.2000年再生鉛量達373萬噸,增長14%.現在,美、德、意、英、法、日等國再生鉛產量都超過原生鉛,即再生鉛產量占50%以上.其中美國再生鉛產量從1990年的89萬噸,占69%,到1999年提高為107萬噸,占76%.
我國再生鉛產量在1990年代雖有顯著提高(見表3),但占的比例遠落后于先進國家和世界水平.再生鉛的制造與從鉛精礦制造原生鉛相比,可降低成本38%,勞動生產率高1.9倍,能耗少三分之一,還可減少廢鉛的污染和節約鉛礦資源.如果能將我國的再生鉛產量比例提高到50%以上,那么可保證國民經濟對鉛的需求年限提高約1倍.為此,國家和地方政府都重視先進、無污染的回收廢舊鉛酸蓄電池等制造再生鉛項目的建設.上海市政府在1990年代就投資6500萬,從澳大利亞和美國進口技術和設備,建成了國內先進的上海飛輪有色冶煉廠.江蘇春申合金集團有限公司經國家經貿委和國家計委聯合審批,獲準將10萬噸再生鉛無污染技術改造項目作為2001年國家重點技術改造項目(即第六批國債專項資金支持項目).
表3   我國的再生鉛產量情況
1990年1994年1997年2000年
產量(萬噸)2.89.512.430
所占比例(%)2529
3.2 鉛污染的防治
    鉛是一種青灰色重金屬.在加熱到400-500℃時會有鉛蒸汽逸出形成鉛煙,在用鉛錠制造鉛粉和極板的過程中都會有鉛塵散發,污染空氣,當空氣中鉛煙塵達到一定濃度對人體是有害的;鉛金屬形成的鹽少部分是溶解于水的,大部分是微溶或不溶于水的,當水中的鉛濃度超過0.1mg/L時對人體、漁業和農業灌溉都會產生危害.鉛及其鹽類進入人體有逐步積累的過程,當人體血中鉛濃度超過標準要求就得了鉛中毒病.得了鉛中毒病后可以通過排除鉛來治療,但排除鉛對人體體質有影響.從這個角度看,生產和回收鉛酸蓄電池中涉及大量的鉛,如果不重視對鉛煙塵和含鉛廢水的治理,管理不當,會給環境和人體帶來危害.
隨著社會的進步、科學技術的發展和人們對環保意識的增強,對鉛煙塵和含鉛廢水有了有效治理措施,因此,加強管理,鉛污染是可以防治的.
3.2.1 鉛酸蓄電池生產過程中對環境的污染是可以避免的,而且已部分做到
現在大部分鉛酸蓄電池生產廠家都越來越重視鉛污染的防治.新建的大型鉛酸蓄電池廠全部按國家建設“三同時”的要求在建設過程中配建了完整的環保設施.有對鉛煙塵抽吸和處理裝置;有對酸霧的抽吸和處理裝置;有對全廠含鉛廢水的集中處理裝置,而且可以達到部分回用,節約水資源.這些環保設施保證了排放的氣體和廢水都低于國家的排放標準.加上周圍的綠化建設和經常性的保潔工作,很多的鉛酸蓄電池生產廠家被當地評為清潔文明單位.廣東美美、沈陽松下等廠家通過了ISO14000系列的環保認證.另外,對職工提供如牛奶等的營養品,防止鉛在人體內積累.有廠家還通過了ISO18000系列的職工安全衛生保障認證.
    當然,有部分中、小型廠家環保設施不完善,更有少數小作坊企業完全沒有環保設施.這些問題就需要行政管理部門加強管理了,該整改的就整改,該依法封閉的就封閉.
3.2.2 正確地回收和處理廢舊鉛酸蓄電池,不會造成對環境的二次污染.
鉛酸蓄電池是一種有很高回收率的電池.國外的先進回收和處理廢舊鉛酸蓄電池的技術及設備機械化和自動化程度高,在封閉、負壓的條件下生產,有完善的廢氣和廢水治理設備,采用先將塑料、隔板、酸、板柵、鉛膏等分選出來分別處理,鉛膏經脫硫后再低溫熔煉等先進工藝.這樣,鉛的回收率可達到96%;塑料和酸等都可回收利用;能耗低;廢氣和廢水符合標準后排放.不會造成對環境的二次污染和操作人員的危害.
我國的許多個體或小企業回收和處理廢舊鉛酸蓄電池存在很大問題;工藝落后,用小反射爐或沖天爐直接將極板(甚至直接將電池)高溫熔煉;無任何環保制度和措施,電池隨意拆解,酸任意傾倒.結果是:鉛的回收率低只有80-85%,塑料和酸等有效材料不能回收造成資源的流失;能耗高,回收每噸鉛消耗500-600㎏標準煤,約是先進工藝的3倍;污染嚴重,流失的鉛和酸等就是對環境的污染,排放的鉛蒸汽和鉛塵以及二氧化硫超過國家排放標準幾十倍.
今年兩會期間有政協委員就鉛資源的利用和廢舊鉛酸蓄電池的回收處理提交了提案.指出:鉛的再利用和廢舊鉛酸蓄電池的回收,對節約資源、加強環境保護、實施可持續發展戰略有重要意義.
我國政府對廢舊鉛酸蓄電池的回收利用也非常重視.早就頒布了《固體廢物污染環境防治法》.2001年,國家經貿委、國家環保總局、科技部下發了《關于發布<危險廢物污染防治技術政策>的通知》.2003年,國家環保總局、國家發展和改革委員會、建設部、科技部、商務部聯合發布了《廢電池污染防治技術政策》.這些文件逐漸明確,廢舊鉛酸蓄電池、鉛渣和鉛泥都屬于危險廢物.對廢舊鉛酸蓄電池的收集、運輸、拆解、再生冶煉等過程的管理都提出了明確要求:
1/廢舊鉛酸蓄電池應進行回收利用,禁止用其他辦法處理.鼓勵集中回收處理廢舊鉛酸蓄電池.
2/收集、運輸、拆解和再生冶煉企業應取得危險廢物經營許可證后方可經營和運行.
3/收集、運輸過程中應保持外殼完整,并采取防止酸外泄措施和必要的事故應急處置措施,以能有效減少和防止對環境的污染.
4/拆解應在專門的設施中進行.拆解時應將塑料、鉛及含鉛物質、廢酸分別回收處理.廢酸應集中處理,不得排入下水道和環境中.
5/再生冶煉企業的鉛回收率應大于95%;規模應超過5000噸/年(新建廠要超過1萬噸/年);工藝要采用密閉熔煉設備,在負壓條件下生產,防止廢氣逸出;有廢氣和廢水治理設備,廢氣和廢水符合國家排放標準后再排放;冶煉過程中產生的粉塵和污泥要按危險飛舞要求妥善、安全地處理.不能滿足要求的小型企業和土法冶煉工藝要逐步淘汰.
6/不允許將帶殼和酸的廢舊鉛酸蓄電池直接熔煉.
電動自行車作為一種綠色環保產品,業界一開始就重視自身的環保形象.2001年5月召開了“關于廢舊電池回收和二次污染防止對策的專題研討會”,參加會議的電動自行車廠家和鉛酸蓄電池生產廠家本著企業自我約束、自我管理的精神在會上倡導并簽訂了 “關于廢舊電池回收和二次污染防止的產業公約”.出臺了以較高價格回收和以舊換新等以經濟為杠桿回收廢舊電池的方法,并送交有條件的合法廠家回收.
我們相信,有國家的法律和具體的政策;有一批符合條件的合法廠家進行回收處理;業界重視自身的環保形象,自我約束、自我管理;等等.這樣多管齊下,廢舊鉛酸電池的二次污染是可以防止的.
3.2.3 電動自行車鉛酸蓄電池使用過程中不會對環境造成污染
    電動自行車用的是閥控鉛酸蓄電池.閥控鉛酸蓄電池與汽車等用的普通鉛酸蓄電池相比有二個主要特點:一是密封;二是干態.密封是指基本無酸霧排出.一般情況下閥控鉛酸蓄電池在運行(充放電)過程中是“零排放”,只有在充電后期蓄電池內的氣體壓力超過安全閥的開放壓力時才為有少量的氫和氧混合氣體排放,此時有過濾材料濾去了帶出的少量酸霧.干態是指閥控鉛酸蓄電池沒有自由流動的電解液,可以任何方向放置,不怕顛簸、碰撞,即使外殼破裂也不會有酸漏出.因此,電動自行車用鉛酸蓄電池在使用過程中,只是安靜地不斷將化學能轉換成電能,又將電能轉換成化學能,反復循環,對外部環境是“零排放”, 不會對環境造成污染.
3.2.4 要科學、公平、公正的原則對待電動自行車用鉛酸蓄電池的二次污染.
可以說,鉛酸蓄電池以外的所有化學電池都不同程度存在著對人體和環境危害,所謂絕對環保、無污染的化學電池是沒有的.因為所有各種化學電池都不同程度含有重金屬或重金屬鹽作為導電體、基體、活性物質、添加劑等;電解質大部分是強酸或堿、或有機溶劑等,它們都不同程度存在著對人體和環境危害.問題是如何加強管理,在《廢電池污染防治技術政策》中明確了要對各種廢舊電池都要加強回收管理工作,防止二次污染.只看到鉛酸蓄電池的二次污染而限制電動自行車的發展是不科學、不公平和不公正的.
另外,電動自行車閥控鉛酸蓄電池的用量遠小于汽車等其他行業的鉛酸蓄電池用量,只占總量的0.9%(見表2).這種無視國計民生的許多重要行業都在大量使用著普通鉛酸蓄電池和閥控鉛酸蓄電池的事實,而只看到比普通鉛酸蓄電池更清潔的、用量少得多的電動

謝謝了,你張平安老師的嗎