種類
一.無機鹽電池修復液:是鹼金屬與鹼土金屬的
硫酸鹽、磷酸、硫酸鈷、硫酸鎘、硫酸亞錫、硫酸銅、硫酸鋅、硫酸鎳、硫酸鋁等,這些鹼金屬與鹼土金屬離子置換硫酸鉛結晶中的鉛離子,使電解液中鉛離子濃度增加,參加電化學反應的活性物質增加,電池的容量提高得到修復。但這類修復液對電池會造成自放電,鹼金屬與鹼土金屬離子會點蝕電池極板造成電池損壞。此類修復液只對電池極板硫化有作用,對極板軟化脫落無效。修復後的電池能用2-3個月。
二.有機物和絡合劑電池修復液:胺基酸、檸檬酸、酒石酸、胺、醇、醚、EDTA等, 有機物和絡合劑在電池電解液中可以提高氫離子濃度;提高電池端電壓,提高電化學反應速度;絡合雜質金屬離子,減少電池自放電;使電池的容量提高。此類修復液對電池極板硫化,極板軟化脫落修復作用不大,但能減緩電瓶失效,修復後的電池能用2-3個月。
三.納米碳溶膠電池修復液:小銅匠納米碳溶膠是納米碳材料的一種類型。納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小於100nm的碳材料。在電場的作用下,活化劑的活性成份能固化極板;崩解不可逆硫酸鹽結晶;均勻地吸附在極板表面形成保護膜,防止極板活性物質脫落和極板
硫化、
極化、鉛枝晶化的形成;激活電池的活性物質;降低
電池內阻,增進電池電化學反應。此類修復液只對電池的修復效果較好,修復後的電池能用12個月以上。
使用方法
一.電池的篩選:
(1)電動車行程開始縮短(或電池容量不低於70%),說明電池開始失水和硫化,應補水或添加納米碳溶膠電池活化劑。
(2)電動車行程縮短一半以內(或電瓶池量不低於50%),說明電池極板硫化嚴重,輕度軟化。應馬上添加電池修復液。
(3)電動車行程縮短一半以上(或電池容量低於50%),說明電池極板硫化,軟化嚴重。添加電池修復液效果不明顯,配合各類電池修復儀共同修復。
(4)電動車行程縮短3/4以上(或電池容量低於30%,電池外形起鼓,漏液),放棄修復,予以報廢處理。
二.添加方法:
1.添加工具:一般是用注射器注射(要去掉注射器的針頭)安裝塑膠管或用塑膠漏斗等非金屬器械灌入。
2.添加步驟:(1)打開鉛酸蓄電池的排氣閥,大體可分為兩種:一種是撬開式,就是用尖銳器具將排氣孔蓋撬開;另一種是旋開式,就是用力將排氣孔蓋擰開。
(2)按照修復液的添加劑量分別加注到電池排氣孔。如電池失水嚴重,加修復液後還需加補充液,至電池內隔膜。嚴禁使用普通飲水或劣質鉛酸蓄電池補充液,否則將造成鉛酸蓄電池的嚴重損壞。
(3).安裝電池排氣孔蓋,靜置2小時後,即可使用。靜置時間越久修復效果越好。
三.修複方法:
1.普通用戶:將修復液後的電池安裝電瓶車,行駛放完電。用隨車充電器充滿電再行駛放完電,一次充放電為一循環。一般一至三個循環電池容量就恢復,嚴重的七個循環能恢復。
2.專業修復店:將加修復液後的電池以串聯或單體形式放完電,(也可用直流燈泡放電)放電至10.5V或0V,再用各類脈衝電池修復儀充電修復,或用恆流充電器以電流為0.3C電壓為17V(單體電瓶修復)充電12小時。一次充放電電池容量就恢復。
特點
1.使用便:操作簡單,直接添加。
2.見效快:當天見效,七天恢復如新。
3.壽命長:修復後電池延長使用壽命達一年。
容量壽命
電池的容量和壽命是衡量電池性能的重要指標。
容量:是電池儲備能量的能力,一般用AH表示。例如:一組標稱12AH36V的新電池,按行業標準,必須達到以6A電流放電,放電至終止電壓31.5V的時間不低於2小時。將這組電池用於電動車,載重75公斤,在平坦路上行駛,工作電流為4A,放電時間應大於3小時,時速20公里,理論續行達60公里。
壽命:是表示電池容量衰減速度的一項指標,按照新規定的電動車專用電池標準,至
額定容量70%充放電循環次數來表示電池的壽命,合格底線為350次。正常條件下,一組優良的電池使用時間應不低於1年,一般可用到1.5年,維護得當可用到2年以上。
失效現象
電池失水:電池在電化學作用過程中會析出氫氣和氧氣,從
安全閥泄出。水是由氫和氧組成的,失去氫氣和氧氣等失去水。失水也帶來嚴重的硫化,電池容量下降,進而導致熱失控及正極板變形,電池外形膨脹,徹底報廢。一般使用6個月電池就應該做一次補水保養。表現在:1.電池發熱。2.充電器紅燈不會轉化綠燈。
電池硫化:電池內部負極板的表面上形成一層大顆粒,白色堅硬的結晶體,充電後依舊不能剝離,不能轉化為活性物質的硫酸鉛,稱為不可逆硫酸鹽化現象,簡稱“硫化”。硫化產生的原因:1.電池長期充電不足或放電後沒及時充電。2.長期過量放電或小電流深度放電。3.由於電池失水或電解液濃度過高,成分不純。4.外部氣溫變化急劇。表現在:電池一充就滿了,一跑就沒電了。
電池正極板軟化:電池電解液出現發紅或發黑,甚至墨黑呈泥漿狀。電池正極板上的活性物質軟化脫落是不可避免的,它與循環次數和深度放電有關。正極板提前處於軟化的原因有:1.大電流放電狀態。經常超載,上坡啟動。2.深度放電。經常放電至電池極點,反升電還在使用。3.大電流充電。經常使用輸出電流大的充電器給小容量的電池充電。
電池熱失控:電池充電後期,充電器不轉綠燈,同時電池嚴重發熱,溫度達80攝氏度以上,一直析出氣壓過高,會導致電池殼發熱變形,直至報廢。原因:1.電池失水。2.電池硫化,內阻增加。3.電池單格落後。4.充電電壓過高。一些劣質充電器充電電壓高於規定值,致使電池析氣量增加,電池會產生熱失控。
電池短路:電池正負極板直接接觸,或被其他導電物質搭接稱為極板短路。原因:1.電解液不純,或補充液含雜質。2.電池板柵合金材料原因。表現在:電池充滿電後,放置一段時間,電池存不住電。
電池開路:電池開路是不多見的電池失效模式。主要表現為電池充不進電,充電器指示燈一充轉綠,但放電沒有電流輸出。
電池漏液:電池漏液經常是由碰撞,暴曬等外部原因造成的。發現電池漏液要立即修補外殼,同時檢查電解液的狀況,及時補充電解液。
注意事項
一.正確使用充電器:
1.確定交流市電與充電器輸入電壓是否相符。
2.確定充電器輸出電壓與電池額定電壓是否相符。
3.先插充電器與電池盒相連的插頭,後插交流電源插頭。
4.充電器用於室內,應注意防潮,防震動。充電時嚴禁覆蓋,應放在通風散熱的地方。
二.電池隨用隨充:
1.電池最怕虧電,經常保持電量充足可延長電瓶壽命。
2.充電時,充電器的指示燈是先紅燈後綠燈,燈變綠後應保證浮充2小時,這對抑制電池硫化有好處。
三.防止電池過充電:
1.電池過充產生大量氣體沖刷極板,加速
極板上活性物質脫落,使電瓶壽命縮短。
2.電池過充加速失水,導致電解液乾涸、電池溫度升高,造成熱失控,極板膨脹,外殼變形。
四.防止電池過放電:
在使用電池車講究技巧,也可延長電池使用壽命。長期深幅度放電會造成電池極板軟化,縮短使用壽命。
1.防止大電流放電,在起步、上坡和逆風行駛時,儘量用腳助力。
2.防止長時間放電,不要經常放完電行駛。在電量降低1/2 時就要充電。
五.防止電池虧電
對長期擱置不用的電池,應每月充足電一次,一般以充電器紅燈轉綠燈後繼續浮充2小時為佳。
六.經常護理電瓶
雖然電動車電池是免維護的,但電池使用半年後,隨著水份的不斷消耗,引起極板硫化、軟化的發生,會造成電池容量下降甚至失效。應及時進行補水或添加小銅匠電池活化劑,可延長電池使用壽命至二年以上。
修復技術
蓄電池作為“方便電源”一直被人們所廣泛使用,在2003年前普通百姓直接使用還不多見,隨著電動車在我國普及化程度不斷提高,蓄電池越來越多的貼近百姓生活,但人們又對蓄電池的知識了解甚少:電瓶如何壞損過快、容量減少的電瓶是否可以修復、如何保養電瓶等等提出疑問,在此我們僅對電動車電瓶壞損成因、修復、保養淺談如下,供讀者參考。
電瓶壞損成因
電動車一般使用的是免維護的鉛酸蓄電池,電解液為膠體狀,分為24V、36V 、48V和60V。市面上36V和48V的為多、24V和60V的為少。24V為二節、36V為三節、48V為四節、60V為五節12V的單塊蓄電池串聯而成;單塊電池每節為12V,由6隔串聯組成,每隔2V,每隔均有正負極板和膠體電解液。蓄電池壞損原因很複雜,大致分為以下6種:
1、“過充”導致蓄電池壞損。
“過充”就是過量給蓄電池充電而產生的一種對蓄電池化學和物理性能起破壞作用的現象。
“過充”首先是充電器的原因。目前的電動車充電器都有安全充電電壓設定,充電電壓一般設定在電瓶標準電壓的1.2倍以內,如48V的蓄電池,充電電壓設定在57.2V以內。蓄電池在放電過程中,電壓會逐步下降,當再次給電瓶充電時,充電器的紅燈會亮起,表示充電進行時,當電能不斷的輸入電瓶後,電壓會不斷升高,直至接近或等於充電電壓時充電器綠燈會亮起,此時,充電停止或涓流充電。如果充電器電壓元件失靈,充電就不會停止,充電電流會不間斷地輸入電瓶,電壓就會不斷升高,電壓升高的結果就會加劇電解液的熱反應,輕則蓄電池外殼會變形(膨脹),重則致使蓄電池被充爆。
其次是因為蓄電池間電壓的不平衡性造成“過充”。上面講過,電瓶組是由2-5節12V的蓄電池組成,電瓶剛出廠時,每節電瓶的電壓十分接近才配組,但使用一段時間後,蓄電池之間的電壓就會產生差異,即所謂的“壓差”。電動車充電器在充電時是同時給串聯而成的蓄電池組充電,電壓較高的電瓶會先充滿電,電壓較低的蓄電池會後充滿甚至一直在充電,由於充電器是以總體電壓為充電或停止充電設定的,因此,先充滿電的蓄電池就會處在“過充”狀態。“壓差”小時對電瓶影響不大,“壓差”大時,經常“過充”的蓄電池一樣會產生電解液熱反應加劇,直至把這節蓄電池充壞。
2、“虧電”導致電瓶壞損。
“虧電”是電池電量不足、電壓偏低時強行過量放電產生的一種破壞蓄電池極板塗層的現象。要知道,任何車載電器的工作電壓都有一個標準範圍,超過這個範圍電器容易短路甚至燒毀,低於這個範圍電器無法啟動或正常工作,甚至影響起使用壽命,車載電器和蓄電池都是這樣。很多用戶在使用電動車時往往是幾天充電一次,有的每天行程超過新電瓶標稱里程的60%以上,要知道電池容量下降會導致蓄電池電壓不足(欠壓),電壓不足就不能有效的滿足車載電器基本的電壓供給,當電壓下降時,用戶還在使用電動車,而蓄電池又不能提供正常的電壓,因此就會因車載電器的負載使電瓶欠壓出現“虧電”,經常性的“虧電”就會使蓄電池極板鉛層逐步剝離,直至極板壞損。
3、啟動、加速、過載產生的大電流放電使電瓶壞損。
電動車啟動、加速的瞬間電流很大,一般會達到20A—50A,根據電動車電機功率的大小,正常的放電電流一般控制在10A以內為好。由於瞬間電流太大,使電解反應急劇增加,極板塗層必然會受到一定程度的影響,久而久之極板鉛層粉末就會因瞬間大電流拉扯逐步脫落,電解液就會發黑(鉛粉所致),蓄電池就會報廢。過載就是電動車行駛中負載超重,如過量的載貨、載人等,過載會使蓄電池放電負荷加大,長時間的大電流放電,會直接影響極板塗層,加快極板軟化的過程。還有就是路況不好也會使電動車平繁的剎車和啟動。如坑窪、遇紅燈、路障等等。這都是造成大電流放電的因素。另外值得提出的是,電動車電機功率越大,其蓄電池的使用壽命越短,這是因為電機功率越大,放電電流也就越大,對電瓶的損傷也就越大。
4、極板硫化導致電瓶壞損。
什麼是電池硫化?在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶,充電時又非常難於轉化為活性物質的硫酸鉛,這就是硫酸鹽化,簡稱"硫化"。生成這種硫酸鉛的原因是過放電或放電後長期放置時,硫酸鉛微粒在電解液中溶解,呈飽和狀態,這些硫酸鉛在溫度低時重新結晶,而在結晶質硫酸鉛是析出。這樣在一度析出的粒子上一次又一次地因溫度變動而生長、發展,使結晶粒增大。這種硫酸鉛的導電性不良、電阻大,溶解度和溶解速度又很小,充電時恢復困難。因而成為容量降低和壽命縮短的原因。硫化是蓄電池容量減少的主要癥結,但大電流損傷電池極板是電動車電池容量減少更大的癥結。
5、“失水”使電瓶壞損。
“失水”是蓄電池容量減少的基本原因之一。電動車採用的絕大部分是免維護鉛酸蓄電池,很多用戶會說,這種電池是密封的,又是免維護,為什麼還存在“失水”現象?其道理很簡單,水是參加蓄電池電解反應的重要成分,一旦蓄電池出現過充電、大電流放電、內阻增大、短路等時,容易產生熱度並形成水蒸汽,水蒸汽在密封的電池盒內會大部分被留住,但也有極少部分會流失(因電池殼材質的密度所決定),久而久之,電瓶就會出現“失水”狀態。一般來說,電動車電池使用6個月以上都會存在“失水”狀態,電機功率越大,“失水”狀態越嚴重。
6、其他原因使電瓶壞損。
除以上蓄電池壞損的主因外,電池質量差、極板脫落、電解液外漏、外殼破損、電瓶接線端子斷裂等也是蓄電池壞損的原因,在此就不一一解說。
修複方法
蓄電池壞損是可以修復的,就象人病了需要看病一樣,如果只是一般的壞損,如硫化,採取適當的方法就可以修復;如果是致命的壞損,如極板鉛粉脫落、穿孔、彎曲等,屬物理性能喪失,是無法修復的。這就要求在修復蓄電池時,首先要確認蓄電池的損傷程度和原因,對症的進行修復。
(一)電瓶檢測
第一步、檢查蓄電池外表狀態:
檢查蓄電池外形是否完好。檢查蓄電池外殼是否凸出、漏夜、斷隔、電瓶接線端子腐蝕等,如果有這種現象,說明電瓶已經壞死;
第二步、檢查蓄電池電壓是否正常:
⑴在充電進行時(二個小時後),分三次檢測每節單塊電瓶的電壓,每次間隔20分鐘,如果有單塊電池的電壓超過15V的,意味電瓶硫化;如果電壓始終達不到13V以上的,說明這節電瓶短路或單格落後;
⑵在放電進行時,用萬用表分三次測量每節單體電瓶的電壓,每次間隔10分鐘,如果某單塊電瓶的電壓下降的比其他幾節電瓶快,並且低於10V,加上這節電池放電時間最短,那么這節電池就是問題電池。
⑶檢測單塊電瓶的靜態電壓(浮電)。當電壓為零時,有兩種可能:一種是電瓶完全斷路,電路不通,電壓為零;另一種就是電瓶放置時間過長,電壓低至1-2V,甚至為零。
第三步、檢查蓄電池電解液是否“失水”、發黑:
檢查電解液是否變質或“失水”。對蓄電池充電3-6個小時後,用手觸觸摸每節電瓶外殼側面,如果電瓶發熱燙手,這節電池已經壞死;如果只是發熱,溫度在40度左右,同時充電時充電器一直亮著紅燈,說明電池嚴重“失水”;另外也可以打開電瓶的蓋子,檢查“失水”狀態。
電解液是否發黑可以直接判斷電池極板的好壞。打開蓄電池上面的蓋子,可以看見有六個園孔,檢查每個孔內電解液的顏色,如果呈黑色,說明極板鉛粉已經脫落,這節電池壞死。
(二)蓄電池修複方法淺談
蓄電池修復並不難。如對整組蓄電池(串聯)同時進行修復難度就大(電池硫化的除外),只要電池組內有一節電池屬物理損傷,使用修復儀器效果就不明顯,但是要分開電池組,一節一節電池單獨的進行修復,不僅可以檢測電池壞損類型,也可以採取不同的方法進行修復,所以修復電池關鍵是修復單體電池(一般為12V),下面就簡單的介紹幾種:
1、脈衝修復法:
蓄電池消除硫化比較好的方法就是採用脈衝修復法。在修復蓄電池時,脈衝的瞬間電壓一般根據產品所體現的功能需要,採取的瞬間電壓為60V—300V之間,如用於蓄電池延壽的產品脈衝電壓值就不益過大,專門由於蓄電池修復產品的脈衝電壓值就可以偏大(如果脈衝電壓值太大對電池極板會造成損傷),脈衝電壓高,蓄電池修復時間短,脈衝電壓低,蓄電池修復時間相對就長,儘管脈衝瞬間電壓很高,但平均電壓並不高,對人體沒有傷害,十分安全。從固體物理上來講,任何絕緣層在足夠高的電壓下都可以被擊穿。一旦絕緣層被擊穿,粗大的硫酸鉛就會呈現導電狀態。如果對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晶。如果這個高電壓足夠短,並且進行限流,在打穿絕緣層的條件下,充電電流不大,也不至於形成大量析氣。電池析氣量強正相關於充電電流和充電時間,如果脈衝寬度足夠短,占空比足夠大,就可以在保證擊穿粗大硫酸鉛結晶的條件下,同時發生的微充電來不及形成析氣。這樣就實現了脈衝消除硫化。
市場上有專門的脈衝發生器銷售,但要注意選擇效果好的一種。脈衝與蓄電池極板的諧振很重要,這就取決與脈衝頻率大小、幅度寬窄,脈衝頻率和幅度不夠就達不到消除硫酸結晶的效果,頻率和幅度太大則會出現消除了硫化而損傷了電極板,並出現析氣現象;同時,脈衝波形也有很多種,在示波器上可以顯示。好的脈衝波在無損電池的前提下,能夠有效的擊穿絕緣層,將粉碎後的硫酸結晶粉末還原於電解液中。這就象人們碎石塊一樣,面對一塊大石塊,是用洋鎬有效、還是用鋤頭有效?一看便知。
2、強電修復法:
強電修復法就是採取充電時的持久高電壓或大電流修復蓄電池的方法,多在脈衝修復法效果不明顯時採用。其一、高電壓修復法:這種方法主要是採取電池標稱電壓的1.3-1.5倍的充電電壓修復電池,如36V蓄電池在充電電流不變或接近的條件下,採用48V的充電器進行充電,充電時間要掌握分寸,不易過長,否則電池會因析氣發熱。此方法對短路、極板軟化程度不高的蓄電池具有一定的修復作用,但使用不當,對電池極板壓點也會造成傷害。其二、大電流修復法:這種方法主要是採取高於平時充電電流1.5-2.0倍的充電電流來修復蓄電池,如20AH的蓄電池使用3-4A的充電器進行充電,利弊與“高電壓修復法”一樣。
3、全充全放電修復法:
全充全放電修復法就是對蓄電池採取完全充滿電後,再完全的放電修復蓄電池的方法。全充全放電修復法主要是對輕度損傷的蓄電池具有一定的修復作用,同時此方法還可以有效的激活電瓶深層的活性物質,提高蓄電池容量。如輕度硫化的電池,內阻較高的電池,此法的關鍵是放電一定要充分,並且是對每節單體電池進行單獨的充分放電,全充全放電1-2次,蓄電池的容量一般都能得到提升。全充全放電修復法不得經常使用,最少半年使用一次,最多三個月使用一次。
4、補水修復法:
對蓄電池“失水”採取補水的方法便可修復,其目的是稀釋濃度提高的硫酸正常進行電解反應。補水方法上較為簡單,只用打開蓄電池上蓋,可以看見有六個圓孔,向每個圓孔注射一定量的蒸餾水,再浸泡24小時以上就可以了。補水只可以補充蒸餾水,不可以添加其他成分的水,包括純淨水,因為其他成分的水中有各種金屬分子,加入電瓶內後容易引起自放電而損壞電池。
5、重新配組修復法:
電動車電池一般是由幾節電池串聯而成的電池組,電池壞損是多方面的,可能電池會同時存在幾個方面的損傷:對於硫化的電瓶,修復後使用效果較好;但是對於極板軟化以及斷隔的電瓶,即時可以修復,因屬物理硬傷,可再利用價值不大,修復後的使用時間也極短,再修復的效果將會更差。最好的方法就是把修復價值不大的電瓶“以舊換舊(換成容量還有80%以上的舊電池)”,再和其他剩餘幾節電池重新配組即可。
個人檢測修復蓄電池的具體操作方法,我們在《蓄電池修複方案》中會進行詳細指導,方法簡單易行。
電瓶保養方法
蓄電池是有使用壽命的,電池修復只是保持其達到正常的設計壽命。宣揚電瓶修復產品把任何因素損傷的電池修復同新電池一樣、保證電池可以延長使用壽命多少倍,這些都是不科學,也是不切合實際的。無任任何因素的電瓶損傷,對蓄電池壽命都有影響,問題是如何減少電瓶的損傷,如何降低對蓄電池壽命的影響,下面就簡單的介紹幾種電動車電池日常保養方法,供用戶參考。
一、做到“天天用車,天天充電”。鉛酸蓄電池沒有記憶,之所以容量快速減少主要是蓄電池硫化和“失水”、“虧電”等一些原因,蓄電池最怕的就是“虧電”欠壓,蓄電池常“虧電”,電池極板極易受傷,我們調查發現有高達70%的電動車電池容量減少電極板是被放電時的強電流(啟動電流)拉傷所致(電摩尤其明顯),電極板拉傷屬於電池物理損傷,這種損傷無法修復。因此“天天用車、天天充電”,保證蓄電池隨時有充足的電壓就成為必然。
二、定時補充蒸餾水。用戶普遍以為,免維護蓄電池不用加水,其實這種說法是錯誤的。免維護蓄電池在充電和大電流放電過程中會產生熱量,有熱量就會有水分蒸發,儘管水蒸發的過程十分緩慢,但時間一長,累計水蒸發的量就不容小視。因此每6個月左右應該給蓄電池補水一次,這樣蓄電池的使用壽命才會延長。
三、電動車啟動巧用力。電動車啟動電流很大,尤其是大功率電機的電摩,啟動電流更大。大電流很傷蓄電池極板,最好的方法就是在啟動前象騎腳踏車一樣的騎行後,再啟動電動車電源。當然很多電摩沒有騎行裝置,這就沒有辦法了。
四、每季對電瓶深度放電一次。蓄電池在使用了一段時間後必然會有一些活性物質下沉,如果活性物質不及時激活,勢必會對蓄電池的容量造成一些影響,因此,在經常使用電動車的時候,要做到每季對蓄電池深度放電一次。
五、經常觀察充電器的好壞。新電池充電過程一般都是6-8個小時,充滿電後充電器會亮綠燈,如果充電時間過長就要檢查充電器電壓保護裝置是否壞損,如果壞損就需要及時的調換充電器,否則極易充壞蓄電池。另外,充電器不要購買快速的充電器,快速充電同樣對蓄電池極板有傷害。
六、長期不使用蓄電池時每月至少要給蓄電池充電一次。這樣做的目的就是防止蓄電池放置時間過長而引起蓄電池硫化和“虧電”。
七、防止蓄電池爆曬。爆曬會使電池溫度升高,因此要注意。
八、儘早使用電瓶保護器。電瓶保護器也就是脈衝發生器,因脈衝不間斷的消除電瓶硫化,使極板始終保持“潔淨”,從而達到延長電瓶使用壽命的效果,但對大電流損傷電池極板作用不大(如有的電摩使用帶脈衝的充電器,結果電瓶延壽效果不明顯),必須增加新技術加以改進。