公司新闻

铅酸赛能蓄电池的修复技术

随着电力供配电行业，通信、通讯行业及电动车辆的发展，也带动了为其配套的电源--蓄电池行业的发展和技术上的进步与创新。由于赛能铅酸蓄电池具有优异的性价比，所以目前国内外市场上除了便携式电子产品外，为电动车辆、UPS系统、电讯设施（电信中心，卫星地面站）、内燃机车、汽车、电站、变电站、应急电源、船舶及无电区光明工程的储能电源等95%以上都是使用的铅酸蓄电池。铅酸蓄电池2005年总产量为6645万千伏安，总产值为350亿元；2006年的总产量上升为8457万千伏安，总产值为420亿元，占全国电池行业总产值的三分之一左右（数据由江苏双登电源集团公司戴经明顾问提供）。

型号不同、使用环境条件不同的古河电池，其设计使用寿命也不同。如固定型排气式的铅酸蓄电池在20℃~25℃，浮充充电条件下使用其寿命有15年；VRLA赛能铅酸蓄电池在浮充电条件下使用其寿命在5~10年；牵引型（动力型）排气式铅酸蓄电池寿命为1500周次；动力型VRLA铅酸蓄电池寿命为700次左右；电动自行车、电动摩托车、电动三轮车配套的铅酸蓄电池寿命只有350周次左右，即一年；汽车上配套的点火，照明，起动用的VRLA铅酸蓄电池一般寿命为3~5年；所以古河铅酸蓄电池的修复对于市场占有量最大，使用频率最高，使用范围最广、寿命较短且易出现早期失效的铅酸蓄电池是主要工作的对象。这些易出现早期失效的电池对其修复后可以再次提交使用，因此大大的延长了电池的使用寿命，达到了既环保又节约节能的目的。

2 赛能铅酸蓄电池早期失效的主要原因

赛能铅酸蓄电池早期失效的主要原因有以下几个方面：

（1）赛能铅酸蓄电池自身的品质和制造质量问题；

（2）与赛能铅酸蓄电池配套的充电设备（充电器）的充电模式与电池不匹配问题；

赛能铅酸蓄电池充电时如果与充电设备（充电器）不匹配，充电电压过高，充电时间过长会导致电解液（硫酸水溶液）中的水分解加速，产生的氢气、氧气在电池内部不能完全复合，因此加速了蓄电池的失水，并使极板的腐蚀增大，加速蓄电池的老化和出现早期失效。

（3）赛能铅酸蓄电池的使用者不能按照电池的使用维护要求使用和维护电池；

如果对铅酸蓄电池过度使用会造成电量透支，使正极板上二氧化铅粒子间的导电桥退化，会失去部分二氧化铅粒子间的接触及二氧化铅粒子与板栅间接触，这就意味着孤立的粒子不再参与电化学反应，活性物质的机械强度减弱，脱落的可能性增大。过度使用（过放电）还会使负极活性物质中的膨胀剂因氧化而失去作用，并会增加不可逆硫酸盐的结晶生成。经常的过度使用（过度放电）会导致活性物质过早的失去活性，充电时活性物质的转化能力减弱，从而导致铅酸蓄电池容量衰减加速并出现早期失效。

（4）摔打、跌落、碰撞造成电池塑料壳体的损伤，严重时会造成极耳和极板内部的损伤使电池完全失效，过早报废。

3 失效铅酸蓄电池的修复

并不是所有失效的铅酸蓄电池都能进行修复，如出现了短路和断路的电池、极板上活性物质严重脱落的电池、极板严重损坏，严重变形的电池、电池塑料壳体严重变形和严重破裂的电池，以及电池塑料壳体底部出现大面积漏液的电池是不能进行修复的。所以可修复的铅酸蓄电池是因失水严重而失效、电极上活性物质发生严重的硫酸盐化而失效的电池，以及因磕碰、摔打、跌落等原因使电池壳体上部出现微弱裂缝而漏液造成失效的电池，即结构轻微失效的电池。所以铅酸蓄电池的修复可分为对电性能失效的修复和对塑料壳体结构件失效的修复。

3.1 对电性能失效的铅酸蓄电池修复

对电性能失效的铅酸蓄电池修复可分为化学方法修复和物理方法修复。

3.1.1用化学方法对电性能失效的铅酸蓄电池修复[1]

化学方法对电性能失效的铅酸蓄电池的修复通常是采用加入化学活化剂方法，如添加纳米碳溶胶蓄电池活化剂，它是以纳米石墨为溶质主要成份的水溶液。

3.1.1.1活化机理

纳米碳溶胶蓄电池活化剂是以尺度在10-10~10-7米范围内的纳米碳（石墨）为主体并含有多种对蓄电池活化有效的（如纳米二氧化硅）、具有高活性的材料配制成的。由于碳在纳米尺度范围内时具有极大的比表面积和极高的比表面能，这就使其具有了许多不寻常的性能，如极高的化学活性、催化活性、表面选择吸附性、优异的导电性并自身带有负电荷。当把纳米碳溶胶蓄电池活化剂加入到电性能失效的铅酸蓄电池内部后，在电场的作用下纳米石墨迅速的被吸附到电极表面并进一步渗透到电极的内部。吸附到电极上的活性物质之间，从而增加了活性物质间的结合强度；活性物质与板栅的结合强度；可以抑制活性物质的脱落和活性物质的硫酸盐化并可以使已钝化的硫酸盐物质恢复活性。而且还降低了电池的内阻，增加了电极的导电性，使电极的功能得到改善和恢复，电极的结构强度得以增加，从而在充放电时电能与化学能之间的转换得到改进和加强，提高了充、放电效率使蓄电池的容量得到了恢复，达到了修复的目的。

3.1.1.2纳米碳溶胶蓄电池活化剂的使用方法

（1）对失水严重的铅酸蓄电池在加入活化剂前要先加入浓度为5%~10%的稀硫酸电解液，补加的电解液量控制在上下液面线之间偏上线的位置。

（2）按活化剂的使用添加量要求通过气塞孔均匀的从四周及中间加入到每个单体蓄电池内部并摇动均匀。纳米碳溶胶活化剂加完后电解液的液面线接近液面标示线的上线。

（3）立即对修复的电池充电，开始活化充电时充电电流要大于正常充电电流的50%左右，以便使纳米石墨在电场的作用下尽快的吸附到电极里面，大约充进40%左右的电量时再进行正常充电。首次活化的充电量为理论容量的120%~130%。

一般活化2~3个周次后电池的电性能就能得以恢复，其放电容量在额定容量的98%以上的可认为修复完成。电池活化修复后对电解液液面偏高的要抽出多余的电解液。

在电池活化前电池内部的电解液如果混浊并为棕色及有固体颗粒但放电容量接近额定容量的80%的电池，应把电解液全部倒出（或吸出）并用电池用纯净水清洗2次，然后再加入使用浓度的硫酸电解液，再按前述方法对电池进行活化修复。

3.1.1.3纳米碳溶胶铅酸蓄电池活化剂的使用效果

（1）矿灯铅酸蓄电池使用纳米碳溶胶蓄电池活化剂修复的试验结果见表1。试验用的矿灯铅酸蓄电池是已使用了一年的电池；试验数据由贵州航天纳米科技有限公司付援朝总经理提供。

（2）对内燃机车上配套使用的NG462型号铅酸蓄电池进行活化修复试验，在未加活化剂前三块电池的平均放电容量是178.33Ah，向每个单体内加入200ml纳米碳溶胶活化剂，经过三个周次的活化修复后其放电平均容量达到267.5Ah，修复的电池容量提高了50%左右。