要了解鉛酸蓄電池的修復(fù)，首先要明白鉛酸蓄電池的失效模式撑瞧。然后針對不同的失效模式談修復(fù)方法棵譬。
鉛酸蓄電池的失效模式
由于極板的種類、制造條件预伺、使用方法有差異唠俄，最終導(dǎo)致蓄電池失效的原因各異。歸納起來早斯，鉛酸蓄電池的失效有下述幾種情況：
1杜戈、正極板的腐蝕變型
目前生產(chǎn)上使用的合金有3類：傳統(tǒng)的鉛銻合金赫窄，銻的含量在4%～7%質(zhì)量分?jǐn)?shù);低銻或超低銻合金，銻的含量在2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)或者低于1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)哩敞，含有錫椭集、銅、鎘点级、硫等變型晶劑;鉛鈣系列咳龄，實(shí)際為鉛—鈣-錫-鋁四元合金，鈣的含量在0.06%～0.1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)宽缴。上述合金鑄成的正極板柵迎反，在蓄電池充電過程中都會被氧化成硫酸鉛和二氧化鉛，最后導(dǎo)致喪失支撐活性物質(zhì)的作用而使電池失效;或者由于二氧化鉛腐蝕層的形成趾迈，使鉛合金產(chǎn)生應(yīng)力旷似，使板柵長大變形，這種變形超過4%時(shí)將使極板整體遭到破壞乔煞，活性物質(zhì)與板柵接觸不良而脫落吁朦，或在匯流排處短路。
2渡贾、正極板活性物質(zhì)脫落逗宜、軟化
除板柵長大引起活性物質(zhì)脫落之外，隨著充放電反復(fù)進(jìn)行空骚，二氧化鉛顆粒之間的結(jié)合也松弛和軟化纺讲，從板柵上脫落下來。板柵的制造囤屹、裝配的松緊和充放電條件等一系列因素熬甚，都對正極板活性物質(zhì)的軟化、脫落有影響肋坚。
3乡括、不可逆硫酸鹽化
蓄電池過放電并且長期在放電狀態(tài)下貯存時(shí)，其負(fù)極將形成一種粗大的智厌、難以接受充電的硫酸鉛結(jié)晶粟判，此現(xiàn)象稱為不可逆硫酸鹽化。輕微的不可逆硫酸鹽化吓缴，尚可用一些方法使它恢復(fù)寇淑，嚴(yán)重時(shí)，則電極失效少迁，充不進(jìn)電兆婆。
4、容量過早的損失
當(dāng)?shù)弯R或鉛鈣為板柵合金時(shí)遏貌，在蓄電池使用初期(大約20個(gè)循環(huán))出現(xiàn)容量突然下降的現(xiàn)象婿哥，使電池失效钾非。
5、銻在活性物質(zhì)上的嚴(yán)重積累
正極板柵上的銻隨著循環(huán)酣矮，部分地轉(zhuǎn)移到負(fù)極板活性物質(zhì)的表面上巨均，由于H+在銻上還原比在鉛上還原的超電勢約低200mV，于是在銻積累時(shí)充電電壓降低颅挟，大部分電流均用于水分解测捎，電池不能正常充電因而失效。
對充電電壓只有2.30V而失效的鉛酸蓄電池負(fù)極活性物質(zhì)的銻含量進(jìn)行過化驗(yàn)而芥，發(fā)現(xiàn)在負(fù)極活性物質(zhì)的表面層律罢，銻的含量達(dá)0.12%～0.19%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。對某些電池棍丐，例如潛艇用蓄電池误辑，對電池析氫良有一定的限制。曾對析氫超過標(biāo)準(zhǔn)的蓄電池負(fù)極活性物質(zhì)化驗(yàn)歌逢，平均銻的含量達(dá)到0.4%質(zhì)量分?jǐn)?shù)巾钉。
6、熱失效
對于少維護(hù)電池秘案，要求充電電壓不超過單格2.4V睛琳。在實(shí)際使用中，例如在汽車上踏烙，調(diào)壓裝置可能失控，充電電壓過高历等，從而充電電流過大讨惩，產(chǎn)生的熱將使電池電解液溫度升高，導(dǎo)致電池內(nèi)阻下降;內(nèi)阻的下降又加強(qiáng)了充電電流寒屯。電池的溫升和電流過大互相加強(qiáng)荐捻，最終不可控制，使電池變形下桃、開裂而失效昨镊。雖然熱失控不是鉛酸蓄電池經(jīng)常發(fā)生的失效模式，但也屢見不鮮磅愤。使用時(shí)應(yīng)對充電電壓過高梁捉、電池發(fā)熱的現(xiàn)象予以注意。
7举库、負(fù)極匯流排的腐蝕
一般情況下箍属，負(fù)極板柵及匯流排不存在腐蝕問題，但在閥控式密封蓄電池中翩性，當(dāng)建立氧循環(huán)時(shí)公上，電池上部空間基本上充滿了氧氣自幕，匯流排又多少為隔膜中電解液沿極耳上爬至匯流排。匯流排的合金會被氧化幌扁，進(jìn)一步形成硫酸鉛振袋，如果匯流排焊條合金選擇不當(dāng)，匯流排有渣夾雜及縫隙憎茂，腐蝕會沿著這些縫隙加深珍语，致使極耳與匯流排脫開，負(fù)極板失效唇辨。
8廊酣、隔膜穿孔造成短路
個(gè)別品種的隔膜，如PP(聚丙烯)隔膜赏枚，孔徑較大亡驰，而且在使用過程中PP熔絲會發(fā)生位移，從而造成大孔饿幅，活性物質(zhì)可在充放電過程中穿過大孔凡辱，造成微短路，使電池失效栗恩。
影響鉛酸蓄電池壽命的因素
鉛酸蓄電池的失效是許多因素綜合的結(jié)果透乾，既決定于極板的內(nèi)在因素，諸如活性物質(zhì)的組成磕秤。晶型乳乌、孔隙率、極板尺寸景姓、板柵材料和結(jié)構(gòu)等赴碘，也取決于一系列外在因素，如放電電流密度瘫盹、電解液濃度和溫度鸡视、放電深度、維護(hù)狀況和貯存時(shí)間等也较。這里介紹主要的外部因素酒半。
1.放電深度
放電深度即使用過程中放電到何程度開始停止。100%深度指放出全部容量晚乙。鉛酸蓄電池壽命受放電深度影響很大晨下。設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)就是深循環(huán)使用、淺循環(huán)使用還是浮充使用缘违。若把淺循環(huán)使用的電池用于深循環(huán)使用時(shí)焊辈，則鉛酸蓄電池會很快失效。
因?yàn)檎龢O活性物質(zhì)二氧化鉛本身的互相結(jié)合不牢谣皇，放電時(shí)生成硫酸鉛势送，充電時(shí)又恢復(fù)為二氧化鉛拔调，硫酸鉛的摩爾體積比氧化鉛大，則放電時(shí)活性物質(zhì)體積膨脹猜谚。若一摩爾氧化鉛轉(zhuǎn)化為一摩爾硫酸鉛败砂，體積增加95%。這樣反復(fù)收縮和膨脹魏铅，就使二氧化鉛粒子之間的相互結(jié)合逐漸松弛昌犹，易于脫落。若一摩爾二氧化鉛的活性物質(zhì)只有20%放電览芳，則收縮斜姥、膨脹的程度就大大降低，結(jié)合力破壞變緩慢沧竟，因此铸敏，放電深度越深，其循環(huán)壽命越短悟泵。
2.過充電程度
過充電時(shí)有大量氣體析出杈笔，這時(shí)正極板活性物質(zhì)遭受氣體的沖擊，這種沖擊會促進(jìn)活性物質(zhì)脫落;此外糕非，正極板柵合金也遭受嚴(yán)重的陽極氧化而腐蝕蒙具，所以電池過充電時(shí)會使應(yīng)用期限縮短。
3.溫度的影響
鉛酸蓄電池壽命隨溫度升高而延長进登。在10℃～35℃之間勒蜀，每升高1℃，大約增加5～6個(gè)循環(huán)另碍，在35℃～45℃之間雁碘，每升高1℃可延長壽命25個(gè)循環(huán)以上;高于50℃則因負(fù)極硫化容量損失而降低了壽命。
電池壽命在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而增加垮软，是因?yàn)槿萘侩S溫度升高而增加。如果放電容量不變肯坊，則在溫度升高時(shí)其放電深度降低伊屈，固壽命延長。
4.硫酸濃度的影響
硫酸密度的增加诉拔，雖對正極板容量有利濒勤，但電池的自放電增加增厢，板柵的腐蝕也加速屎唠，也促使二氧化鉛的松散脫落，隨著蓄電池中使用硫酸密度的增加拜鹤，循環(huán)壽命下降框冀。
5.放電電流密度的影響
隨著放電電流密度增加流椒，電池的壽命降低，因?yàn)樵诖箅娏髅芏群透咚釢舛葪l件下明也，促使正極二氧化鉛松散脫落宣虾。
失效模式還有一種就是失水。對于開口電池來說温数，失水屬于正常維修绣硝，對于密封電池來說，在嚴(yán)格的控制之下不應(yīng)該出現(xiàn)撑刺。所以鹉胖，沒有把失水列入失效模式。密封電池失水的問題够傍，集中在電動自行車方面甫菠。是因?yàn)槌潆姷暮銐褐颠^高。
容量過早的損失(PCL)的修復(fù)方法
1王带、容量過早的損失的特征
當(dāng)?shù)弯R或鉛鈣為板柵合金時(shí)淑蔚，在蓄電池使用初期(大約20個(gè)循環(huán))出現(xiàn)容量突然下降的現(xiàn)象，使電池失效铜那。差不多每一個(gè)循環(huán)電池容量會下降5%崔捌，容量下降的速度比較快和早。
前幾年杉抑，鉛鈣合金系列的電池經(jīng)常莫名其妙的出現(xiàn)幾只電池容量下降榄陆。分析正極板沒有軟化，但是就是正極板容量極低在搀。
2剧债、對產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因找到的解決方法
1、正極板錫的含量搓纠。對于深循環(huán)的電池基本上采用1.5%~2%的錫的含量昏锨。
2、提高裝配壓力世雄。
3度坞、電解液酸的含量不宜過高。
3寞竭、在使用中注意
1点骑、避免起始充電電流連續(xù)過低;
2、減少深度放電;
3谍夭、避免過充電太多;
4黑滴、不要通過過高的活性物質(zhì)利用率來提高電池容量。
4、對產(chǎn)生早期容量損失的電池的恢復(fù)
1袁辈、首先是要起始充電電流增加到0.3C~0.5C菜谣，然后采用小電流補(bǔ)足充電;
2、其次充滿電的電池最好擱置在40℃～60℃條件下貯存;以小于0.05C的小電流放電到0V吵瞻。電池電壓達(dá)到標(biāo)稱電壓一半以后的放電會很慢葛菇。這樣反復(fù)幾次，電池的容量還可以恢復(fù)橡羞。
5眯停、注意事項(xiàng)
一定要鑒別電池是否是在前20個(gè)循環(huán)發(fā)生。如果對于中后期發(fā)生容量下降的電池卿泽，采用這個(gè)方法只能夠破壞電池的正極板莺债，而導(dǎo)致正極板軟化。
鉛鈣合金系列的電池經(jīng)常莫名其妙的出現(xiàn)幾只電池容量下降主要原因是電池失衡引起的,鉛鈣合金系列的電池的充足電壓較高,一般12V的電池充電電壓大于16V挨究。當(dāng)充電機(jī)的電壓過低時(shí),就易引起電池失衡∷鲜現(xiàn)象是這樣發(fā)生的,當(dāng)一組電瓶在裝在一起用時(shí),電瓶的每格自放電不可能絕對相等,自放電大一點(diǎn)點(diǎn)的電瓶,每次用恒壓充電機(jī)都不能完全充足電,未充足電的格未出現(xiàn)析氣反應(yīng),極板接觸電解液的相對面積就大,自放電就大。而自放電小的格,每次都能充足電,當(dāng)充足電后再過充一點(diǎn)電時(shí),即出現(xiàn)析氣反應(yīng),生成氣體,極板接觸電解液面相對減小,自放電就減小,同時(shí)充電電壓升高,關(guān)斷充電機(jī)韵慷。結(jié)果自放電小,電壓高的格自放電越來越小,每次都能充足電,而自放電大的格自放電越來越大,每次都不能充足電,而且電量越用越小,長期不充足就會硫化而失效.問題的根源就是不能使用恒壓充電機(jī),采用恒壓充電機(jī),恒壓值過低就會出現(xiàn)以上現(xiàn)象,恒壓值過高就會使電池?zé)崾Э?最好的辦法是采用多種電流,多種電壓的多段式充電機(jī).而且充電終了時(shí)要有一個(gè)電壓較高而電流較小的小電流長充來平衡電池電量.
6回乞、注意事項(xiàng)
過充電往往需要大電流和高電壓而大電流和高電壓都會形成強(qiáng)烈的副反應(yīng)而損傷電池的正極板，還會形成電池的失水蜀契。如何實(shí)現(xiàn)過充電修復(fù)呢?現(xiàn)在找到了一種非常行之有效的方法——脈沖的方法夹恨。其基本原理如下：
采用高電壓闰芒，大電流的脈沖克服電池的多種原因形成的電池接受能力的下降米鹏，由于是采用脈沖形式的，在大電流脈沖消逝以后鞍歌，通過電池本身的(或者外加的條件)去極化能力跪腹，而不形成嚴(yán)重的副反應(yīng)。于這種脈沖過充電修復(fù)的方法的誕生笤妙，使得無損傷的過充電得以實(shí)現(xiàn)冒掌，這樣的充電器獲得了極好的效果，經(jīng)過數(shù)年的驗(yàn)證試驗(yàn)證明膳音，這種方法大大延長了鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命。
