三沙第三节 铅酸蓄电池修复技术
第三节铅酸蓄电池修复技术一、铅酸蓄电池到底能不能修复
1.首先转变「免维护」的观念
电动自行车使用的密封铅酸蓄电池，虽然全称为「免维护」蓄电池，这里的「免维护」是指终端用户不需要维护。但对蓄电池维修人员来说，是可以进行维护的。现在许多人和技术主管人员仍然认为「不同厂家、不同批次、不同规格的蓄电池不能互换」、「密封蓄电池不能加水」。正是这类陈旧规定，已经造成并正继续造成许多经济损失。所以，首先要转变「免维护」的观念。
2.蓄电池修复范围和实际意义
蓄电池修复是对因硫化造成容量下降的蓄电池利用蓄电池修复仪进行修复，恢复蓄电池容量。
根据作者多年实践证明，蓄电池可以修复，但它有一定的范围，不是所有的蓄电池都能修复。对于极板活性物质脱落（表现为从蓄电池中所抽出的液体颜色发黑和浑浊）、短路、断格、变形蓄电池是不能修复的，因为这些蓄电池属物理损坏。而对于由于过充电、过放电和欠充电而产生硫化的蓄电池，它的修复效果是非常明显的。那么蓄电池修复有没有其实际意义，就要从蓄电池报废的主要原因来分析。
骑过电动自行车的人都知道，过充电、欠充电和过放电对每个人来说都是经常现象，这些都会导致蓄电池缺水而产生硫化；从事电动车维修和经销电动车的业内人士也都知道，电动车跑不远的原因是因为蓄电池组不平衡，也就是说，三块蓄电池中至少应该有两块是好的，另一块可能就是坏的。但是两块好的蓄电池也存在放电时间过短的问题，也就是说存在硫化现象。如果我们不进行蓄电池修复，报废的就是三块蓄电池；如果我们对两块好的蓄电池修复，至少可以重新修好两块好的蓄电池电池进行再利用。
经过对使用一年后报废的蓄电池进行检测，所有的容量降低的蓄电池都是因为长期的硫化而导致的，如果能够及时治疗，是可以避免的。准确一点说，蓄电池损坏的原因 95% 是蓄电池硫化造成的，都是可以经过修复再利用的。
蓄电池修复的经济意义和社会效益都非常大。它通过延长蓄电池的使用寿命而减少蓄电池的生产量，对于减少废旧蓄电池对环境的污染有着重大的意义，这也是世界上解决铅酸蓄电池污染的通用手段。国家环保总局已经将废旧的铅酸蓄电池再利用和回收列为一项长远的战略任务。对于消费者而言，可以省下许多更换新蓄电池的钱。对于投资创业者而言，这是一个投资小、低成本、无风险、前景好的创业项目。
3.蓄电池修复市场前景
铅酸蓄电池在我国已经有近 150 年的历史。近年来，铅酸蓄电池及其电池工业得到了快速的发展。中国已成为世界上最大的铅酸蓄电池出口国之一，产品出口量、出口额分别以 40% 和 35% 的速度递增。
中国的轻型电动车产业在 2000 年进入产业化发展阶段，消费者对这一新兴交通工具十分青睐。近年来，轻型电动车产业一直保持了 80% 以上的增长速度。电动车行业出现了令人瞩目的「井喷」行情，成为耐用消费品市场不多的亮点之一。电动车的蓄电池的有效使用寿命关系着电动车的主要运营成本。受国际原材料价格的影响，2005～2008 年国产铅酸蓄电池连续涨价达 9 次之多，2007 年 6 月一次涨幅达 40%。只有提高电池的使用寿命和控制蓄电池制造成本才能降低电动车的运营成本，且是电动车使用者最关心的问题。
二、蓄电池脉冲修复技术的发展过程
铅酸蓄电池修复技术在国内出现在 20 世纪 90 年代中期，因受条件限制，设备还不具备脉冲功能，修复蓄电池采用水疗法、大电压、大电流充电法、反复充、放电法等方法来进行，这几种修复方法只能对轻微硫化的蓄电池来进行修复，且效果不理想，并未得到进一步的推广，很快就销声匿迹了。
近年来出现的铅酸蓄电池修复技术主要有以下几种。
1.水疗法
对已硫化的蓄电池，可以先将蓄电池放电，倒出原电解液并注入密度在 1.10g/cm3以下较稀电解液，即向蓄电池中加水稀释电解液，以提高硫酸铅的溶解度。采用 20hr 以下的电流，在液温不超过 20～40℃ 的范围内较长时间充电，最后在充足电情况下用稍高电解液调整蓄电池内电解液密度至标准溶液浓度，一般硫化现象可解除，容量恢复至 75% 以上可认为修复成功。
此法机理是用降低酸液密度提高硫酸盐的溶度积，采取小电流长时间充电以降低欧姆极化延缓水分解电压的提早出现，最终使硫化现象在溶解和转化为活性物质中逐渐减轻或消除。
此法特点对于加水的蓄电池缺水比较适用，对于硫化严重现象亦可反复处理，无须投资设备即可自行修复，缺点是过程太繁琐，对密封蓄电池不太适用，容量恢复效果不理想。现在有了脉冲修复的方法，已经很少见到水疗法了。
2.反复充电法
适用于硫酸盐化严重，容量仅为正常蓄电池一半的蓄电池。倒出蓄电池中的电解液并立即加入纯水，液面高出极板 20mm 左右，用小电流反复充、放电。如此反复充好后再放电，如容量提高不多，白斑又未消除时再充再放，反复连续进行数昼夜，直到放电接近额定容量，极板白色斑消失为止。
此法过程太繁琐，没有从根本上清除硫化，容量恢复效果不佳。
3.大电压、大电流充电
采用大电压、大电流对蓄电池强行充电，使大的硫酸铅结晶产生负阻击穿来溶解。实验中发现，这种方法消除硫化只可以获得暂时的效果，并且会在消除硫化过程中带来加重失水和正极板软化问题，对蓄电池损伤很大，影响蓄电池寿命。
这种修复原理就是市场上早期出现的「蓄电池激活仪」的工作机理。目前，国内几乎没有人使用这种方法处理不可逆硫酸盐化，主要有以下原因，大电压、大电流密度下极化和欧姆压降增加，这部分能量转化为热，使蓄电池内部温度升高，同时又有大量的气体析出，尤其是正极大量气析出气体，其冲刷作用易使活性物质脱落。
4.化学修复法
对已硫化蓄电池，加入蓄电池专用修复剂（有些书中说加「药」），如果不满，再加放补充电解液。采取正常充、放电几次，容量恢复至 80% 以上可认为修复成功，然后倒出多余电解液。
修复原理：加入的这些蓄电池专用添加剂，可与很多金属离子，包括硫化盐形成配位化合物。形成的化合物在酸性介质中是不稳定的，不导电的硫化层将逐步溶解返回到溶液中，使极板硫化脱附溶解。
采用化学添加剂，在蓄电池发生硫化的时候使用。这种方法对消除硫化是行之有效的，特别对汽车用蓄电池修复，配合脉冲修复仪效果更为明显。原因是汽车蓄电池极板较厚，单使用脉冲修复效果不理想。缺点是对于电动自行车蓄电池由于极板较薄，容易损伤极板，要酌情使用。
5.复合式谐振正负脉冲修复法
脉冲修复的原理是比较复杂的。首先，任何晶体在分子结构确定以后都有谐振频率，而这个谐振频率与晶体的尺寸有关，晶体的尺寸越大，谐振频率越低，如果充电采用前沿陡峭的脉冲，其低频部分振幅大，高频部分振幅小。这样，大硫酸铅结晶获得的能量大，小硫酸铅结晶获得的能量小，从而形成大硫酸铅结晶谐振的振幅大，在正脉冲充电期间比小硫酸铅结晶容易溶解。即所谓「击碎」粗大的硫酸铅结晶，适当控制脉冲电流值，以较小的电流密度对正极板充电，基本上不会形成对正极板的损伤。对于密封蓄电池来说，瞬间的充电电压使电极板所产生的氧气也可以通过氧循环在负极板上被吸收，蓄电池也就不会形成失水，所以这是一种区别于其他修复方式的「无损失」修复技术。脉冲修复技术利用谐振脉冲电流产生一定的脉冲频率（产生脉冲的频率比较高，脉冲占空比比较大），与硫酸铅（PbSO4）结晶发生共振，打通离子通道，充分释放并激活原活性物质，还原成更强的电化学能力，该方法最大的优点是提高了修复速度（一般十多个小时修复完毕）。
针对蓄电池的硫酸盐化这一难题，利用复合式谐振正负脉冲去硫化专利技术，能迅速消除硫化，恢复蓄电池容量。复合式谐振正负脉冲，合理的控制修复脉冲的前沿，利用充电中的复合式谐振正负脉冲与大的硫酸铅结晶谐振的方法，在修复过程中消除蓄电池硫化，利用这种方法修复效率高，对蓄电池损伤小，极大地延长了蓄电池使用寿命，应用前景广阔。
6.脉冲保护器和脉冲修复仪修复
实现脉冲消除硫化和抑制蓄电池硫化的方法，一般可以采用脉冲保护器和脉冲修复仪来处理。
采用脉冲保护器在线修复，把可以产生脉冲源的保护器并联在蓄电池的正负极柱上，使用蓄电池或者充电器的电源或者使用外来的市电，就会有脉冲输出到蓄电池上面。这种修复方式所需要的能源很少，比较慢，但是由于常年并联在蓄电池极柱两端，对于没有硫化的蓄电池，可以抑制蓄电池的硫化。
采用脉冲修复仪产生快速的脉冲对蓄电池进行离线修复，离线修复的优点是效果好，操作方便。这种修复仪主要是用来修复已经硫化的蓄电池。
铅酸蓄电池修复设备是采用现代电子技术，产生特殊的电子脉冲，形成扫频振荡波，使负极板的硫酸铅结晶体在电解液中溶解，保证可逆反应顺利进行，使蓄电池始终保持全新高效的工作状态。确保能量转换不受损失，有效延长铅酸蓄电池的使用寿命。
三、正确认识铅酸蓄电池的修复
（1）不是所有的铅酸蓄电池都能修复
蓄电池修复是针对出现硫化的蓄电池进行的，不是全部故障的蓄电池都可以修复。也就是说，不是一个设备或一个方法就可以修复任何类型的故障蓄电池。
（2）铅酸蓄电池修复行业存在几大误区
1）设备智能化程度高无需人工操作
此类设备大多号称：修复仪连接上蓄电池正负极即自动执行全部修复程序，无需人工值守，修复结束后自动停止，无需开盖，不需添加任何液体，修复成本为零。更神奇的是有的设备还具有自检功能，能根据蓄电池容量、内阻、损坏模式机器自动判别决定修复模式和时间。目前，国内检测蓄电池容量的方法，在现有条件下只能是进行恒流放电。
蓄电池修复仪智能化程度高，并不代表无需人工操作，「智能化」不代表「傻瓜化」，如同傻瓜相机与数码相机，无论在效果上还是在操作方法上有着天壤之别。
2）「好」的名称等于科技含量高
铅酸蓄电池修复仪作为近几年新出现的一种新产品，国家没有相应标准，各厂家为了便于市场推广，自行给设备命名，让人眼花缭乱，真假难辨。
其实，现在对蓄电池修复有效的修复仪都是采用的脉冲技术，只因各厂家掌握的核心技术不一样，采用的脉冲波也不一样，就造成了修复蓄电池效果的千差万别。现在的铅酸蓄电池修复仪主要是解决蓄电池的硫化现象，有的修复仪可以达到这一要求，很快去除蓄电池的硫化现象；而有的所谓修复仪只能在蓄电池的使用过程中用来充电，以延缓蓄电池硫化现象的发生。
3）神奇的修复效果
有的厂家称，本机修复时间短，只需一个小时就能把蓄电池修好；可以恢复原容量的 100% 以上；延长蓄电池寿命 3～5 年，天天用新蓄电池。
有的厂家宣称，能使任何废旧电瓶起死回生；还有人宣称：经过修复，蓄电池不仅恢复了原标称容量，并且经过专业仪器分析蓄电池的内部构造甚至比新的还新！新蓄电池的生产和废旧蓄电池的回收利用是一个相当复杂的过程，无论号称多么先进的修复仪，都是对蓄电池进行充电（修复仪是脉冲充电），不具备其它特异功能。
铅酸蓄电池的设计寿命是 2～3 年，因在使用过程中易形成硫酸盐化，往往使用 1～2 年就报废，我国蓄电池国标和蓄电池厂家也只能保证蓄电池保修日期为一年。修复后的蓄电池能恢复容量的 90% 以上，再使用 6～8 个月，效果就很不错了，之与有个别厂家号称修复后可再使用 2～3 年的，无论其宣称是多么先进的修复设备，也是不可能的。
四、蓄电池修复的修复标准
蓄电池维修保养离不开修复设备。所谓修复效果就是通过修复后蓄电池容量提高了多少倍。怎样判定蓄电池已被修好？通过检测蓄电池，蓄电池容量达到额定容量的 90% 以上就可以判定蓄电池已被修好。
蓄电池修复仪把电动自行车蓄电池的容量提升到或者接近提升到理想状况就是修复。我们知道，电动自行车蓄电池寿命是有限的，它的容量必然会随着使用过程逐渐下降直至报废，这是自然规律。
五、蓄电池脉冲修复技术
收取用户蓄电池后，首先清洁蓄电池的外表，然后检测开路、闭路电压、观看出厂时间、蓄电池外观等是否值得修复。
使用蓄电池容量检测表检查蓄电池的闭路电压，一个黑夹子夹好负极，用另外一个红夹子夹好正极，按下红色接钮 1s 的时间，连按 2～3 次，查看容量表的电压数据，再把检测结果分开 1、2、3 三类：贴上标签，供配组时参考。
1 类：闭路电压在 9V 以上；2 类：闭路电压在 6～9V 之间；3 类：闭路电压在 6V 以下。如外壳破损、鼓胀、漏液，则废弃，如外观完好，则可对蓄电池进行修复。
（一）蓄电池的挑选
1.不可修复的蓄电池
（1）蓄电池外壳变形、损坏、漏液、鼓包、极柱损坏；蓄电池无电压、发热；蓄电池内部短路、断格，电解液明显浑浊且发黑，这些蓄电池属物理损坏，不能修复，只能用开盖维修或特别的方法处理。
（2）蓄电池经初始放电检测，放电时间低于 30min 的，不能修复。
2.可修复蓄电池
蓄电池外壳无变形、损坏、漏液、鼓包；蓄电池内部无短路、断格，电解液不发黑；蓄电池使用时间一般 1～2 年；蓄电池的端电压高于 10.5V 以上。
蓄电池经初始放电检测，放电时间在 60min 左右。
3.检测方法
蓄电池外壳变形、损坏、漏液、鼓包、极柱损坏可以内眼观察；蓄电池无电压，可用万用表测量；蓄电池内部短路、断格可用蓄电池容量表测量。
电解液发黑的检查方法：先检测蓄电池的密封情况，确定蓄电池无漏液后，晃动蓄电池，使液体和极板充分融合，再用注射器将电解液吸出，看液体是否浑浊和发黑。若出现电解液变黑，则蓄电池极板已经软化（极板活性物质脱落），该蓄电池没有修复好的可能；若电解液颜色正常，则可以进行修复。
