废旧电池修复原理与方法

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1、废旧电池修复原理与方法电池又称化学电源，是能为用电器提供直流电源的装置，化学电源是通过氧化还原的电化学反应，将化学能转化为电能。一次电池是一次性应用的电池，二次电池是可多次反复使用的电池，因此这里的二次实际上是多次的意思。二次电池又称为可充电电池或蓄电池。相对于零电平或某一基准电平幅值为正的脉冲叫正极性脉冲,简称正脉冲,反之,则为负脉冲.正负脉冲按一定占空比出现的称组合脉冲。二十世纪以来,随着人们对负脉冲的认识的不断提高,负脉冲的应用范围不断扩大,在许多领域都得到了广泛的应用,如：能源.医疗.勘探.等。基础部分一

2、.  铅酸蓄电池铅酸蓄电池是蓄电池的一种.以其低廉的价格(镉镍电池的六分之一~~`~~五分之一)，良好的高倍率放电性能，应用非常广泛，如汽车、摩托车、火车、轮船、通信以及UPS等均需运用。铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、电解液、容器、极柱、隔膜、可导电的物质等组成。（一）  正极板（正极活性物质）正极板活性物质的主要成分是二氧化铅。具有较强的氧化性，放电时，与硫酸发生反应生成硫酸铅，并吸收电子，二氧化铅有两种类型晶格，一种是α—Pb02另一种是β—Pb02。这两种二氧化铅活性物质差别很大，它们在正极板所起的作用也

3、不相同。ß—Pb02给出的容量是α—PbO2的1.5~~~3倍。而α—Pb02具有较好的机械强度，它的存在，正极板活性物质不宜软化脱落，只有α—Pb02  和βα—PbO2的比例达到0.8时，铅蓄电池会表现出良好的性能。正极活性物质在放电状态下，与电解质硫酸发生反应生成硫酸铅与水。其反应式如下：Pb02+3H++HSO4-+2e==PbSO4+2H2O  充电时，在外线路的作用下转化为ρbO2与H2SO4放电时，二氧化铅的ρb4+接受了负极送来的电子形成ρb+2与溶液中的硫酸根离子结合生成ρbSO4。当硫酸铅达到

4、一定量时，变成沉淀物附着在极板上。充电时硫酸铅中的铅离子的电子被外线路带走转化为二氧化铅。将水中 氢离子留在溶液中。氧离子与铅离子结合生成二氧化铅进入晶格，形成正极活性物质。（二）负极板（负极活性物质）在铅酸蓄电池里，为了供负极活性物质充分与电解液发生反应，故将铅制成多孔海棉状，又称为海绵铅，在放电时，铅给出外线路电子形成Pb+2与溶液的硫酸根结合生成硫酸铅，充电时，部分PbSO4首先溶解成Pb2+与SO4。Pb+2接受电子还原成铅进入负极活性物质晶格。（三）电解液硫酸是铅酸蓄电池电解液中的重要原材料之一，市场上

5、浓硫酸一般分为两种：一种是工业用浓硫酸，纯度较低，不适用于铅酸蓄电池；另一种为纯度较高的分析纯，较适合于铅酸蓄电池，硫酸的分子量为98，浓硫酸中硫酸含量为98%是无色透明油状液体，具有很强的吸水性和腐蚀性，与水结合后，可放出大量的热。所以在电解液配制过程中，一定要注意防护，以免出现危险，配制时，千万不要把水加入浓硫酸中，而是将浓硫酸缓慢加入水中。铅酸蓄电池电解液配制过程中，对水的要求较高，水中含杂质的多少，直接影响电池的质量。铅蓄电池用水外观是无色透明的，残渣含量应小于0.01%。一般检验水的标准用电阻率（Ωcm

6、）或电导率来表示，比较简单的方法是：采用电阻率测量法：用数字式万用表将档位拨至20MΩ处，将万用表两只表笔相距1厘米，测出水的电阻阻值在5——10MΩ即可。（四）  隔板隔板也是铅蓄电池主要组成部分之一，其质量对电池影响很大，隔板的主要功能是防止电池正负极板短路，蓄电池中，对隔板的要求是：采用多孔质隔板，允许电解液自由扩散和离子迁移，要有比较小的电阻，隔板孔径要小。空隙总面积要大，要防止脱落的活性物质到达对方的极板.因此,隔板的孔径要小,孔数要多。二：电池修复过程中常用的名词：1：不可逆的硫酸盐化不可逆的硫酸盐化

7、，简称硫酸盐化。铅酸蓄电池在放电时，正负极板都产生一种化合  即硫酸铅，硫酸铅是一种难溶于水，不导电的物质，在正常情况下，蓄电池在放电后形成的硫酸铅结晶比较小，充电时，在电的作用下，比较容易地溶解并还原成铅。如果使用不当，常常充电不足、失水、过放电等。硫酸铅就会形成粗大坚硬的结晶体，这时就很难用一般的方法将其还原成铅，所以被称之为不可逆的硫酸盐化，由于硫酸盐化，一方面，它可以阻挡硫酸与其他活性物质接触并发生反应：另一方面，使活性物质数量减少，它可引起蓄电池容易下降，严重时会造成蓄电池寿命终止。 2：活性物质的脱落

8、在我们修复废旧电池时，有些电池加水修复后，从注水孔内流出一些红褐色液体。即为脱落的活性物质，活性物质脱落原因有以下几种解释：1、电池受外力的影响，如振动，摔打等。2、α—PbO2。βPbO2变体模型。αPbO2是活性物质骨架，当电池在充放电时，一部分α—PbO2转化为β—PbO2从而导致软化脱落。3、随着循环进行，活性物质由无定性态逐渐晶形化，即结晶度增加，水化聚合物链数