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鉛酸電池俗稱電瓶,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前我國鉛酸蓄電池年產(chǎn)量近3000萬只,僅汽車一項每年就需要1100萬只。但鉛酸電池的使用壽命較短,在報廢的鉛酸電池中有65%以上是因極板硫化所造成的.鉛酸蓄電池的硫化故障,是由多種原因使極板表面（甚至活性物質(zhì)空隙中）逐漸生成一層白色粗大晶粒的硫酸鉛，堵塞了極板活性物質(zhì)的間隙，增大電解液的滲透阻力，因而使鉛酸蓄電池內(nèi)阻增加，容量減小。同時硫酸鉛又不容易溶解于電解液，致使鉛酸蓄電池無法正常使用而過早報廢，每年給企業(yè)造成不小的經(jīng)濟損失。因此，了解鉛酸蓄電池硫化故障的特征、原因及修復方法具有很大的現(xiàn)實意義。
一、鉛酸蓄電池極板硫化后的主要特征
1、充電時氣泡出現(xiàn)較早，電解液密度達不到規(guī)定的標準。不同地區(qū)和氣溫條件下的電解液密度見表1。
2、充電時電解液溫度比極板沒有硫化的鉛酸蓄電池高。
3、在放電使用時或進行蓄電池容量測試時，端電壓下降較快。電解液密度下降低于正常值。
4、容量明顯降低。
5、極板顏色不正常，正極呈淺褐色（有的呈白色），負極變?yōu)榛野咨?，正、負極板表面變硬為砂粒狀。
二、鉛酸電池產(chǎn)生硫化故障的原因
1、缺少電解液。因蒸或純水）蒸發(fā)過多或電解液因意外倒泄而沒有及時補充，致使液面過低，極板上部長期露出液面，造成極板上部的硫化。
2、電解液不純。一般情況下，使用了不合格的電解液，鉛酸蓄電池一年左右便報廢。有關(guān)蓄電池用蒸、硫酸、電解液標準分別見表2、3、4。
3、經(jīng)常使用鉛酸電池過量放電或小電流深放電，會在極板深處生成較多的硫酸鉛。
4、缺少應(yīng)有的定期過充電或經(jīng)常充電不足，在活性物質(zhì)中或多或少殘留一部分未能還原的硫酸鉛。
5、電解液密度過高或溫度過高、過低。電解液在配制過程中要產(chǎn)生熱量，必須冷卻到30℃~10℃時灌入蓄電池，溫度過高或過低的電解液對蓄電池性能有影響。
6、內(nèi)部有短路故障，未及時排除。
7、長期處于半放電或放電（如漏電）狀態(tài)下。
8、放電后，24小時內(nèi)沒有及時補充充電。
三、鉛酸蓄電池極板硫化的修復
實質(zhì)就是使白色堅硬的硫酸鉛結(jié)晶，軟化細化溶解，增強極板內(nèi)部可逆性化學反應(yīng)能力，使之恢復良好的性能。
1、對于輕微、中度硫化可用下面方法修復：
（1）先將鉛酸蓄電池充電，接著進行一次10~20小時率電流放電，對于6V的蓄電池放至5。4V，對于12V的放至10.8V。
（2）倒出電解液，換成密度為1.04~1.06g/cm3的電解液，用1/20以下電流充電20小時以上，直到電解液密度不再升高為止。
（3）用標準電解液，按正常充電法充足電。
（4）測試蓄電池的容量，如能達到標稱容量的80%以上，表示修復成功；如達不到，則按重度硫化修復處理。
2、對于重度硫化的修復，一般可用下法：
（1）用10%的硫酸鈉水溶液或者用0。1%~0。5%碳酸鉀水溶液注入，用1/20以下小電流連續(xù)充電70~80小時。
（2）倒出水溶液，用蒸或純水）沖洗干凈，再加入密度為1。40 g/cm3的電解液，并調(diào)整到標準密度。
（3）經(jīng)過一次正常的充、放電，容量若能恢復到標稱容量的90%左右，表示修復成功。
3、許多重度硫化的鉛酸蓄電池電解液幾乎干涸，利用上述方法又很難“起死回生”。筆者曾嘗試用幾種化學藥劑自制成復原劑，使硫酸鉛在充電過程中，恢復轉(zhuǎn)變?yōu)楹＞d狀的二氧化鉛和絨狀鉛，使失效的蓄電池重新恢復功能。方法如下：
（1）在去離子純水中，適當加入硫酸鋁、硫酸鎂、硫酸鋅、酒石酸、乙二胺四乙酸二鈉（EDTA二鈉）等，配成水溶液。
（2）倒掉原電解液，加入上述水溶液，靜置12小時，以6A電流充電5~30小時，再用5A電流放電25小時，倒掉水溶液。
（3）用密度為1。40 g/cm3的電解液注入，調(diào)至標準密度，按正常方法充足電。
（4）測試蓄電池容量，若能達到原標稱容量的90%左右，表示修復成功，否則只能報廢。
4、實踐證明，此方法有如下優(yōu)點：
（1）極板內(nèi)部的活性物質(zhì)有了再生能力和自我復活能力，防止了極板硫化的繼續(xù)，延長了蓄電池的壽命。
（2）由于提高了化學反應(yīng)速度，可以大大縮短充電的時間，減小鉛酸蓄電池的內(nèi)阻，提高有效容量。
（3）充電時溫度明顯降低，減少了蒸餾水（純水）的蒸發(fā)，節(jié)約了保養(yǎng)時間。
（4）增強了耐寒耐熱的能力。
（5）由于采用了高純度支離子純水，減少了自放電，確保了蓄電池的性能。
該法適用于各種鉛酸蓄電池，免維護蓄電池及其他各種蓄電瓶。對于新蓄電池，按上述方法處理后，有一定增容延壽作用。（黑龍江 于成偉）
表1 不同地區(qū)和氣溫條件下的電解液密度
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冬季溫度條件
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完全充足電的蓄電池在25℃時的電解液密度（g/cm3）
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冬季
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夏季
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－40℃以下地區(qū)
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1.3
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1.26
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－40℃~－30℃地區(qū)
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1.28
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1.25
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－30℃~－20℃地區(qū)
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1.27
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1.24
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－20℃~0℃地區(qū)
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1.26
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1.23
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0℃以上地區(qū)
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1.23
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1.23
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表2 蒸餾水標準(ZBK84 004-89)
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名稱
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最大允許量(%)
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有機物
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0.005
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硝酸及亞硝酸鹽
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0.001
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鐵Fe
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0.0008
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氧化物
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0.005
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氧O
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0.01
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殘渣
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0.0065
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氯C1
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0.004
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氨Nh3
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0.008
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錳Mn
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0.00006
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電阻率
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＞30000Ω㎝(25℃)
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表3 硫酸標準(GB4554-84)
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指標名稱
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稀硫酸
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濃硫酸
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一級
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二級
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一級
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二極
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硫酸(H2SO4)含量,%≥
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60
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60
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92
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92
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灼燒殘渣含量,%≤
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0.02
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0.035
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0.03
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0.05
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錳(Mn)含量, %≤
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0.000035
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0.000065
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0.00005
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0.0001
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鐵(Fe)含量, %≤
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0.0035
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0.008
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0.005
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0.012
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砷(As)含量, %≤
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0.000035
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0.000065
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0.00005
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0.0001
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氯(C1)含量, %≤
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0.00035
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0.00065
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0.0005
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0.001
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銨(Nh4)含量, %≤
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0.00065
|
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0.001
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二氧化硫(SO2)含量, %≤
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0.0025
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0.0045
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0.004
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0.007
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銅(Cu)含量, %≤
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0.00035
|
0.0035
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0.0005
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0.005
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還原高錳酸鉀物質(zhì)(以氧計) %≤
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0.00065
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0.0012
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0.001
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0.002
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色度M1≤
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0.65
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0.65
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1.0
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2.0
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透明度,㎜≥
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350
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350
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160
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50
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氮氧化物(以氮計)含量, %≥
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0.000065
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0.00065
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0.0001
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0.001
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表4 電解液技術(shù)要求
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指標名稱
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指標
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外觀
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透明無混蝕
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有機物(以氧計)%
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≤0.003
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錳%
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≤0.0001
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鐵%
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≤0.0080
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砷%
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≤0.0001
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|
氯%
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≤0.001
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三氧化二氮%
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≤0.0005
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銅%
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≤0.0050
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銨鹽%
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≤0.0060
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