电动车、助动车的需求和发展推动了动力型VRLA铅酸蓄电池技术进步和需求市场的大发展。近几年虽然镍-金属氢化物电池，锂离子电池，特别是磷酸铁锂系列锂电池的市场投入，扩大了电动车，助动车配套电池的多样化，但由于铅酸蓄电池相对价格低廉，所以在目前的电动车，助动车配套电池里仍是以动力型VRLA铅酸蓄电池为主。

动力型VRLA铅酸蓄电池也有一定的缺点，如比能量低，重量相对较重，产品生产过程中存在对环境的污染，使用过程中易出现失水，硫酸盐化，正极板软化，电池热失控，短路和断路等早期失效问题。但铅酸蓄电池的性价比目前仍是比较高的，所以在市场上占有非常大的份额。下面就动力型VRLA铅酸蓄电池常见失效模式、失效原因、失效判断及修复方法进行分析和论述。

2 动力型VRLA铅酸蓄电池常见失效模式，原因及判断

由于铅酸蓄电池自身的体系问题和使用者的不当使用，使得动力型VRLA铅酸蓄电池在使用过程中易出现早期失效，主要有以下几方面。

2.1电池的失水原因及判断

2.1.1 电池的失水原因

动力型VRLA铅酸蓄电池的失水是电池早期失效常见、普遍的故障，也是引发其它早期失效的根源。所以一定要控制好和解决好电池的失水问题。

铅酸蓄电池的电解液是硫酸的水溶液，在铅酸蓄电池中电解液是参加反应的组分，因此电池的容量对电池内的电解液有直接的依赖关系。通常动力型VRLA铅酸蓄电池的失水是指电解液失去水份。引起水份流失主要有以下几方面：水份电解生成的氢气或氧气离开蓄电池；板栅被腐蚀使铅（Pb）转化成二氧化铅（PbO2）过程中，氧的被吸收使含水组份失去了氧；蒸发失掉水；水蒸气也可以透过电池的壳壁直接失掉；电池内的水蒸气随氢气和氧气益出蓄电池等原因[1]。

动力型VRLA铅酸蓄电池当前主要是为电动车，助动车，电动工具配套使用。通常为了解决电池的备用时间的问题，要满足快速充电，缩短充电时间的需要，尽量把充电时间控制在6-8小时或更短的时间，只能把充电电压设置的较高；设置的这个较高充电电压大大超过铅酸蓄电池析气的电压（即在单体电池内水的分解电压是1.23V）。在单体电池内正，负极板析出的氧气和氢气除部分气体在氧循环过程中氧在负极被氧还原外，其余气体则通过安全排气阀排出电池。在气体排出的过程中又会带出单体电池内部的水蒸气，这就进一步加速了水的流失。充电电流越大，电池内部的温度会越高，水的电解越加剧，则排出的氢气，氧气会越多，水蒸气被同时带出的越多，电池的失水越快，越严重的恶性后果。

正电极，负电极的自放电也会引起铅酸蓄电池的失水。在VRLA铅酸蓄电池中，自放电引起铅酸蓄电池的失水其速率主要取决负电极自放电析氢速率。不同的电池生产企业，其电池极板和板栅的原材料成分不完全相同及技术工艺水平上的差异，电池的自放电引起的失水状况也会有差异。

正电极板栅和导电部件的铅（Pb）转化成二氧化铅（PbO2）使正电极腐蚀，当阳极电流直接使腐蚀发生时其反应是Pb+2H2O→PbO2+4H++4e-，生成的氢离子（H+）在负极上还原成氢（H2）而溢出。VRLA铅酸蓄电池溢出氧气和氢气也就是失水。

2.1.2电池的失水判断

电池充放电时间严重缩短，测量电池电压还算正常，严重时出现“一充电就满，一放电就光”的没电现象，失水是这种现象的主要原因之一。 相关关键字：铅酸蓄电池 VRLA 修复 <<>> 提示：按键盘←→箭头查看上、下页

电池的电解液面观察。如果电池的电解液面低于电解液液面下限以下电池就处于失水状态，低的越多，失水越严重。

电池的开盖检查。打开电池盖，去掉小盖板和通气阀。从注液孔观察或检测电解液的存留量，看电解液是否干涸。

2.2 电池的硫酸盐化，产生原因及判断

2.2.1 铅酸蓄电池的硫酸盐化表现特征

铅酸蓄电池的“硫酸盐化”是铅酸蓄电池经使用一段时间后在电池的内部负极板的表面上生成一层白色而且坚硬的硫酸铅结晶体，用一般的充电方法（如三阶段直流充电法）不能把这一层白色的硫酸铅结晶体转化为活性的硫酸铅物质。这就是“硫酸盐化”，通常也称“硫化”。负极板硫酸盐化的地方就像罩上了一层坚硬的薄膜，使得里面的活性的物质不能继续参加充放电的电化学反应，导致负极板参加充放电的电化学反应面积大大减少，从而导致电池的失效。动力型VRLA铅酸蓄电池的“硫酸盐化”失效模式是常见的，是普遍发生的。在动力型VRLA铅酸蓄电池的电池失效中，有70%--80%是电池“硫酸盐化”造成的。

动力型VRLA铅酸蓄电池的“硫酸盐化”表现特征是：在没有明显失水的铅酸蓄电池其电解液的密度低于正常值；充电时间大大缩短，充电时电压爬升特别快，很短的时间就显示充电已充好，电量已满；充电时过早的产生气泡，严重时一充电就有气泡；电池发热厉害，温升加快；电池的容量大大降低；“一充电就到，一放电就光”是铅酸蓄电池的“硫酸盐化”典型特征。

2.2.2 硫酸盐化的原因

（1）电池长时期充电量不足或不能及时对使用过的电池充电

造成铅酸蓄电池充电量不足的主要原因有：充电器与电池不匹配造成电池充电量不足，有的充电器充电（如三段式充电器恒充电压）电压设置的偏低，可导致电池长时间充电不足；充电时间短造成电池充电不足，有的人见充电器的绿灯一亮就拔掉充电器，没有对电池进行充分的浮充电；不能及时对使用过的电池充电，有的人性使用时间较短，电没用完，就不及时充电，电池用两三次（两三天或时间更长）后再充电。

这样会导致溶解在电解液中的硫酸铅（PbSO4）重新析出，沉积在电池的极板上形成电池的“硫酸盐化”。

（2）电池长时期过量放电或小电流放电，使极板深处活性物质的孔隙内生成硫酸铅（PbSO4）

电池经常欠电压（低容量）下使用，及易造成负极板的“硫酸盐化”；电池自放电严重，时间长了会使形成深放电，也会使电池负极板形成“硫酸盐化”。

（3）已放电或半放电状态的电池搁置时间过长

有的电池使用者不能正确认识和使用铅酸电池，对于长期不用的铅酸电池不能正确的定期充电，引起铅酸电池极板形成“硫酸盐化”。严重的会引起不可逆的“硫酸盐化”。

（4）电解液的浓度变高，成分不纯，也会引发电池的“硫酸盐化”

（5）电池经常处于变化剧烈的温度环境下，也会引起铅酸电池极板形成“硫酸盐化”。

铅酸蓄电池失水，会引起电解液的浓度变高；在电解液中混入了其他金属离子或不利物质；从温度较高的环境里迅速的转到温度较低的环境下，会因为温度的降低使溶解在电解液中的硫酸铅（PbSO4）溶解度降低而沉积到负极板上；这些都会引起铅酸电池极板形成“硫酸盐化”。 相关关键字：铅酸蓄电池 VRLA 修复 <<>> 提示：按键盘←→箭头查看上、下页

2.2.3硫酸盐化的判断

充电过程中：充电过程中电池的端电压上升很快，峰值很高，会出现单体铅酸蓄电池电压达2.8 V左右，六个单体组成一块的铅酸电池组电压达到16.2V以上，可判为电池的“硫酸盐化”。

放电过程中：放电过程中铅酸蓄电池电池的端电压下降很快，电池的容量明显减少，可判为电池可能“硫酸盐化”。

电解液的检查：测量电池的硫酸电解液明显低于正常值，可判为电池的“硫酸盐化”。

2.3电池的正极板软化，产生原因及判断

2.3.1正极板软化的表观现象

对故障电池在充电过程时，抽出一些电解液，观察电解液如果发现发红或发黑，严重的会是墨黑或呈现泥浆状，说明电池正极板已经软化。从正极板外观看，极板开始是坚硬的，随着不当使用及使用周次的增加，极板软化开始发生，发展，逐渐的变松软直到变成糊状。正极板的软化使得极板上的活性物质减少，极板上表面积下降，导致电池的容量大大下降。铅酸蓄电池正极板软化，活性物质的脱落是不可避免的。随着充放电周次的增加，极板上活性物质表面收缩，使小孔集聚增多，使大孔不断增加，破坏了正极板的结构，导致正极板的活性物质软化脱落。

2.3.2 正极板软化的原因

铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅，其本身结构不是很牢固，放电时生成硫酸铅。铅酸蓄电池正负电极充放电电化学反应式为：

正电极反应： PbO2 + 4H+ +SO4- +2e = PbSO4 +2H2O

负电极反应： Pb +SO4- - 2e = PbSO4

电池的总反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 +2H2O

正向为放电反应，反向为充电反应。

硫酸铅的摩尔体积比二氧化铅大，放电时正极板上的活性物质体积会膨胀，一摩尔二氧化铅转化为一摩尔硫酸铅，其体积会增加95%。在使用过程中要反复的充放电，这样正极板就要反复的收缩和膨胀，致使正极板上二氧化铅粒子之间的相互结合能力逐渐下降，结合力逐渐松弛，从而导致正极板上的活性物质易于脱落。如果电池的放电深度较小，极板的膨胀、收缩的程度也会减小，结合力的破坏可以变缓慢。所以经常深放电、透支放电使用的铅酸蓄电池会因为铅酸蓄电池正极板软化而使电池的循环寿命大大缩短。铅酸蓄电池正极板的二氧化铅通常主要是由α氧化铅和β氧化铅组成。α氧化铅在正极板上通常尽量少参加电池的放电反应，这样能起一定的支撑作用。α氧化铅只能在碱性的环境中生成，在酸性的环境中只能生成β氧化铅，而铅酸蓄电池是在酸性的环境中工作的。如果α氧化铅一旦参加放电反应，再充电时只能生成β氧化铅，导致正极板软化，在充电析气时，α氧化铅会脱离正极板，部分溶解在电解液中，使电解液变黑。

（1）大电流放电是铅酸蓄电池正极板软化的原因之一

用在电动车上的动力型VRLA铅酸蓄电池在使用者超负荷（超负荷载人，载物）使用，上坡，启动使用时，电池的放电电流可达数十安培，电池正极板表面（更靠近负极板）的氧化铅参加反应快，深层的氧化铅反应后形成的局部硫酸已经转化为水，深层内缺少参加反应的物质-硫酸，而隔板中的硫酸扩散首先到达极板的表面，所以电池极板表面的α氧化铅就参加了反应，再充电时只能生成β氧化铅，无法再生成α氧化铅；α氧化铅的减少导致正极板软化的发生和加剧。电动车上使用的动力型VRLA铅酸蓄电池可以说是长期工作在大电流放电下，所以电池正极板软化是常见故障及失效模式原因之一。

（2）电池的深度放电是铅酸蓄电池正极板软化的原因之一

电池的使用者不能正确的使用电池，如不能及时的给使用过的电池充电，经常欠电压（欠电压保护后的升压）下使用，欠电压下使用时，使电池正极板表面的β氧化铅接近用完，使得α氧化铅参加反应，从而导致正极板软化。α氧化铅脱落到电解液后会游离到极板和隔膜上，堵塞通孔，形成半通孔或闭孔，使硫酸的通道被堵塞，而被堵塞着的氧化铅不能参加电池的充放电反应，造成电池的容量明显下降，使得电池失效。 相关关键字：铅酸蓄电池 VRLA 修复 <<>> 提示：按键盘←→箭头查看上、下页

（3）电池充电时析气使正极板软化

电池充电器与电池不匹配，转浮充电后，充电器的输出电压过高，导致电池经常处在过充电状态。充电过程中正极板孔隙中逸出大量气体，在极板孔隙中造成压力，在高电压作用下使活性物质脱落，形成正极板软化。所以，大量析气不仅仅会造成铅酸蓄电池的失水，而且也会使正极板软化。电池在失水以后，在充放电过程反应面积会减少，失去硫酸电解液部分的电极就不能参加电化学反应，电流会集中到没有失水和硫化的极板上，这就使得充电过程中通过极板的电流加大，会使电铅酸蓄电池正极板软化。

硫化同样会使充放电过程的反应面积减少，所以失水和硫化是导致铅酸蓄电池正极板软化的两个重要原因。

（4）电池充电器与电池不匹配使正极板软化

还有一种情况是充电器的输出电流过大，既使用输出电流大的充电器给小容量的电池充电，同样会造成铅酸蓄电池正极板的软化。

2.3.3正极板软化的判断

电解液的观察：抽出一些电解液，观察电解液如果发现发红或发黑，严重时墨黑或呈现泥浆状，可判断电池正极板已经软化。

电池正极板的观察：解剖电池，观察正极板，极板的表面积减少，失去坚硬感，变软，重量减轻，可判断电池正极板软化。

电池壳底部观察：观察电池壳底部有大量的活性物质的沉积物，可判断电池正极板已经软化。

2.4 电池的“热失控”，产生原因及判断

铅酸蓄电池在充电时电流过大，特别是在充电后期充电器不能及时转浮充，使得电池发热量很大，发热严重时，析气压力很高，会导致铅酸蓄电池的塑料壳体受热变形、破裂致使铅酸蓄电池失效。

2.4.1电池“热失控”故障的原因

（1）电池失水引起电池热失控

铅酸蓄电池严重失水后，电池中正负极间隔板会发生收缩变形，导致蓄电池正负极上的活性物质附着力下降，内阻增大，导致充放电过程中电池的发热量就会增大，电池的温度上升，使蓄电池的析气过电位降低，析气量增大，正极析出的大量氧气通过内部“通道”在负极表面反应，又释放大量的热量，使电池的温度大幅上升，形成了恶性循环，这就是铅酸蓄电池的“热失控”。当“热失控”的铅酸蓄电池内部温度达到或超过其塑料外壳材料的软化温度（热变形温度）时蓄电池就会产生“热变形”。在铅酸蓄电池中热容量的是电解液中的水，失水的电池，热容量会大大减小，产生的热量又使铅酸蓄电池的温度上升加速，进而加速电池的热失控。

（2）单体电池提前失效故障，导致电池热失控

动力型VRLA铅酸蓄电池组使用过程中的失效，通常是某一块电池的某个单体电池的提前失效。电池充电时，在充电恒电压不变的情况下，提前失效的单格电池表现出电压不上升或上升很缓慢，延长充电时间，这就会使好的单体电池电压相对过高，还会使这块电池或整组电池因过充电而发热，导致电池热失控。

（3）充电器与铅酸蓄电池组不匹配，导致电池热失控

充电器的电压过高，高出铅酸蓄电池组规定值，使电池的析气量大大增加，导致电池热失控。

（4）电池的氧循环气路过于畅通，导致电池热失控

铅酸蓄电池内部的氧循环气路过于畅通时，正极板析出的氧气直接作用到负极板上，进行氧循环，产生的热量不能及时的排出，导致电池热失控。

2.4.2 热失控故障的判断 相关关键字：铅酸蓄电池 VRLA 修复 <<>> 提示：按键盘←→箭头查看上、下页

充电过程中：在电池充电过程中，电流先降后升，并伴有高热，充不进电或充进电量很少，可判断电池热失控。

电解液的观察：电解液量明显减少，充电过程中电池发热量大，电池壳体烫手很厉害，可判断电池热失控。

充电时电压的观察：充电时电池的充电时间大大超过正常规定的时间，电池的电压仍达不到充电终止值，而且电池壳体烫手很厉害，可判断电池热失控。

2.5电池的短路或断路，产生原因和判断

2.5.1电池的短路故障

铅酸蓄电池内部或外部正负极（或正负极板）之间直接接触或被其他导电物质搭接称为电池短路。

通常铅酸蓄电池内部短路是单体电池的正负极（或正负极板）之间直接接触或被其他导电物质搭接构成电的直接通路。

2.5.1.1电池短路的表观现象

电池存不住电。刚充完电时电池的电压正常，但存放一会儿，电池的电压开始下降；使用时间缩短，电池的电压很快就下降到下限的许可值。微短路的电池还能短时间使用，短路严重的电池很难再使用。

充电时，电池充不进电，电池的电压不上升或上升的很缓慢，达不到电压上限要求值，但电解液及电池的温度上升较快较高，电池壳体局部(在短路点的位置)发热。

大电流放电或深放电时，除电池发热外，电池还有局部的发热点(在短路点的位置)，用温度测量仪可以测到，用手触摸可以感觉到。

2.5.1.2电池短路故障产生的原因

（1）铅枝晶的穿透或搭桥

在设计上，为了提高电池的比能量，在体积不变的情况下，用减小隔板的厚度来增加活性物质的用量，来达到增加电池的容量目的。目前动力型VRLA铅酸蓄电池的隔板与其他类型的铅酸蓄电池的隔板相比普遍偏薄。所以动力型VRLA铅酸蓄电池隔板的耐腐蚀性，耐铅枝晶穿透能力相对较差。在使用过程中，负极板上的硫酸铅（PbSO4）晶体会不断增大，大到一定的程度会刺穿隔板，造成电池的微短路或短路。

电池在充电以后，会有少量的硫酸铅（PbSO4）遗留在隔板中，遗留在隔板中的硫酸铅会被还原成金属铅，积累多了在隔板中的铅就会在电池正负极之间构成导电通道，造成电池的微短路或短路。

（2）电池极板上活性物质脱落

电池极板的软化或膨胀都会引起极板上活性物质的脱落，如果脱落的活性物质不断的沉积，达到一定的程度会使电池的正负极板下部边缘或侧面边缘之间构成导电通道，造成电池的微短路或短路。

（3）电池中存在金属多余物

集群焊接时若操作不慎会出现“流铅”，如不及时除掉“流铅”形成的“铅粒”，使“铅粒”滚落在正负极的极板间，在装配时会损伤隔板，使正负极板间微连接或连接造成电池的微短路或短路。

（4）不按铅酸蓄电池的“维护使用说明”或“使用操作规范”正确的使用和维护电池，超期储存的铅酸蓄电池再充电时，极板易产生枝晶会造成电池的微短路或短路。

2.5.1.3电池内短路的判断

电池充电开始后用手摸电池壳体有局部发热点，电池壳体局部发热点随着充电时间的增加而热感越利害；发热点位置上的单体电压低于其它的单体电池电压。该发热点的单体电池发生微短路或短路。

充好电的电池放电时，放电时间较短，开始一段时间放电较正常（12V前电池电压下降正常），12V以后电压急剧下降。该电池发生微短路或短路。

电池的正负极之间被导电物直接连接，引发电池的外短路。电池的外部短路通常是人为造成的，若不及时的处理，会把电池烧坏，严重时还会引起火灾。

2.5.2电池的断路故障 相关关键字：铅酸蓄电池 VRLA 修复 <<>> 提示：按键盘←→箭头查看上、下页

2.5.2.1电池断路故障的现象

铅酸蓄电池断路(开路)故障模式一般并不常见。主要表现形式为充不进电，测量开路电压的端电压时有时可能显示为13伏左右，但放不出电，没有电流输出；有的测量开路电压的端电压时为零伏或接近零伏。用电灯泡放电时，灯泡不亮，严重时伴有蓄电池内部的打火现象。如果用导线将电池组的正负极间短路，不会打火花。

2.5.2.2 电池断路故障产生的原因

主要是铅酸蓄电池生产装配时，焊接操作不当造成的。虚焊，假焊，漏焊的电池都会使铅酸蓄电池产生断路故障。虚焊，假焊的电池通常使用一段时间后会出现断路故障；漏焊的电池加电解液后就会出现断路故障。

加电解液时不慎把酸液漏到引线焊点，引线和焊铅被腐蚀也会造成铅酸蓄电池出现断路故障。

铅酸蓄电池断路故障一般产生在电池的过桥，汇流条与极板的焊接处；极耳与极群引出端子等处。

2.5.2.3 电池断路故障的判断

先用万用表检测蓄电池组的开路电压，若开路电压为零时，再用短路打火检查，无火花现象，即可判断蓄电池组断路。

2.6电池的壳体损坏，产生原因和判断

2.6.1电池壳体损坏的原因

在生产，搬运，使用过程中有时侯会有碰撞，摔打，跌落等事件发生；这在一定程度上会使蓄电池塑料壳体发生破裂。

蓄电池壳盖在注塑成型加工过程中，某项工艺温度没有控制好或塑料壳体的内应力没有完全消除也会增加使壳体产生微弱裂纹的可能性，常常会在使用一段时间后出现微裂缝，造成电解液微漏。

电池极柱的胶接处胶封时如果胶液使用不当以及由于外力冲击或温度冲击也会引起电池壳体的密封胶接失效。

2.6.2电池“壳体损坏”的现象表现

电池壳体表面有明显损伤；电池壳体损伤处向外渗漏电解液；电池胶接处向外渗漏电解液。

2.6.3动力型VRLA铅酸蓄电池“壳体损坏”的判断

直接观察电池壳体的外观，检查损坏处是否有电解液渗漏，可直接做出判断。

3 失效的动力型VRLA铅酸蓄电池的修复

动力型VRLA铅酸蓄电池在使用寿命内的电性能失效百分之九十以上是可以修复的（特别是早期失效）。但并不是所有失效的铅酸蓄电池都能进行修复，如出现了短路和断路的电池、极板上活性物质严重脱落的电池、正极板严重软化的电池、极板严重损坏、极板严重变形的电池、电池塑料壳体严重变形和严重破裂的电池，以及电池塑料壳体底部出现大面积漏液的电池是不能进行修复的。所以可修复的铅酸蓄电池是因失水严重而失效、电极上活性物质发生严重的硫酸盐化而失效的电池；以及因磕碰、摔打、跌落等原因使电池壳体上部出现微弱裂缝而漏液造成失效的电池，即结构轻微损坏失效的电池。所以铅酸蓄电池的修复可分为对电性能失效的修复和对塑料壳体结构件失效的修复。

3.1对动力型VRLA铅酸蓄电池“电性能”失效的修复

对铅酸蓄电池电性能失效的修复可分为化学方法修复和物理方法修复。

3.1.1用化学方法对“电性能”失效的铅酸蓄电池修复[1]

化学方法对电性能失效的铅酸蓄电池的修复通常是采用加入化学活化剂方法。化学活化剂的品种较多，如添加纳米碳溶胶蓄电池活化剂，它是以纳米石墨为溶质主要成份的水溶液。

3.1.1.1纳米碳溶胶蓄电池活化剂的活化机理

纳米碳溶胶蓄电池活化剂是以尺度在10－10~10－7米范围内的纳米碳(石墨)为主体并含有多种对蓄电池活化有效的(如纳米二氧化硅)、具有高活性的材料配制成的。由于碳在纳米尺度范围内时具有极大的比表面积和极高的比表面能，这就使其具有了许多异常的性能，如极高的化学活性、催化活性、表面选择吸附性、优异的导电性。当把纳米碳溶胶蓄电池活化剂加入到电性能失效的铅酸蓄电池内部后，在电场的作用下纳米石墨迅速的被吸附到电极表面并进一步渗透到电极的内部，吸附到电极上的活性物质之间，从而增加了活性物质间的结合强度、活性物质与板栅的结合强度；可以抑制活性物质的脱落和活性物质的硫酸盐化并可以使已钝化了的硫酸盐物质恢复活性。而且还降低电池的内阻，增加电极的导电性，使电极的功能得到改善和恢复，电极的结构强度得以增加，从而在充放电时电能与化学能之间的转换得到改进和加强，提高了充放电效率，使蓄电池的容量得到了恢复，达到了修复的目的。 相关关键字：铅酸蓄电池 VRLA 修复 <<>> 提示：按键盘←→箭头查看上、下页

3.1.1.2纳米碳溶胶蓄电池活化剂的使用方法

对失水严重的铅酸蓄电池在加入活化剂前要先加入浓度为5%~10%的稀硫酸电解液，补加的电解液量控制在上下液面线之间偏上线的位置。

按活化剂的使用添加量要求通过气塞孔均匀的从四周及中间加入到每个单体蓄电池内部并摇动均匀。纳米碳溶胶活化剂加完后电解液的液面线接近液面标示线的上线。

立即对修复的电池充电，开始活化充电时充电电流要大于正常充电电流的50%左右，以便使纳米石墨在电场的作用下尽快的吸附到电极里面，大约充进40%左右的电量时再进行正常充电。首次活化的充电量为理论容量的120%~130%。

一般活化2~3个周次电池的电性能就能得以恢复，其放电容量在额定容量的98%以上的可认为修复完成。电池活化修复后，对电解液液面偏高的要抽出多余的电解液。

注：在电池活化前电池内部的电解液如果混浊并为棕色及有固体颗粒但放电容量接近额定容量的80%的电池，应把电解液全部倒出(或吸出)并用电池用纯净水清洗2次然后再加入使用浓度的硫酸电解液，再按前述方法对电池进行活化修复。

3.1.1.3纳米碳溶胶铅酸蓄电池活化剂的使用效果

矿灯铅酸蓄电池使用纳米碳溶胶蓄电池活化剂修复的试验结果见表1。对内燃机车用铅酸蓄电池活化修复试验结果如下。

对内燃机车上配套使用的NG462型号铅酸蓄电池进行活化修复试验，在未加活化剂前三块电池的平均放电容量是178.33Ah，向每个单体内加入200ml纳米碳溶胶活化剂，经过三个周次的活化修复后其放电平均容量达到267.5Ah，修复的电池容量提高了50%左右。

注：试验用的矿灯铅酸蓄电池是已使用了一年的电池；试验数据由贵州航天纳米科技有限公司付援朝总经理提供

3.1.1.4纳米碳溶胶铅蓄电池活化剂的适用范围

纳米碳溶胶铅酸蓄电池活化剂适用于富液型的各种铅酸蓄电池的修复，对VRLA铅酸蓄电池的修复也有较好效果；但对胶体电解质电池的修复效果不明显。

3.1.2铅酸蓄电池常用的添加剂

磷酸(H3PO4)及其盐类：磷酸及其盐类加到电池的正极板或电解液中，可以减少正极板活性物质的脱落，降低和减缓正极板软化的程度，提高蓄电池的循环寿命；改善板栅材料与腐蚀产物的结合强度；降低硫酸铅阻挡层的生成；可减轻蓄电池的自放电；在胶体电解质中添加磷酸盐可以使胶体更稳定。但添加后会使电池的初期容量下降；电池的低温性能差，并易短路。

硫酸羟胺[（NH2OH）2H2SO4]：在铅酸蓄电池使用到容量70%以上时，向电解液中加入浓度为0.5%-1%的硫酸羟胺，可以提高电池的后续容量，即提高电池的使用寿命，但不要过早的加入。

硫酸钴（CoSO4）：向电解液中加入硫酸钴或磷酸钴可以提高铅酸蓄电池使用寿命。因钴离子可以使板栅腐蚀膜密度增大，从而使板栅和活性物质的结合增强，有效抑制正极活性物质的软化脱落；钴离子对二氧化铅的晶形结构也有影响。 相关关键字：铅酸蓄电池 VRLA 修复 <<>> 提示：按键盘←→箭头查看上、下页

硫酸亚锡（SnSO4）：硫酸亚锡可以渗透到极板的内部，降低铅酸蓄电池的内阻（铅酸蓄电池的导电能力远远大于硫酸铅），使充电后期电池的电动势降低，可提高电池充电时电量的接受能力，缓解电池的极化，并提高了电池的深度放电能力。在早期容量损失的电池电解液中加入硫酸亚锡，电池的容量可以得到很好的恢复。

硫酸的碱金属、碱土金属盐类：硫酸钾（K2SO4）、硫酸钠（Na2SO4）、硫酸镁（MgSO4）等硫酸的碱金属、碱土金属盐类添加到铅酸蓄电池的电解液中均能提高电池的寿命。因为硫酸的碱金属、碱土金属盐类具有抑制枝晶的生成和防止短路的作用，并对防止早期容量衰退及电池过放电后的恢复有一定的作用。

选择添加剂要注意环保，尽量选用无毒或低毒的铅酸蓄电池添加剂。

3.1.3用物理方法对“电性能”失效的动力型VRLA铅酸蓄电池的修复[2]

用物理方法对电性能失效的铅酸蓄电池修复是用充电设备提供的充电模式创新-充电电流的变化来实现的。比如用变幅脉冲充电技术对电性能失效的铅酸蓄电池修复。

3.1.3.1变幅脉冲充电技术对失效铅酸蓄电池修复机理

变幅脉冲铅酸蓄电池修复技术主要是对电性能失效的电池在修复充电过程中充电模式的设定是在变化特性的电池内阻和电压达到一定值时自动的引入一个间隙性的负脉冲充电，这种充电模式可以使失效了的电池电极上已钝化的硫酸铅层被击穿，使电极上失去活性的物质恢复活性。在设定的充电模式下，随修复电池的电压变化电流也随之变化，正、负脉冲充电电流逐渐减小，平均电流降低，使失效的电池得到了充分的活化而达到修复的目的。

3.1.3.2使用变幅脉冲铅酸蓄电池修复仪对电性能失效电池的修复操作

（1）对失水严重的电池进行补充电解液，方法见3.1.1.2（A）；

（2）对修复的电池进行小电流预放电；

小电流预放电可以使电解液更容易浸润到电极内部，使表面已生成钝化层的活性物质(钝化了的硫酸铅)在小电流放电时产生比较疏松的硫酸铅分子，这有助于钝化了的硫酸铅活化并再度参加电化学反应。

（3）修复充电

可采用变幅脉冲铅酸蓄电池修复仪来对电性能失效的电池修复充电。一开始要用大电流对失效的电池充电，当电池的电压和内阻达到一定值时会自动的引入脉冲充电；正脉冲电流一般≥0.3C，负脉冲电流一般≥0.1C，终止时单体电池电压控制在2.63V~2.70V之间。充电电流会随电池的电压升高而逐步下降，这可以避免长时间大电流充电造成电极的损坏和失水。一般修复充电的充电容量控制在额定容量的120%左右，时间控制在10h~12h之间。

（4）次修复充电后的容量检测

次修复充电完成后应搁置2小时，其后检查电池的开压，若一切正常可按要求的放电电流放电，放至单体电压到1.75V，放出的容量应不少于额定容量的95%。

（5）第二次修复充电

对于长时间没有使用或失水严重及硫酸盐化严重引起电性能失效的电池仅性修复很难使电池的容量恢复到额定容量的95%以上；需要对容量恢复到额定容量80%以上的电池进行第二次修复。第二次修复的充电方法与次相同。一般只是电性能失效的电池第二次修复后其电池容量可以恢复到额定容量的98%以上；这时可认为修复完成，电池再充电后就可以提交使用。如果第二次修复放电容量低于额定容量的85%则认为该电池彻底失效不可修复。

3.1.3.3使用变幅脉冲蓄电池修复(仪)技术的试验结果

表2为使用变幅脉冲蓄电池修复仪对电动助动车用的VRLA铅酸蓄电池修复试验结果。

注：备注A电池修复后又使用了六个月未出现问题；12Ah电池放电电流为5A，20Ah电池的放电电流为6A；表内数据由江苏南通天港电源厂张继华厂长提供，试验采用浙江省华源电力电子技术有限公司研究生产的MCZ型铅酸蓄电池修复仪进行 相关关键字：铅酸蓄电池 VRLA 修复 <<>> 提示：按键盘←→箭头查看上、下页

3.1.3.4变幅脉冲铅酸蓄电池修复(仪)技术适用范围

变幅脉冲铅酸蓄电池修复(仪)技术主要适用于严重失水和严重硫酸盐化的铅酸蓄电池，特别适用于电动助动车和UPS用的小容量VRLA铅酸蓄电池。也可以用于电池生产线上对落后电池的修复，可提高电池的配组率。若使大功率的电子原件组装修复设备也可以对大容量电性能失效的电池进行修复。但这种修复技术(仪)只能在电池离线情况下修复。

修复后的电动车用VRLA铅酸蓄电池根据每个电池的内阻和容量情况再重新配组使用。

3.2铅酸蓄电池“壳体损坏”的修复[3]

铅酸蓄电池在使用过程中有时会出现碰撞、跌落、摔打的现象，这就会造成电池的塑料壳体被损坏。对于只有轻微损坏(如外壳有轻微缝隙、漏电解液并不严重、内部电极并未损坏)的可以进行修复，但修复后不应影响电池在设备上的装配。

3.2.1用粘合技术对铅酸蓄电池“壳体损坏”的修复操作

按正丁酮 100 ml加20g ABS(或SAN)塑料料粒的配比配制胶液，不断摇动，使固体料粒完全溶解并成均匀液，待用。（胶液用后密封好，可以长期使用。）

把铅酸蓄电池外壳损伤处擦拭洁净，粘接面上不能有粉尘，粉状颗粒，油污及电解液并应平整。

取洁净的尺寸适度的ABS(或SAN)塑料板块(板块的尺寸各方向上要大于裂缝5mm以上，厚度和电池外壳壁相当，待用。

取适量的胶液涂抹于铅酸蓄电池外壳的损伤处及周边5mm以上的地带，再把裁剪好的塑料板块紧压在涂好胶的电池外壳损伤处并平压紧，12小时以后待胶液完全干涸后检查不漏，可以认为修复完成，可提交使用。应注意的是粘接面必需平整，粘接处必需平压紧。

被修复的电池在修复前若漏电解液较多时应补加使用浓度的硫酸电解液在充电活化后方可提交使用。

粘合修复铅酸蓄电池技术适用于电池壳体材料有溶剂可溶的，如ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)，改性ABS工程塑料，SAN工程塑料(苯乙烯-丙烯腈共聚物)等。

3.2.2用热熔粘合技术对“壳体损坏”的铅酸蓄电池修复

3.2.2.1热熔粘合机理

因为绝大多数铅酸蓄电池外壳都是采用注塑加工成型的，使用的原材料都是热塑性工程塑料。热塑性工程塑料在一定的温度下会熔化使之处于粘流态或熔融态，熔融的胶料流动到受热的蓄电池外壳上的损伤处，并相互浸润渗透，冷却后形成一个整体达到粘合修补修复的目的。

3.2.2.2热熔胶粘合修复操作

对铅酸蓄电池的损伤面进行洁净处理，粘接面不应有酸液、粉尘、油污和粒状杂质。

用热熔枪对热熔胶棒加热并对修复处适当加热，使热熔胶棒熔化并流落到电池壳体的损伤处，热熔胶粘合面各方向上的胶液要大于损伤缝隙处5mm以上，损伤缝隙粘合胶面胶的厚度不小于电池外壳的壁厚，对热熔胶合面可以适当加压有利于粘合牢固，自然冷却12小时后检查不漏，可以认为修复完成，既可提交使用。 相关关键字：铅酸蓄电池 VRLA 修复 <<>> 提示：按键盘←→箭头查看上、下页

热熔胶粘合修复可以用热熔胶棒，也可以用与电池壳体相同材料的棒(板)材料，作为热熔胶合材料，后者效果会更好。

对熔胶粘合修复前失液过多的电池修复后应补加使用浓度的电解液到液面线的中间部位并充电后再提交使用。

热熔胶粘合修复适用于所有的热塑性工程塑料制作的电池壳体修复，特别是没有溶剂的热塑性工程塑料制作的电池壳体破裂的修复，如PP(聚丙烯)，改性增强PP(滑石粉强化的聚丙烯)等。

对于极柱处或盖子上出现的轻微缝隙也可以用上述热熔粘合方法进行修复。

4 结束语

动力型VRLA铅酸蓄电池由于使用不当及使用的电池充电器不配套，常常会引起电池的早期失效，同一种失效现象，引起的失效原因可能会不同，引起的失效原因可能是综合性的，通过对动力型VRLA铅酸蓄电池常见的失效模式的分析，可以对失效电池进行有效的修复。

铅酸蓄电池的修复技术是近几年才发展起来的一项应用技术，是一项绿色环保的修复技术，不管是使用添加铅酸蓄电池化学活化剂来修复还是使用物理方法-充电模式的改变来对早期电性能失效或已到使用期，但电极未损坏的铅酸蓄电池进行修复都是很有效的，是既经济又节约的方法。如果把添加化学活化剂的方法和加变幅脉冲充电方法结合起来进行对动力型VRLA铅酸蓄电池电性能失效的修复效果会更好。通常情况下90%以上的失效电池都具有可修复性，可以进行三次左右的电性能修复，修复后可以有效延长动力型VRLA铅酸蓄电池的使用寿命。用胶接粘合或用热熔胶粘合技术修复因碰撞、跌落、摔打造成的机械损伤的电池壳体是很有效地修复方法。对铅酸蓄电池修复技术的开发和应用体现了对建设环保型社会的理解和贯彻。电池的修复延长了电池的使用壽命，可以为使用者减少购置新电池的经费支出，减少了供应电池的压力，从而可以减少因铅酸蓄电池的生产而对环境的汚染。是很有价值并值得推广应用的新技术。