一、引言
在我們的日常生活中,鉛酸電池可謂是無處不在。從汽車的啟動電源到電動自行車的動力來源,從通訊設備的穩定支撐到工業設備的能量供應,鉛酸電池都發揮著至關重要的作用。它不僅為我們的出行提供了便利,還保障了通訊的暢通和工業生產的順利進行。
鉛酸電池的蓄電量對于其性能的重要性不言而喻。蓄電量的大小直接決定了鉛酸電池能夠提供的電能多少,進而影響到其在各種應用場景中的表現。對于汽車來說,足夠的蓄電量能夠確保順利啟動和各種電子設備的正常運行;對于電動自行車而言,蓄電量越大,行駛的里程就越遠;在通訊設備和工業設備中,穩定的蓄電量能夠保證設備在關鍵時刻不出現斷電的情況,確保工作的連續性。
總之,無論是在哪個領域,鉛酸電池的蓄電量都是衡量其性能的關鍵指標之一。提高鉛酸電池的蓄電量,不僅能夠提升其使用價值,還能為我們的生活和工作帶來更多的便利。
二、常見的提升鉛酸電池蓄電量方法
(一)增加極板數量
一種常見的方法是增加極板數量。通過減薄極板厚度和隔板,將原設計的單格極板數量增加,例如從 5 片 6 片制改為 6 片 7 片制,甚至 8 片 9 片制,從而提高電池容量。然而,這種方法也帶來了一些問題。極板增加后,硫酸的容量相對減少,電池在使用過程中更容易發熱,進而導致大量失水。同時,電池內部微短路和鉛枝搭橋的概率也會增加,這些問題都會對電池的性能和壽命產生不利影響。
(二)提高硫酸比重
提高電池的硫酸比重也是一種手段。電動自行車電池的硫酸比重通常在 1.36~1.38 左右,相比之下,浮充電池的硫酸比重一般在 1.21~1.28 之間。較高的硫酸比重能夠提供更大的電流,提升電池的初期容量,尤其改善了電池的大電流放電特性。但是,這一措施也存在弊端。提高硫酸比重會使硫化現象更加嚴重,因為密封電池的氧循環會受到影響。密封電池依靠正極板析氧后,氧氣直接到負極板被吸收還原為水來實現免維護,而提高硫酸比重會導致氧循環變差,失水增加,進而造成硫化,最終犧牲電池的壽命。
(三)增加正極板活性物質氧化鉛用量和比例
增加正極板活性物質氧化鉛的用量和比例同樣可以提高電池容量。氧化鉛增加后,參與放電的電化學反應物質增多,放電時間延長,電池容量得以提升。不過,這也會導致負極過渡減少,使得氧循環變差,失水增加,同樣會造成硫化問題。
(四)解決極群組裝虛焊問題
極群組裝中的虛焊問題對電池容量有著重要影響。容易產生虛焊的地方主要是極板,每個電池單格有 15 片極板,即 15 個焊點,一個電池有 6 個單格,總共 90 個焊點,一組電池(由 3 個 12V 電池組成)就有 270 個焊點。如果一個焊點存在虛焊,該單格容量會下降,進而導致整個電池落后,造成電池不均衡,提前失效。盡管鉛鈣合金板柵的電池在焊接時會析出鈣掩蓋虛焊問題,但許多電池制造商仍選擇低銻合金板柵,因為鉛鈣合金板柵存在析鈣問題。然而,低銻合金板柵析氧析氫電壓更低,電池出氣量大,失水相對嚴重,更容易硫化。
三、通過加水提升鉛酸電池蓄電量
(一)哪些蓄電池需要補水
鉛酸電池在使用過程中,其蓄電量會受到多種因素的影響,其中水分含量是一個關鍵因素。不同容量下降程度的鉛酸電池對補水的需求也各不相同。
容量下降到 20% 以下的嚴重缺水,必須補水。當鉛酸電池的容量下降至如此低的程度時,說明其內部水分嚴重不足,若不及時補水,電池的性能將進一步惡化,甚至可能無法正常使用。
容量下降到 40% 以下、20% 以上的缺水較多,建議補水修復。在這個容量下降范圍內,電池的缺水情況較為明顯,補水修復可以在一定程度上提升電池的性能和蓄電量。
容量下降到 60% 以下、40% 以上的缺水不多,有條件補水修復效果更好。雖然這類電池的缺水程度相對較輕,但通過補水修復,仍有可能進一步提高其蓄電量和使用壽命。
容量下降不到 60% 的基本不缺水,無需補充。如果電池的容量下降程度在這個范圍內,通常表明其水分含量基本正常,不需要進行補水操作。
(二)加水辦法步驟
準備工作:用蒸餾水和純硫酸配置電解液是加水的重要前提。按照比例,500ml 蒸餾水加入 0.5ml 純硫酸,配置出合適的電解液。同時,準備好工具,如改錐、可以用一次性針管代替的吸管、透明聚乙烯管(直徑要適合吸管吸口)以及 ABS 膠等。
撬開蓋板:鉛酸蓄電池的蓋板有的是 ABS 膠粘接的,有的是用搭扣連接的。在撬開蓋板時,一定要小心謹慎,注意不要損壞蓋板。成功撬開后,可以看到 6 個安全閥的橡膠帽。
打開橡膠帽:露出排氣孔,去掉橡膠帽周圍的填充物。通過排氣孔,可以看到鉛酸蓄電池的內部情況。
注入電解液:用滴管吸入配制好的電解液,從排氣孔注入。要確保電解液恰好覆蓋極板 1mm,這個量的控制非常關鍵,過多或過少都可能影響電池的性能。
覆蓋排氣孔:用透氣的遮擋物覆蓋灌好電解液的鉛酸蓄電池排氣孔,防止灰塵落入。靜置 24h,觀察排氣孔內部是否有流動的電解液(游離酸),如果沒有則需要再補充電解液。
充電:在排氣孔向上套上 20cm 長的透明聚乙烯套管,在沒有覆蓋的條件下對標稱 12V 的鉛酸蓄電池進行 16.2V 恒壓限流充電。充電時最好把鉛酸蓄電池放在耐酸的容器內,防止溢出的電解液污染環境和腐蝕設備。在充電到紅燈開始閃爍 3h 以后,認為鉛酸蓄電池初次充電充滿。充滿電后檢查電解液情況,如有需要,吸出多余電解液。
(三)注意事項
電解液高度:電解液的高度應控制在高過極板 1.0 - 1.5mm 的范圍內。對于有兩條紅線的鉛酸蓄電池,電解液不得超過上紅線。如果電解液太滿,會從鉛酸蓄電池上蓋小孔中溢出。因為電解液是導電的,一旦流到鉛酸蓄電池正、負兩極之間,就會形成自放電回路,影響電池性能。遇此情況應將電解液擦掉,或用水沖洗擦凈。
防止雜質:在加電解液時若有東西不慎掉入,千萬不能用金屬物去撈,應用木棒夾出雜質。如用鐵絲或銅絲去撈,金屬分子會在硫酸的腐蝕下進入鉛酸蓄電池形成自放電,損壞鉛酸蓄電池。
四、其他提升鉛酸電池蓄電量的技巧
(一)選擇升級款鉛酸電池
在提升鉛酸電池蓄電量方面,選擇升級款鉛酸電池是一個不錯的選擇。例如天能長跑王二代、超威 A8 石墨烯電池、天能 A6 石墨烯電池等,這些電池在技術上進行了升級,即使在天冷之后也能擁有較好的性能。石墨烯電池作為一種新型的鉛酸電池,在生產工藝和材料上都有了很大的改進。它采用了更先進的生產工藝,如真空合膏技術、蜂窩狀高能電極、匯流排直連鑄焊結構、雙層雙效隔板、四段法極板固化工藝、連鑄連扎連沖連涂極板等。同時,石墨烯電池中還加入了新型材料,如石墨烯、碳纖維、復合稀土合金等。這些材料的加入,使得石墨烯電池具有更強的動力、更好的低溫性能和更長的使用壽命。
(二)正確的充電方式
盡量不要 “用完再充”,避免電池過度放電造成鉛板硫化,影響蓄電能力和壽命。鉛酸電池在使用過程中,如果經常用完再充電,會導致電池過度放電。過度放電會使鉛板表面形成硫化物,從而影響電池的蓄電能力和壽命。因此,在使用鉛酸電池時,應盡量避免用完再充,及時給電池充電,保持電池的電量在一定水平以上。
盡量不要 “經常充電”,防止頻繁充電加速電池循環,縮短使用壽命。頻繁充電也會對鉛酸電池的壽命產生不利影響。頻繁充電會加速電池的循環次數,使電池內部的化學反應更加頻繁,從而縮短電池的使用壽命。因此,在使用鉛酸電池時,應盡量避免頻繁充電,根據電池的實際使用情況合理安排充電時間。
(三)根據季節調整充電策略
冬天能白天充電就不要拖到晚上,利用白天和晚上的溫差提升充電效率。在冬天,白天和晚上的溫差較大。白天溫度相對較高,此時充電可以利用溫度優勢,提升充電效率。而晚上溫度較低,充電效率會受到影響。因此,在冬天,盡量選擇白天充電,避免拖到晚上。
切勿在下半夜充電,尤其是磷酸鐵鋰電池,避免在 0 攝氏度以下充電產生安全隱患。下半夜溫度通常較低,對于磷酸鐵鋰電池來說,在 0 攝氏度以下充電可能會產生安全隱患。因此,切勿在下半夜充電,特別是對于磷酸鐵鋰電池,要嚴格遵守充電溫度要求,確保充電安全。
盡量在室內充電,或在避風環境充電,為電池加裝保暖衣也可增加溫度。在冬天,室外溫度較低,不利于電池充電。因此,盡量選擇在室內充電,或者在避風的環境中充電。此外,為電池加裝保暖衣也可以增加電池的溫度,提高充電效率。但在加裝保暖衣時,要注意選擇合適的材料,避免影響電池的散熱。
合理變通充電時間,適當延長涓流充電時間,讓電池充得更滿,但整體充電時間不超過 10 個小時。在冬天,由于溫度較低,電池的充電速度會變慢。為了讓電池充得更滿,可以適當延長涓流充電時間。涓流充電是在電池充滿電后,以小電流繼續充電的過程,可以進一步提高電池的容量。但要注意,整體充電時間不應超過 10 個小時,避免過度充電對電池造成損害。
五、結論
提升鉛酸電池蓄電量的方法有很多,但在實際應用中,我們需要根據具體情況選擇合適的方法,并正確使用和維護鉛酸電池,以確保其性能和壽命。
增加極板數量、提高硫酸比重、增加正極板活性物質氧化鉛用量和比例以及解決極群組裝虛焊問題等方法,雖然可以在一定程度上提高鉛酸電池的蓄電量,但也存在一些弊端,如電池發熱、失水、硫化等問題,這些問題會影響電池的性能和壽命。因此,在使用這些方法時,需要謹慎操作,并注意控制好各項參數,以避免出現不良后果。
通過加水提升鉛酸電池蓄電量是一種較為常見的方法,但需要注意的是,只有在特定情況下才需要補水,并且補水的方法和步驟要正確,否則可能會對電池造成損害。在加水過程中,要注意電解液的高度和防止雜質進入電池內部,以確保電池的性能和安全。
選擇升級款鉛酸電池也是一個不錯的選擇,如天能長跑王二代、超威 A8 石墨烯電池、天能 A6 石墨烯電池等,這些電池在技術上進行了升級,具有更強的動力、更好的低溫性能和更長的使用壽命。但在選擇升級款鉛酸電池時,需要根據自己的實際需求和預算進行選擇,以確保選擇到最適合自己的電池。
正確的充電方式也是提高鉛酸電池蓄電量的關鍵。盡量不要 “用完再充” 和 “經常充電”,避免電池過度放電和頻繁充電對電池壽命造成不利影響。在冬天,要根據季節調整充電策略,選擇白天充電、避免下半夜充電、在室內充電或為電池加裝保暖衣等,以提高充電效率和安全性。
總之,正確使用和維護鉛酸電池是提高其蓄電量的關鍵。我們需要根據實際情況選擇合適的方法,并注意控制好各項參數,以確保電池的性能和壽命。
朗凱威 www.langkawipower.com
時間 2024/12/09
審核編輯 黃宇
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鉛酸電池
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