电池的各种失效模式中,只能说某种原因占主要地位。如同患有心脏病的人,一般都伴有高血压、血管硬化等症状。我们可以认为一只废旧失效的电动车电池存在着各种失效原因。一只电池硫化的时候,并不是说它仅是硫化,而是说,影响电池性能的主要问题是硫化,其他如失水、正极板软化、板栅腐蚀等在一定程度上也会存在。这也就是通常我们不能通过消除硫化使电池完全恢复到与新电池接近的水平,有的修复后的容量甚至会超过新电瓶,但修复后的使用寿命和电池组的均衡性无法与新电池相比。 所有的铅酸蓄电池,在使用一段较长时间后,其正极板都或多或少存在问题。我们在修复过程中,经常发现有些电池不管怎么做都没有效果,这些电池一般都是正极板的问题(软化、活物质脱落、板栅腐蚀等),由于极板的种类、制造条件、使用方法有差异,最终导致电池失效的原因各异,归纳起来铅酸蓄电池失效有如下几种情况: 一、电池失水 充电时发热,此时虽然还没有造成电池膨胀现象发生,但是失水已经很严重了,如果任其进一步发展,就会导致电池硫化加重,进而导致热失控及正极板软化等恶性电池失效。 电池失水故障产生的原因: 电池失水是电池失效的最普遍最常见的故障,同时,电池失水又是大部分失效模式的根源。有人说:电池失效都是失水惹的祸。这话的确有一定道理。那么,电池的“水”是怎么样失去的呢?在充电过程中,为了满足6~8小时充满电的要求,不得不把充电电压设置的较高,这个较高的充电电压远远超过电池的析气电压。正、负极板析出的氧气和氢气除一部分“氧合”还原为水外,一部分则通过安全阀排出电池。我们知道,水是由氢和氧构成的,失去了氧和氢就等于失去了水,失水后的电池电解液中酸的比重逐渐增大,促使电池硫化现象加重,降低了负极板的氧循环能力,使电池容量逐渐降低。电池的硫化加重了失水,失水有加重了硫化,这样恶性循环下去,致使电池容量丧失,最终导致电池完全失效;此外,电池自放电也会导致电解液中水的丢失。有些电池制造时如采用低锑合金做板栅材料,由于电池析气电压更低,更加容易造成电池失水和硫化。 二、电池的硫化 首先应该知道什么是铅酸蓄电池的的硫化。蓄电池内部负极板表面上附着着一层白色坚硬的结晶体,充电后依旧不能剥离负极板表面转化为活性物质的硫酸铅;这就是硫酸盐化,简称“硫化”。硫化的电池就像给负极板罩上了一层薄膜,导致负极板反应面积大幅下降,从而导致电池失效。这种电池失效模式是最普遍发生的,失效电池中,70%~80%是电池硫化造成的。 电池的硫化特征是:电解液密度低于正常值;电池容量变低,充电时间大幅度缩短。 好的电池从单只电池电压10.5v起充电,一般需要6~8小时,硫化电池充电时电压上升较快,一般2~3小时就转绿灯了。充满电经过较长时间,电池端电压高于13.4v,充电时过早产生气泡甚至一充电就有气泡(耳贴电池,可以听见“吱吱”析气响声);电池发热,温升增快,硫化严重时导致充不进电,“一充就满,一跑就光”是电池硫化的典型特征。 电池硫化故障产生的原因: ①电池长期充电不足或放电时没有及时充电,有些三段式充电器恒流电压设置过低,导致电池充电不足;还有人充电时,习惯一转绿灯就拔下电源,没有对电池充分浮充;还有些人在每次用完电动车后,不能做到即时充电,往往是上午用车,晚上充电或是隔天或隔几天才充电。导致极板上的硫酸铅(poso4)有一部分溶解于电解液中,环境温度越高,溶解度越大,环境温度低时,溶解度减小,溶解的硫酸铅就会重新析出,在极板上再次结晶,形成硫化。 2长期过量放电或小电流深度放电,使极板深处活性物质的空隙内生成硫酸铅(poso4)。电动车控制器都有欠电压保护电路,当电池电压低到保护电压(36v电动车降到31.5v,48v电动车降到42v)时,控制器会切断电源或红灯报警,保证不发生过放电。停用后,不久电池电压还会反升(浮电),这个电是万万不能用的。一些人不注意这些,经常欠电压使用,造成负极板的硫化。另外,自放电现象(也称自泻)严重的电池,时间长了形成小电流深度放电,也会使负极板形成硫化。