蓄電池修復(fù)之高能量破碎硫酸鹽
有一天電瓶車騎著覺得無力了,充電,沒騎多少路又不行了。家中有汽車也不太使用電瓶車,出于本人愛好修理,便打開了電瓶盒子,看鼓包了,電瓶不行了?,F(xiàn)在騎電瓶車的人很多,想著看能不能修復(fù)一下,如能行能延長電瓶的一點壽命對環(huán)境的保護(hù)也是值得的。
從網(wǎng)上看到:鼓包是由于缺水、發(fā)熱引起的,首先要補液;又說鼓包是不能修復(fù)的。然而死馬當(dāng)活馬醫(yī)吧。淘寶網(wǎng)上買到了補充液25元一瓶。打開蓋子取下橡皮帽,加一點,看著小孔,過會兒修復(fù)液沒了,也看不清楚,再加一點,又沒了。估計是加多了,充電時液體往外冒。過幾天干了,充電、放電、再充電、再放電……多個來回下來,電瓶還不見好轉(zhuǎn)。初步測量三個電瓶的容量是3AH、1AH、1.5AH,新電瓶應(yīng)該是10AH的吧。
不能閉門造車呀,在網(wǎng)上查資料吧。對蓄電池修復(fù)的資料、電路圖很多呀。我選擇了脈沖充電法;用555集成塊做的、這電路的缺點是布線不好的話容易燒管子(寄生振蕩引起的)。再選電路,網(wǎng)上介紹的一種電路:半波整流正半周給電容充電、負(fù)半周電容通過可控硅向電瓶放電。這電路容易制作做了一個,穩(wěn)定性好。修復(fù)電瓶吧,也不見電瓶有新的起色。后來又找到一個高壓(市電)給電容充電,再對電瓶放電的辦法。在淘寶上淘了些零件,自己動手做了一個高壓脈沖放電修復(fù)電瓶。弄來弄去做了幾個電路來修復(fù)這電瓶,看來難啊,網(wǎng)上看到的資料越多說明修復(fù)電瓶沒有特效的辦法,有特效的話只要一種就可以了哦。
下面談對幾種脈沖修復(fù)電路的制作修復(fù)的一點看法:
第一種電路在網(wǎng)上常見的用555集成塊制作的修復(fù)電路,如下圖:
圖1
圖2
圖1和圖2基本差不多用555集成塊組成振蕩器,頻率在8K左右,驅(qū)動場效應(yīng)管。2個圖有幾個問題,圖1中電位器上面的電阻27歐姆太小,要燒掉555第7腳內(nèi)的放電管,放電管的最大電流是20mA用1K差不多。如要脈沖最小寬度小一點的話電容器可設(shè)小一點1000P就可以了。圖2中沒有設(shè)限流電阻,回流電流會很大,驅(qū)動管要有足夠的載荷能力,不然燒管子哦。另外連接蓄電池的導(dǎo)線要短,電線不能纏繞不然要寄生振蕩燒掉驅(qū)動管。我已經(jīng)燒掉了幾個管子了。電源變壓器要有足夠的富裕量,應(yīng)該在200W左右。
第二種電路用可控硅的。如圖:
這種電路構(gòu)思新穎,脈沖頻率固定50Hz,可控硅過載能力強,不易損壞。在制作中只要變壓器的同名端不搞錯容易成功。充電時電瓶會吱吱作響。這個電路對小容量的電瓶有效果,對大容量的電瓶就效果不大了,原因就是電容小220uF脈沖寬度不夠,如加大電容到1000uF時要考慮可控硅的過載能力,要用幾十安的可控硅,我用70安的;變壓器也要考慮大一點的。理論計算要在半周內(nèi)充滿電容需要的電荷Q=CU;平均電流I=Q/T;I=CU/T,T=0.01秒這樣計算的話差不多要5個安培。變壓器容量在200W左右。這個放電的電容一定要質(zhì)量好一點的,自損耗小的電容,不然電容發(fā)熱嚴(yán)重。
第三種電路高電壓的,如圖:
原理:微動開關(guān)A按下,220V電經(jīng)過100W燈泡限流、二極管整流對電容充電,可在電容兩端接電壓表,最高電壓可到300V。當(dāng)按下微動開關(guān)B,小變壓器的5V電壓經(jīng)整流濾波,經(jīng)限流電阻后觸發(fā)可控硅,使其導(dǎo)通,電容器上的電荷向蓄電池放電。瞬間電流很大連接蓄電池的電線有抖動感。按動A開關(guān)的時間長短可調(diào)節(jié)電容兩端的電壓大小。該電路由于開關(guān)的頻率低,幾秒鐘才放電一次,可控硅要求大電流高耐壓的,其他元件要求不高。注意:連續(xù)地對蓄電池進(jìn)行高壓放電會損壞電池極板。
修復(fù)電瓶之所以困難總結(jié)一下有幾個原因:
1、首先要看這電瓶發(fā)病狀況,剛發(fā)病就治療像補水、脈沖充電等等應(yīng)該有效果的,所以采取措施一定要早。
2、修復(fù)過程要有耐心,蓄電池不像其他的電器修好了能用就好了。蓄電池要充電、修復(fù)、放電、再充電、再修復(fù)、再放電n個來回確實有點麻煩,很費時間。
3、修復(fù)機的電能量有多大這也是關(guān)鍵所在。有人比喻要破除硫化相當(dāng)于拿錘子砸石頭。錘子舉得高(相當(dāng)于高電壓),錘子要足夠大有份量(相當(dāng)于要有一定的脈沖寬度)。要破除硫化二者缺一不可。然而蓄電池的耐力有限,用高壓的辦法單元格極板不牢靠的很容易被打穿,電瓶報廢。
4、蓄電池是個奇怪的東西。從電池端電壓高低上并不能判斷電池的好壞;能充的進(jìn)電,放的出電才是好電瓶。
5、有人說電瓶車蓄電池是給充電器充壞的。根據(jù)實際情況談點看法。下面是蓄電池充電曲線圖:
一般的充電器都采用限流定電壓的辦法對蓄電池充電??瓷蠄D的曲線;電流從開始接上充電器到
A點為恒流階段,從A點到B點為限壓充電,電流逐漸減小,當(dāng)蓄電池的端電壓與充電電壓相等時,基本沒有充電電流。在看電壓變化曲線;從開始充電到W點再到X點蓄電池的端電壓是上升期,從X點到Y點電壓變化很小,充電器在Y點前電路已經(jīng)關(guān)掉。由于蓄電池的自放電,充電后的端電壓要下降一點,如果是好的電池他停留在Z1點。這里要著重說明另一種情況:蓄電池由于脫水等原因開始有問題了,它的情況會咋樣?像這種蓄電池如果在Y點斷開充電器,其端電壓會下降很快到Z3點停留并穩(wěn)定。像已經(jīng)壞的12V的蓄電池,一充電電壓迅速上升到14V,斷開充電器幾分鐘就降到13.8V,再幾分鐘就降到12.9V,后來就穩(wěn)定在12.3V。
如果在Y點沒有斷開充電器會怎樣呢?當(dāng)電壓下降至E點時,達(dá)到了充電器的起跳電壓,此時充電器又會對蓄電池進(jìn)行充電(這就是二次跳燈,綠燈跳紅燈)。再充電后的蓄電池端電壓會上升至Y點嗎?回答是否定的,看Z4這條線,這時的端電壓稍微上升一點后就穩(wěn)定在一個電壓點上。這時大電流對蓄電池的充電沒有一點效果,反而此時會大量析氣、產(chǎn)生熱量、溫度升高蓄電池充鼓了就在這時。
當(dāng)然對已經(jīng)壞的蓄電池來說,充電時其端電壓不會達(dá)到X點,就不會跳燈,也就一直恒流充電,一段時間后蓄電池就大量析氣、產(chǎn)生熱量、溫度升高。
充電器對于Y點的跳燈電壓的設(shè)置一定要準(zhǔn),單個蓄電池的析氣臨界電壓是14V,3組蓄電池就是42V。超過這個電壓蓄電池易析氣、脫水。充電器里面的設(shè)置要更新,當(dāng)?shù)谝淮翁鵁艉?,用可控硅元件關(guān)閉里面的充電裝置,只允許涓流充電(小電流像100mA以下電池不會發(fā)熱),而不允許第二次跳燈。這樣可保護(hù)蓄電池不至于充鼓、報廢。用戶可及早發(fā)現(xiàn)問題,早點對蓄電池實施補液等措施,挽回一些損失。
6、經(jīng)過多次實驗對已經(jīng)有問題的蓄電池來說,要通過脈沖、大電流、高電壓等手段是不能解決問題的。蓄電池屬化學(xué)電池,要用化學(xué)的辦法、加液、調(diào)整電解液的比重等辦法估計會好一點。
7、蓄電池在制造上,一塊12V的蓄電池有6個單元組成。往往是一個單元格出問題影響了整個電池。看上去蠻新的電池,里面只有一格不能用,扔之可惜,放在那里卻沒用。這跟我國的分類、分檢技術(shù)落后有關(guān);產(chǎn)品的一致性差。
8、蓄電池的化學(xué)反應(yīng)是可逆的,其放電及充電的化學(xué)反應(yīng)式如下:
PbO2+Pb+2H2SO4→PbSO4+2H2O (放電)
PbSO4+2H2O→PbO2+Pb+2H2SO4 (充電)
蓄電池在正常使用的情況下,正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)(Pb02和Pb)大部分轉(zhuǎn)變?yōu)樾×>畹牧蛩徙U,這些松軟小粒晶狀的硫酸鉛是均勻地分布在多孔性的活性物質(zhì)上,在充電時很容易和電解液接觸起作用恢復(fù)為原來的物質(zhì)PbO2和Pb。
要充分利用極板。放電的時候少部分極板的鉛轉(zhuǎn)化成硫酸鉛,大部分的極板的鉛未轉(zhuǎn)化;當(dāng)硫化嚴(yán)重,充電時部分硫酸鉛不能轉(zhuǎn)化成鉛和硫酸,這使得放電反應(yīng)中硫酸濃度也不夠。按照10小時充電率,如蓄電池2小時充電就充滿了,說明80%的硫酸鉛已經(jīng)變成死物質(zhì)了,不能參與電解反應(yīng)。死了就當(dāng)他不存在吧,再適當(dāng)加入硫酸電解液,調(diào)整到1.28的濃度,放電反應(yīng)又會正常進(jìn)行,但由于極板表面一部分被硫酸鉛覆蓋,放電反應(yīng)會受影響,當(dāng)然達(dá)不到以前的效果。然而這樣可以再利用一點極板富裕的資源,使蓄電池的壽命延長一點。