03.05 鉛酸電池過充電損壞的原理是什麼?能修復嗎?

火炎焱燚


大家都知道汽車上使用的鉛酸電瓶經常過度放電就會損壞,但是一些老汽車電工也會告訴你,這電瓶過充電也會損壞。這究竟是為什麼呢?下面老侯來給大家說說其中的原因。


首先我們來看看汽車電瓶的工作原理。

汽車常用的12V的蓄電池由6個單格蓄電池串聯而成,每個單格蓄電池的標稱電壓為2V,充滿電時為2.1V。它由極板與極板組、隔板、電解液和殼體組成。蓄電池是一個化學電源,其充電與放電過程是一種可逆的化學反應。它的工作原理如下:

電瓶在充電時,是把極板上的硫酸鉛還原成氧化鉛、金屬鉛和硫酸,其中的氧化鉛和金屬鉛沉積在極板上;在放電時,是把硫酸和鉛、氧化鉛反應生成硫酸鉛附著在極板上。所以,當電瓶充滿電的時候,就是把電瓶中的硫酸鉛全部還原成了氧化鉛、金屬鉛和硫酸,此時電解液的密度也達到了最大。如果此時我們還繼續充電,會發生什麼呢?

大家知道,電是可以電解水並生成氫氣和氧氣的。在鉛酸電瓶中也是這樣,當硫酸鉛不再吸收外界電量時,繼續充進來的電能無事可做,就玩起了電解水的遊戲,把電解液中的水分解成了氫氣和氧氣,並逸出電瓶外面。這樣電解液中的水就會越來越少,電解液的密度會繼續升高,同時電瓶的溫度也會上升。

如果電解液的密度過高,它的流動性就會變差,這樣電瓶在充放電時,電流就會受到很大的影響。比如正常放電電流可以達到100安,過充電的電瓶放電電流可能就只能達到70安了。另外由於水分的減少,電解液數量也減少了,這會導致電瓶容電量的下降,電瓶的充電速度也會下降。對外的故障表現就是起動機運轉無力,啟動困難。所以說,電瓶過充電也是會損壞的。

那麼這樣的電瓶該如何修復呢?其實很簡單,只要向裡面補充蒸餾水就可以了(千萬不要補充電解液)。水稀釋了電解液,恢復了流動性,同時電解液的數量也增加了,這樣它的放電速度得到了提升,容電量也提高了,電瓶就恢復正常了。如果此時再做一次補充充電,效果會更好。

現在很多車型都使用免維護蓄電池,這種蓄電池的特點是採用了安全通氣孔,在通氣室中設置了氧化鋁過濾器和鈀催化劑,可以使化學反應中產生的氫氣和氧氣再結合,生成水返回電解液中,這樣就能基本維持電解液的密度不變。這樣的電瓶一般不需要補充充電,如果充電時間過長,還會造成電瓶鼓包甚至漲裂等故障。不過現在的充電機一般都有過充保護裝置,當電壓過高時會自動斷電的,一般很少發生過充電的故障。


老侯解車


鉛酸蓄電池已有 100 多年的歷史,是一種廣泛的動力電源。具有可靠性好,原材料易得、價格實惠,目前約有 95%左右 的市場佔有率。在生活使用過程中,如果電池的使用和維護不善,例如經常充電不夠,不及時充電或過放電,負極板上就會逐漸產生一種堅硬且導電不良的粗晶粒硫酸鉛。這種硫酸鉛用常規方法充電很難還原,在充電時充電接受能力很差,大量析出氣體,這種現象被稱為“不可逆硫酸硫化”,簡稱“硫化”。粗晶粒硫酸鉛堵塞了極板孔隙,使電解液滲入困難並增加了內阻,因而蓄電池容量降低。

傳統的處理辦法比較麻煩,採用大電流充電;活性劑置換;正負脈衝充電等,這些方法修復成功率非常低,存在一定的不好作用。

現在採取的方法是複合脈衝修復的方法,可以把“不可逆”變成“可逆”,並且基本上對電池極板沒有任何損傷。這是鉛酸電池界取得的重大突破。脈衝修復的原理是比較複雜的。首先,任何晶體在分子結構確定以後都有諧振頻率,而這個諧振頻率與晶體的尺寸有關。晶體的尺寸越大,諧振頻率越低。如果充電採用前沿陡峭的脈衝,利用傅立葉級數進行頻率分析可以知道脈衝會產生豐富的諧波成分,其低頻部分振幅大,高頻部分振幅小。這樣大硫酸鉛結晶獲得的能量大,小硫酸鉛結晶獲得的能量小,從而形成大硫酸鉛結晶諧振的振幅大,在正脈衝充電期間比小硫酸鉛結晶容易溶解。既所謂“擊碎”粗大的硫酸鉛結晶。適當控制脈衝電流值,以較小的電流密度對正極板充電,基本上不會形成對正極板的損傷。對於密封電池來說,瞬間的充電電壓使電極板所產生的氧氣也可以通過氧循環在負極板上被吸收,電池也就不會形成失水。所以這是一種區別與其他修復方法的“無損失”修復。

採用高頻正負脈衝發生器,對電池不斷的產生高低變頻脈衝,其一可以具有溶解大硫酸鉛的條件,其二是脈衝擾動,破壞了大硫酸鉛繼續生長的條件,這種方法克服了以往修復技術的侷限性,具有快速性、約 8-12 小時,修復效率高,耗電少,不會引起電池失水、正極板軟化和改變電解液原結構等優點,對嚴重硫化的鉛酸電池修復效果是過去的 3~4 倍,修復率達到 90% 以上,此技術的應用減少了電池的報廢數量。


阿柯網絡大小事


鉛酸電池過充了,會導致電瓶鼓包,鼓包的電瓶就無法修復,當報廢電池處理,還可以以舊換新,但換的電池一定要大品牌的保用多久


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