怎樣消除蓄電池硫化?
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?首先讓我們來(lái)了解一下什么叫電池硫化，產(chǎn)生硫化的原因是什么以及它的危害與特點(diǎn)。?
?1、 什么是電池硫化？
?在極板上生成白色堅(jiān)硬的硫酸鉛結(jié)晶，充電時(shí)又非常難于轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)的硫酸鉛，這就是硫酸鉛鹽化，簡(jiǎn)稱為“硫化”。生成這種硫酸鉛晶體的主要原因是過(guò)放電或放電后長(zhǎng)期放置時(shí)，硫酸鉛微粒在電解液中溶解，呈飽和狀態(tài)，這些硫酸鉛在溫度低時(shí)重新結(jié)晶，而在結(jié)晶時(shí)硫酸鉛析出。這樣在一度析出的粒子一次又一次地因溫度變動(dòng)而生長(zhǎng)、發(fā)展，使結(jié)晶粒增大。這種硫酸鉛的導(dǎo)電性不良、電阻大，溶解度和溶解速度又很小，充電時(shí)恢復(fù)困難。因而成為容量降低和壽命縮短的原因。
?2、 產(chǎn)生硫化的原因是什么？
?正常的鉛蓄電池在放電時(shí)形成硫酸鉛結(jié)晶，充電時(shí)比較容易地還原為鉛。如果電池的使用和維護(hù)不善，例如經(jīng)常充電不足或過(guò)放電，負(fù)極上就會(huì)逐漸形成一種粗大堅(jiān)硬的硫酸鉛。這種硫酸鉛用常規(guī)的方法充電很難還原，要求充電電壓很高，由于充電時(shí)充電接受能力很差，大量析出氣體。這種現(xiàn)象通常發(fā)生在負(fù)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(rèn)為，這種不可逆硫酸鹽化的原因是硫酸鉛的重結(jié)晶，粗大結(jié)晶形成之后溶解度減少。 硫酸鉛的重結(jié)晶使晶體變大，是由于多晶體系傾向與減少其表面自由能的結(jié)果。從結(jié)晶過(guò)程的規(guī)律可知，小結(jié)晶尺寸的溶解度大于大結(jié)晶尺寸的溶解度。因此，當(dāng)長(zhǎng)期充放或過(guò)放電時(shí)，大量的硫酸鉛存在，再加上硫酸濃度和溫度的波動(dòng)，個(gè)別的硫酸鉛晶體就可以依附小晶體的溶解而長(zhǎng)大。
?3、 電池硫化的危害是什么？
?輕微的電池硫化，會(huì)降低電池的容量，電池內(nèi)阻增加，嚴(yán)重時(shí)則電極失效，充不進(jìn)電。輕微的電池硫化，尚可用一些方法使它恢復(fù)，嚴(yán)重時(shí)采用一般的充電方法是不能夠恢復(fù)容量的。
?4、 電池硫化的特點(diǎn)是什么？
?硫化的電池最明顯的外特征是電池容量下降，內(nèi)阻增加。當(dāng)然，如果電池失水和正極板軟化也具有這個(gè)外特性。鑒別電池是否硫化的方法，往往是采用脈沖修復(fù)儀對(duì)電池進(jìn)行脈沖修復(fù)，如果容量上升，就是硫化，如果沒(méi)有一點(diǎn)點(diǎn)容量上升，電池容量下降可能是其它原因產(chǎn)生。
?5、 消除電池硫化的方法有以下幾種，具體是：
?1） 大電流充電修復(fù)
?若認(rèn)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(dá)100 m A /c㎡）。在這樣的電流密度下，負(fù)極可以達(dá)到很負(fù)的電勢(shì)值，這時(shí)遠(yuǎn)離零電荷點(diǎn)，使φ－φ（0）＜0，改變了電極表面帶電的符號(hào)，表面活性物質(zhì)會(huì)發(fā)生脫附，特別是對(duì)陰離子型的表面活性物質(zhì)，這種有害的表面活性物質(zhì)從電極表面上脫附以后，就可以使充電順利進(jìn)行。目前國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)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(zhuǎn)化為熱，使蓄電池內(nèi)部溫度升高，同時(shí)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(zhì)脫落。但是這樣做的缺點(diǎn)是很容易造成失水，而且也容易使一些本來(lái)可以修復(fù)的電池在大電流充電的過(guò)程中極板被擊穿，造成不必要的麻煩。使修復(fù)率和效果大打折扣。
?2）脈沖修復(fù)
?按照原子物理學(xué)和固體物理學(xué)的原理，硫離子具有5個(gè)不同的能級(jí)狀態(tài)，通常處于亞穩(wěn)定能級(jí)狀態(tài)的離子趨向與遷落到最穩(wěn)定的共價(jià)鍵能級(jí)而存在。在最低能級(jí)（即共價(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，難以被打碎，形成電池的不可擬硫酸鹽化——硫化。多次發(fā)生這樣的情況，就形成了一層類似與絕緣層一樣的硫酸鉛結(jié)晶。要打碎這些硫酸鹽層的束縛，就要提升原子的能級(jí)到一定的程度，這時(shí)候在外層原子加帶的電子被激活到下一個(gè)更高的能帶，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，必須提供給一些能量，才能夠使得被激活得分子遷移到更高得能級(jí)狀態(tài)，太低得能量無(wú)法達(dá)到躍遷所需要得能量要求，但是，過(guò)高的能量會(huì)使已經(jīng)脫離了束縛而躍遷的原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)，又回落到原來(lái)的能級(jí)。這樣，必須通過(guò)多次諧振，使得其中一次脫離了束縛，達(dá)到最活躍的能級(jí)狀態(tài)而又沒(méi)有回落到原來(lái)的能級(jí)。這樣，就轉(zhuǎn)化為溶解于電解液的自由離子，而參與電化學(xué)反應(yīng)。很高的電壓可以實(shí)現(xiàn)，就是大電流高電壓充電的方法，諧振也可以實(shí)現(xiàn)，就是脈沖諧波諧振的方法。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，粗大的硫酸鉛就會(huì)呈現(xiàn)導(dǎo)電狀態(tài)。如果對(duì)高電阻率的絕緣施加瞬間的高電壓，也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，在打穿絕緣層的條件下，充電電流不大，也不至于形成大量析氣。電池析氣量強(qiáng)正相關(guān)于充電電流和充電時(shí)間，如果脈沖寬度足夠，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。這樣，實(shí)現(xiàn)了脈沖消除硫化。這樣做的缺點(diǎn)是修復(fù)之后達(dá)到的效果也不理想，修復(fù)的時(shí)間就會(huì)很長(zhǎng)。
?3）添加修復(fù)劑與脈沖修復(fù)相結(jié)合
?修復(fù)劑添加之后在外加電場(chǎng)的作用下，用它自身的活性物質(zhì)分解硫酸鉛晶體粒子，使晶體表面的活性物質(zhì)（pb/pbo2）活化再生，硫酸根離子回到電解液中；對(duì)未生成的硫酸鉛晶體，這些微顆粒在外加電場(chǎng)的作用下，會(huì)均勻吸附于電極上，使硫酸鉛晶體在電極的界面上永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生。而且可以避免因平時(shí)過(guò)充電造成的失水現(xiàn)象。有效的提高了整個(gè)蓄電池的活性物質(zhì)利用率，并使電池的電極長(zhǎng)期處于新電池狀態(tài)。從根本上克服了蓄電池因硫酸鉛鹽化而造成電池容量下降的缺點(diǎn)，延長(zhǎng)了鉛酸蓄電池的壽命，它可使任何一只沒(méi)有物理?yè)p壞的鉛酸蓄電池都能從根本上解決壽命短、容量下降快的致命弱點(diǎn)。
?通過(guò)以上比較，可以得出的結(jié)論就是，不管用單純的大電流修復(fù)也好，還是用脈沖修復(fù)也好都不能從根本上抑制硫酸鹽化，這樣一來(lái)所修復(fù)的效果和持續(xù)的時(shí)間達(dá)不到理想的效果。通俗的可以說(shuō)用儀器修復(fù)是屬于物理療法，而加修復(fù)劑是屬于化學(xué)療法。只有兩者結(jié)合起來(lái)才能達(dá)到更好的效果。就好比是中西醫(yī)結(jié)合。?
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