蓄电池脉冲修复理论依据和科学原理

蓄电池脉冲修复理论依据和科学原理

脉冲就是瞬间突然变化,作用时间极短的电压或电流。它可以是周期性重复的,也可以是非周期性的或单次的。脉冲指电子电路中的电平状态突变,既可以是突然升高(脉冲的上升沿),也可以是突然降低(脉冲的下降沿)。一般脉冲在电平突变后,又会在很短的时间内恢复原来的电平状态。脉冲的幅度和大小可以通过示波器测量。

1970年美国人马斯在汽车展会上提出了著名的“马斯三定律”,成为蓄电池脉冲充电的基础,人们称之为“马斯充电曲线”。目前,世界公认脉冲充电间隙短暂放电,可以去极化,增强极板接受能力,并且可以降低充电温度。可见蓄电池脉冲修复技术已得到世界公认。马斯充电曲线如图7-1所示。

图示

图7-1 马斯充电曲线

已故澳大利亚ABT电源公司驻上海的技术人员赵铁良先生对脉冲修复的原理进行过系统的论述。按照原子物理学和固体物理学的原理,硫离子具有5个不同的能级状态,通常处于亚稳定能级状态的离子趋向于迁落到最稳定的共键能级而存在。在最低能级(即共价键能级状态),硫以包含8个原子的环形分子形式存在,这8个原子的环形分子模式是一种稳定的组合,难以被打碎,形成蓄电池的不可逆硫酸盐化——硫化。(https://www.daowen.com)

多次发生这样的情况,就形成了一层类似于绝缘层的硫酸铅结晶。要打碎这些硫酸盐层的束缚,就要提升原子的能级到一定的程度。这时在外层原子加带的电子被激活到下一个更高的能带,使原子之间解除束缚。每一个特定的能级都有唯一的谐振频率,必须提供给一些能量,才能够使得被激活的分子迁移到更高的能级状态,太低的能量无法达到跃迁所需要的能量要求。但是,过高的能量会使已经脱离了束缚而跃迁的原子处于不稳定状态,又回落到原来的能级。这样,必须通过多次谐振使其中一次脱离的束缚达到最活跃的能级状态而又没有回落的原来能级。进而转化为溶解于电解液的自由离子,而参与电化学反应。

很高的电压可以实现,就是大电流高电压充电的方法;谐振也可以实现,就是脉冲谐振的方法。从固体物理上来讲,任何绝缘层在足够高的电压下都可以击穿。一旦绝缘层被击穿,粗大的硫酸铅就会呈现导电状态。如果对高电阻率的绝缘施加瞬间的高电压,也可以击穿大的硫酸铅结晶。如果这个高电压足够短,而且进行限流,在打穿绝缘层的条件下,充电电流不大,也不至于形成大量析气。

蓄电池析气量与充电电流和充电时间有关,如果脉冲宽度足够短,占空比足够大,就可以在保证击穿粗大硫酸铅结晶的条件下,同时发生的微充电来不及形成析气。这样,实现了脉冲消除硫化。所以,实现脉冲消除硫化和抑制蓄电池硫化的方法是采用脉冲修复仪来修复处理。

蓄电池脉冲修复仪是采用电子脉冲技术,对因极板上产生硫酸铅结晶盐化而休克、疲劳、过早失效的铅酸蓄电池进行快速修复和日常维护保养的高科技产品。它是用物理和电子的方法连续地清除蓄电池极板上的结晶硫化物,并有效地防止新的结晶硫化物产生。使蓄电池极板始终呈全新和高效工作状态,恢复和保证蓄电池稳定的容量输出,提高蓄电池的工作效率,从根本上改善铅酸蓄电池的工作性能,极大延长蓄电池寿命,节约资金和能源。这种修复方式需要的能源很少,成本极低。

蓄电池脉冲修复仪技术关键在于合理地设置电子脉冲技术参数,换句话说就是脉冲的幅度和大小,使得该修复仪产生的脉冲能够有效地清除蓄电池极板上的结晶硫化物,并且能够有效地阻止结晶硫化物在蓄电池极板上生成,从而使蓄电池极板始终保持足够的活性物质参与电化学反应,呈高效工作状态。

目前在蓄电池修复行业中,世界公认的修复效果较好的是采用正负脉冲波的铅酸蓄电池修复技术,它具有修复时发热少、去除极板内部和深层各处的硫化现象效果好等特点,其他的修复方法在科学上还找不到理论基础。