基本介紹
- 中文名：電池修復
- 電池：又稱化學電源
- 又稱：可充電電池
- 修復：硫酸鹽化
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二次電池和其修復介紹
電池修復是指通過物理或化學等手段對性能下降或失效的電池進行維修的統稱。
二次電池又稱為“充電電池”，是指在電池放電後可通過充電的方式使活性物質激活而繼續使用的電池。市場上主要充電電池有“鎳氫”、“鎳鎘”“鉛酸（鉛蓄電池）”、“鋰離子（包括鋰電池和鋰離子聚合物電池）”等。鉛酸電池修復的方法較多，有“水療法”“淺循環大電流充電法”“納米碳溶膠電池活化劑修復”“脈衝電池修復儀修復”“電池修復液修復”等。
名詞解析
硫酸鹽化
不可逆的硫酸鹽化,簡稱硫酸鹽化.鉛酸蓄電池在放電時,正負極板都產生一種化合 即硫酸鉛,硫酸鉛是一種難溶於水,不導電的物質,在正常情況下,蓄電池在放電後形成的硫酸鉛結晶比較小,充電時,在電的作用下,比較容易地溶解並還原成鉛.如果使用不當,常常充電不足、失水、過放電等.硫酸鉛就會形成粗大堅硬的結晶體,這時就很難用一般的方法將其還原成鉛,所以被稱之為不可逆的硫酸鹽化,由於硫酸鹽化,一方面,它可以阻擋硫酸與其他活性物質接觸並發生反應:另一方面,使活性物質數量減少,它可引起蓄電池容量下降,嚴重時會造成蓄電池壽命終止.
活性物的脫落
在我們修復廢舊電池時,有些電池加水修復後,從注水孔內流出一些紅褐色液體.即為脫落的活性物質,活性物質脫落原因有以下幾種解釋:1、電池受外力的影響,如振動,摔打等.2、α—PbO2.βPbO2變體模型.αPbO2是活性物質骨架,當電池在充放電時,一部分α—PbO2轉化為β—PbO2從而導致軟化脫落.3、隨著循環進行,活性物質由無定性態逐漸晶形化,即結晶度增加,水化聚合物鏈數目減少,凝膠壓電阻增加,晶粒間電接觸惡化,該活性物質脫落.4、還有人們認為,隨著充電和放電的不斷進行,活性物質形成若干密集的團塊,當團塊間缺乏足夠的連線時,活性物質就會脫落,電池失效.
電池的電壓
電池正負兩極的電勢差稱蓄電池的電壓,一般用萬用表來測量.在電池修復過程中,其電壓有三種表現形式:第一種叫空載電壓,又稱為開路電壓,就是電池即不充電又無負載的情況下測量到的電池電壓:第二種叫負載電壓,就是電池放電過程中某個時段所測量的電池電壓.第三種叫線上電壓,就是電池在充電過程中某一時刻所測量的電壓,了解三種電壓測量方法,對判斷電池是否斷路或短路;電池內阻計算具有重要的意義.
蓄電池的容量
蓄電池的容量是衡量蓄電池性能的一項重要指標.一般用安時來表示.放電時間(小時)與放電電流(安培)的總稱,即容量=放電時間×放電電流.電池的實際容量,取決於電池中活性物質的多少和活性物質的利用率.活性物質是量越多,活性物質利用率就越高,電池的容量也就越大.反之容量越小。
鉛酸電池
鉛蓄電池由正極板群、負極板群、電解液和容器等組成。正極板是棕褐色的二氧化鉛（PbO2），負極板是灰色的絨狀鉛（Pb），當兩極板放置在濃度為27%～37%硫酸(H2SO4)水溶液中時，極板的鉛和硫酸發生化學反應。
鉛酸蓄電池充、放電化學反應的原理方程式如下：
正極：PbO2 + 2e + SO4 2- + 4H+ == PbSO4 + 2H2O
負極：Pb -2e + SO4 2- == PbSO4
總反應：PbO2 + 2 H2SO4 + Pb == 2 PbSO4 + 2H2O
鉛酸蓄電池充電時極板上的硫酸鉛分別變成海綿狀鉛和氧化鉛，固定在其中的硫酸根離子釋放到電解液，電解液中的硫酸濃度不斷變大；反之放電時陽極中的氧化鉛和陰極板上的海綿狀鉛與電解液中的硫酸發生反應變成硫酸鉛，而電解液中的硫酸濃度不斷降低。當鉛酸蓄電池充電不足時，陰陽兩極板的硫酸鉛不能完全轉化變成海綿狀鉛和氧化鉛，如果長期充電不足，則會造成硫酸鉛結晶，使極板硫化，電池品質變劣；反之如果電池過度充電，陽極產生的氧氣量大於陰極的吸附能力，使得蓄電池內壓增大，導致氣體外溢，電解液減少，還可能導致活性物質軟化或脫落，電池壽命大大縮短。
修複方法
水療法
對已硫化電池，可以先將電池放電，倒出原電解液並注入密度在1.10g/cm3以下較稀電解液，即向電池中加水稀釋電解液，以提高硫酸鉛的溶解度。採用20h率以下的電流，在液溫不超過20℃～40℃的範圍內較長時間充電，最後在充足電情況下用稍高電解液調整電池內電解液密度至標準溶液濃度，一般硫化現象可解除，容量恢復至80%以上可認為修復成功。
此法機理，用降低酸液密度提高硫酸鹽的溶度積，採取小電流長時間充電以降低歐姆極化延緩水分解電壓的提早出現，最終使硫化現象在溶解和轉化為活性物質中逐漸減輕或消除。
此法特點對於加水蓄電池比較適用，對於硫化嚴重現象亦可反覆處理，無須投資設備即可自行修復，缺點是過程太繁瑣對密封電池不太實用。
淺循環充電法
對已硫化電池，採用大電流5h率以內電流，對電池充電至稍過充狀態控制液溫不超過40度為宜，然後放電30%，如此反覆數次可減輕和消除硫化現象。
此法機理，用過充電析出氣體對極板表面輕微硫化鹽沖刷，使其脫附溶解並轉化為活性物質。
此法特點，對於輕微硫化可明顯修復。但對老電池不適用，因為在析出氣體沖刷硫酸鹽的同時也對正極板的活性物產生強烈沖刷，使活性物質變軟甚至脫落。
修復儀修復
對於硫化電池，可用一些專用的脈衝修復儀對電池充放電數次來消除硫化。
此法機理，從固體物理上來講，任何絕緣層在足夠高的電壓下都可以擊穿。一旦絕緣層被擊穿，就會由絕緣狀態轉變為導電狀態。如果對電導差阻值大的硫酸鹽層施加瞬間的高電壓，就可以擊穿大的硫酸鉛結晶。如果這個高電壓足夠短，並且進行限流，在打穿硫化層的情形下，控制充電電流適當，就不會引起電池析氣。電池析氣量取決於電池的端電壓以及充電電流的大小，如果脈衝寬度足夠短，占空比夠大，就可以在保證擊穿粗大硫酸鉛結晶的條件下，同時發生的微充電來不及形成析氣，如果含有負脈衝去極化，就更能保證在擊穿硫酸鹽層時極板的氣體析出，這樣就實現了脈衝消除硫化。此法特點，市場上的脈衝修復充電器參差不齊，很多脈衝充電器甚至是專用修復儀的脈寬比、占空比、負脈衝設計得並不合理不能到去硫化的作用。
納米碳溶膠電池活化劑修復
電池活化劑：納米碳溶膠是納米碳材料的一種類型。納米碳材料是指分散相尺度至少有一
維小於100nm的碳材料。在電場的作用下,活化劑的活性成份能固化極板；崩解不可逆硫酸鹽結晶；均勻地吸附在極板表面形成保護膜，防止極板活性物質脫落和極板硫化、極化、鉛枝晶化的形成；激活電池的活性物質；降低電池內阻，增進電池電化學反應。此類修復液只對電池的修復效果較好，修復後的電池能用12個月以上。
鉛酸電池篩選
（1）電動車行程開始縮短（或電池容量不低於70%），說明電池開始失水和硫化，應補水或添加小銅匠納米碳溶膠電池活化劑。
（2）電動車行程縮短一半以內（或電瓶池量不低於50%），說明電池極板硫化嚴重，輕度軟化。應馬上添加小銅匠納米碳溶膠電池活化劑或各類電池修復液配合脈衝電池修復儀修復。
（3）電動車行程縮短一半以上（或電池容量低於50%），說明電池極板硫化，軟化嚴重。添加小銅匠納米碳溶膠電池活化劑配合脈衝修復儀修復。
（4）電動車行程縮短3/4以上（或電池容量低於30%，電池外形起鼓，漏液），放棄修復，予以報廢處理。
鋰電池
簡介
鋰電池是指電化學體系中含有鋰（包括金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物）的電池。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰金屬電池通常是不可充電的，且內含金屬態的鋰。鋰離子電池不含有金屬態的鋰，並且是可以充電的。
電池化學反應原理
鋰金屬電池
正極上發生的反應為 LiCoO2=充電=Li2-xCoO2+Xli++Xe(電子)
負極上發生的反應為 6C+XLi++Xe====LixC6
電池總反應：LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6
修複方法
鋰電池校正
筆記本續航時間變短是因為電池在多次的充電和放電過程中，筆記本BIOS系統對電池電量產生了誤判，這樣的情況下，我們可以通過“電池校正”方法讓筆記本剩餘的電量充分發揮出來。下面給大家介紹兩種方法來校正筆記本電池。
標準校正法：用筆記本BIOS中的電池校正功能
很多品牌的筆記本電腦在其BIOS裡面都集成了電池校正的程式，一般英文的說法叫做“Battery Calibration”，即“電池電量校對”。直接進入本本BIOS就能完成電池校正的操作。
1、開機，出現開機畫面後按F2進入BIOS選單；通過左右方向鍵，選擇進入Power選單。
2、進入Power選單，就能看到“Start Battery Calibration”選項，選中它並按回車鍵執行。
3、這時螢幕會變成藍色，並有英文提示，要求把筆記本的電源適配器插上給電池充電。等電池電量充滿後，螢幕又提示用戶斷開電源適配器。之後筆記本開始持續對電池放電，直到電池電量耗盡。
4、這個過程需要一段時間，等電池耗盡自動關機後，然後接上電源適配器給電池充電，但不要開機。等充電完畢（充電指示燈熄滅）後，電池校正的過程才算完成。
手機鋰電池修復
每塊手機電池的壽命的確是恆定的，由它的充電循環次數決定，一般為400-600次。但用戶的使用習慣也會對電池產生較大的影響。不良的使用習慣，比如過度充電、過度放電、高溫放置環境等，都會對電池造成不可逆傷害，令電池折壽，有時還可能存在安全隱患。另外，通過關閉閒置程式，合理省電，把每一滴電量都用到刀刃上，在有限的電量里做更有意義的事情。
養成良好的使用習慣，不要等到徹底沒電再充電，也不要長時間連續過度充電等。鋰離子喜歡淺放淺充。當然，對於一個普通用戶來說，要時時記住何時該充電或關閉軟體等省電操作非常困難。
