免維護蓄電池（以下簡稱電瓶）在電動三輪車、電動自行車、摩托車、UPS、LED手電等多方面已得到了廣泛的應用，具有價格低廉（相對于鋰電池、鎳氫電池）、便于攜帶（相對于普通鉛酸蓄電池） 以及容量較大等優(yōu)點，但它比較"嬌嫩",使用不當（主要是過放電）易造成容量減小甚至電瓶報廢。因電動三輪車和電動自行車使用頻繁，經(jīng)常處于放電和充電的狀態(tài)中，稍不留意就會過放電，而過 放電又是造成電瓶容量減小或報廢的"罪魁禍首".
一、正確使用須知
1.避免過放電
電瓶是由普通鉛酸蓄電池發(fā)展而來的，它加大了陰極面積，并添加了硅膠等多種化學材料，使其在充放電過程中基本不產(chǎn)生氣體，因此可密封起來，以便于攜帶和使用。它的工作原理和鉛酸蓄電池的 工作原理相同。充電時，正極板上的硫酸鉛還原為二氧化鉛和硫酸；負極板上的硫酸鉛還原成海綿狀的金屬鉛和硫酸，則電解液中的硫酸濃度增加。放電時則相反，正極板上的二氧化鉛和負極板上的海 綿狀鉛粒和電解液中的硫酸反應生成硫酸鉛和水，則電解液中的硫酸濃度則下降。
在充放電的過程中，硫酸鉛起到了非常重要的作用，被稱為活性物質(zhì)。放電完畢，每個單格電瓶的電壓應大于1.75V.常用的12V電瓶由6個小電瓶串聯(lián)組成，其放電完畢的電壓應大于10.5V.此時，如 果再放電，那就是過放電了，其結果會造成部分硫酸鉛轉(zhuǎn)化為堅硬質(zhì)密的硫酸鉛，這種硫酸鉛顆粒粗大，其電阻大導電不好，充電時很難再轉(zhuǎn)化成普通的硫酸鉛，從而成為電瓶容量降低、壽命縮短的重 要原因，這也就是常說的"電瓶硫化".因此，使用和維護電瓶時，首先要避免電瓶過放電而引起硫化。
2.及時補水
正常工作時，單格電瓶充滿電的電壓是2.4V,12V的電瓶充滿電的電壓等于14.4V,此時90%以上的活性物質(zhì)已轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和海綿狀的鉛。如果繼續(xù)對電瓶充電，電瓶的正極開始析出氧氣，陰極析 出氫氣，也就是電瓶內(nèi)部產(chǎn)生了氣體，并臣隨著充電的繼續(xù)進行，產(chǎn)生的氣體愈來愈多，電瓶內(nèi)部的水電解轉(zhuǎn)化成了氣體，電瓶開始失水。另一方面，電瓶里的氣體增多后，氣體的壓力也愈來愈大，如 不予以釋放，就可能引發(fā)電瓶的爆炸。因此，在電瓶的頂部都開有小孔，
并用橡皮帽蓋上，一方面可以釋放充電時產(chǎn)生的氣體，另一方面在電瓶失水時可以通過小孔對電瓶補充水。補充的水應是純凈的蒸餾水（可以在電瓶的維修店買到，價格不貴）或是去離子水，絕不能使 用開水或自來水，因為開水和自來水中有許多雜質(zhì)，會降低電瓶壽命。
另外，在電瓶失水后向瓶內(nèi)加硫酸會增大電解液的濃度，同樣也會降低電瓶壽命。
電瓶失水后，電瓶的硫化加劇，內(nèi)阻上升，導致電瓶容量下降甚至報廢。在我國北方，因氣候比較干燥，電瓶很容易失水，所以每過半年或一年，就應把電瓶上面的塑料板打開，取下橡皮帽，向每個 小電瓶按每安時（AH）注入0.5mL~1mL蒸餾水，比如UPS電源中的7Ah電瓶，可用注射器向每個小電瓶注人5mL水；再用一根端部銼平的小木棍（約3mm粗細）插入電瓶內(nèi)輕輕觸到極板，觀看木棍端部，若 能明顯看到水跡而木棍本身并沒有水跡，說明注入的水量合適，若是木棍本身也有了水跡，則表明注入的水太多，應把多余的水抽出。反之，若是木棍端部的水跡不明顯，說明注人的水太少，還要再注 人一點水?？傊?，檢查電瓶是否缺水和注人水是一項細致活。
另外，在注水時，只能用塑料小管套在注射器上注水，如圖1所示，不可用金屬注射頭伸人電瓶內(nèi)注水，因這樣可能把鐵元素帶人電瓶內(nèi)，造成電瓶內(nèi)部自行放電而縮短壽命。
3.正確充電與放電
12V電瓶由6個小電瓶串聯(lián)組成，要求6個小電瓶的性能完全一致，但實際上要完全做到性能一致難度很大。廠家在出廠時雖然經(jīng)過了比較嚴格的挑選配組，但容量誤差仍允許O.1Ah.充電時，容量小一 點的先充滿，然后就進人過充電狀態(tài)。放電時，容量小一點的先放完，再繼續(xù)放電就是過放電了，會促使電瓶容量的進一步減小。為了保護電瓶，12V電瓶放電時不要等到電壓放到10.5V才停止放電，最 好在10.8V、11V或更高就停止放電，特別是容量已縮減的電瓶。充電時也不要把電壓充得太高，充到13.8V~14V就可以了。
電瓶常用的另一個用途是用作備份電源，比如與電腦配套使用的UPS電源，市電正常時，UPS不工作，電瓶一直處于浮充電的狀態(tài)，為了避免過充電，電瓶充電的最高電壓還應該再調(diào)低一點，比如有的 UPS電源在出廠時就調(diào)在13.7V.UPS電源工作的特點是電瓶一直處于充電的狀態(tài)中，市電停電時轉(zhuǎn)為放電，對外輸出交流電。對于后各式UPS來說，它輸出交流電的時間比較短，比如電腦用的后備式UPS電 源，電瓶容量小，一般只能工作幾分鐘到十幾分鐘，以方便電腦操作人員備份文件、關閉電腦。如果不能及時關斷UPS電源，就會把電瓶所有的電徹底放完，并可能引起電瓶嚴重發(fā)熱甚至向外噴出電解液 而報廢，這樣的事情在我地已發(fā)生了多次。長期不用的電瓶最好每三個月或半年先放電再充滿電，用以激活活性物質(zhì)。
以上介紹了電瓶使用和維護中一般應注意的事情，下面介紹怎樣修復電瓶硫化和處理短路等問題。
二、電瓶的常見故障處理
1.電瓶硫化的處理方法
?。?）小電流充電法
若電瓶的硫化并不嚴重，容量下降得也不多，可以采取小電流充電的方法，就是按容量值的0.05倍的電流（比如7Ah的電瓶可用0.35A電流）甚至更小的電流充電，充電的時間在24小時以上甚至更長。 此法僅對硫化較輕的電瓶有一定效果，對于硫化嚴重的電瓶則效果不好。
?。?）抽取電液法
硫化的電瓶中的活性物質(zhì)硫酸鉛已部分轉(zhuǎn)化為難溶、顆粒粗大、導電性差的硫酸鉛，只有在電解液中濃度比較低時對電瓶充電，硫化才有可能被消除，原因可能是電解液濃度低時的導電性能較低，施 加的電壓可以更好地作用在硫化的硫酸鉛上，使其更容易轉(zhuǎn)化為普通的硫酸鉛。具體方法是：把電瓶充電到電瓶的最高電壓（14V左右），目的是提高電解液的比重，然后用注射器把電解液從電瓶中盡量 抽出，再向電瓶中注人蒸餾水，以稀釋電解液的濃度。注水時盡量多注入一些，但也要留下一點空間，以防止后面把電瓶放倒時電解液溢出。注完水后把電瓶放倒，目的是讓電瓶下部濃度較大的電解液 滲出到電瓶上部，以便吸出。最后用0.1~0.2倍電池容量的電流充電十小時左右，再抽出電解液，隨后再注入蒸餾水，重復以上的操作。根據(jù)電瓶硫化程度的不同重復操作的次數(shù)可多可少，一般二到三 次即可，但最后一次充電的時間要加長到十幾個小時或二十多個小時，充電的電壓保持在14V左右，目的是在稀釋的電解液中使硫化的硫酸鉛更容易轉(zhuǎn)化為有活性的普通硫酸鉛。
抽出的電解液可盛在瓷質(zhì)盆中，用太陽暴曬或加熱等方法濃縮電解液，最后把濃縮后的電解液再注入到電瓶中，就完成了電瓶的修復工作。若是電解液不能完全注回電瓶中，說明電解液的濃度不夠，水分太多，可把電解液抽出一些濃縮后注人到電瓶中?？傊M量把吸出的電解液返回到電瓶中，不可浪費。此法的優(yōu)點是不用比重計等設施，也不用配制電解液，比較容易操作，而且對初次硫化的電瓶維修效果不錯，筆者已用此法修復了多個電瓶，修復后的容量可達80%~90%.但是對深度硫化和多次硫化過的電瓶，維修效果不太理想。
?。?）電容高壓脈沖沖擊法
對于深度硫化的電瓶，上面兩種方法效果都不好，原困可能是硫化的硫酸鉛彼此已連成大片差不多已覆蓋了極板，使電流很難滲入到極板和硫化的硫酸鉛中。要破除硫化，可用高電壓沖擊。筆者把多個耐壓400V、容量為220uF~470uF的小型電解電容并聯(lián)起來，總?cè)萘窟_1400uF,如圖2所示。在市電輸入電路中，先串一只100W/220V的白熾燈限流，再由3A/1000V的二極管半波整流，所得電壓加到電解電容上，如圖3所示。電解電容的正負極通過一個15A/22OV的閘刀開關接到電瓶的正負極上。
修復電瓶時，先斷開問刀開關再接通市電對電容充電，此時燈泡點亮并隨著充電的進行亮度逐漸減弱、這表明電容上的電壓正逐漸上升。此時快速合上閘刀開關，電容通過閘刀開關對電瓶放電，因電容上的電壓比較高，電容的容量也較大，在合閘瞬間的放電電流較大，間刀處有較大的火花，并伴有較大的響聲。斷開閘刀開關，電容又開始充電，然后再合上開關對電瓶放電，如此反復地進行充電、放電，就可較好地消除電瓶的硫化。電瓶硫化的深度愈淺，消除硫化的效果就愈好。
放電電流的大小除了可用增減電容容量的大小來調(diào)整外，還可以選擇合閘的時間 來調(diào)整。如果選擇燈泡完全熄滅后再合上開 關，電容充電的電壓最高，脈沖電流也最大， 而在燈泡尚未熄滅的情況下合上開關，脈沖 電流的強度就會減弱。需要注意的是，因為是帶電操作有一定的危險性，一定要注意安全！最好在干燥的樓房內(nèi)操作，不要和地面接觸。如果有40W以上1:1的隔離變壓器 就比較安全了。此外，為減小合問時的火花， 合閘的速度要盡可能地快，電容的容量與電 瓶容量的大小有關，維修7Ah電瓶用 1000uF~1300uF的電容，17Ah的電瓶用 1500uF.若電容容量過大，放電過程中產(chǎn)生 的火花很大，易把開關的觸點燒蝕，還可能 危及人身安全c如果有條件，可用20A~40A 的交流接觸器，并加上控制電路使其自動工 作，詳情不再討論。
上面介紹的電路除可以用來消除硫化外，還可以讓開關一直閉合作為半波整流的電源對電瓶充電使用。充電的電流由燈泡的功率決定，100W的燈泡對12V電瓶充電的 電流為0.286A,功率59.5W,功率因數(shù) 0.916,這種充電方法的最大缺點是燈泡上消耗的功率比較大，電源效率較低。
以上介紹了幾種修復電瓶硫化的方法，供愛好者參考。需要特別說明的是，這些方法都不是萬能的，特別是深度硫化的電瓶，要完全消除硫化難度極大，盼望愛好者們共同努力，早日徹底解決電瓶硫化的問題。
2.電瓶內(nèi)部短路的處理
短路分為硬性短路和軟性短路。硫化嚴重的電瓶可能引起內(nèi)部產(chǎn)生鉛枝，鉛枝長大可能引起極板短路。如果鉛枝的電阻較大，單格電瓶的電壓可能并不為零，但會有比較嚴重的自放電，充完電后電瓶的電壓會很快降低，但在充電時，極板間有電壓，這是軟性短路。硬性短路表現(xiàn)為單個電瓶的電壓約為0V,充電時極板間的電壓也不上升，即充上電。
電瓶短路通常表現(xiàn)為電瓶的電壓比較低，充電時電壓上升很慢，電瓶溫度上升較快，充電結束以后，電瓶的電壓下降則比較快。處理硬性短路比較困難，有時可能要從電瓶底部開孔清除造成短路的污物，一般人難以做到，故不作討論。對于軟性短路，采用上述的電容高壓脈沖沖擊法有一定的效果。操作方法前面已作了介紹，不再贅述。
3.單格有問題電瓶的處理
因電瓶內(nèi)的小電瓶容量不可能做到完全一樣，容量稍小的電瓶在充電時易過充，放電時易過放，長此以往，容量小的電瓶容量快速減小，造成整個電瓶的容量縮減。這種故障難以用一般的方法消除，解決的方法是找出容量小的單個電瓶進行單獨處理，具體方法如下：
先讓電瓶放電，當放到電壓明顯下降時，比如說12V電瓶的電壓降到10.5V~11V時，檢查各單個電瓶之間的電壓，方法是用電壓表（用萬用表的電壓擋也可以）的一只表筆（比如負極）接到電瓶的負極，再揭開電瓶上部小孔的橡皮帽，然后在電壓表的另一只表筆前端接上一段長約15cm的⒛A保修絲（保險絲由鉛做成，不易被硫酸腐蝕，如果直接把表筆插入電瓶內(nèi)測量電壓，硫酸會腐蝕表筆并污染電解液），插人到電瓶內(nèi)部與電解液接觸以測量電壓。正常情況下，相鄰兩格電瓶的電壓差在2V左右，如果相差很小或是相等，就表示此格的電瓶有短路或有其他問題需要單獨處理。
找出有故障的電瓶后，可在此單格電瓶靠近上一單格和下一單格電瓶的地方（參看圖1）各打一個小孔，日的是從此單格電瓶的正負極引出電線，以便于單獨對此小電瓶充電或放電。小孔應正對小電瓶之間的連接橋，小孔的直徑約1.5mm,可插入Φ1.2mm左右的漆包線，漆包線一端的端部用銼刀銼尖再鍍上一層厚一點的焊錫，通過鉆孔插入到連接橋的小孔中，盡量插緊，這樣就引出了小電瓶的正負極線，接下來就可以使用充電、放電或其他措施對此單個電瓶進行處理了。
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