张老技术精华摘录

franklee

电解液的颜色：以下是免维护电池隔离板可见部分（含电解质、或不含电解质）的可能原因：
一、红褐色浑浊：正极活性物质“脱落”或“游离”。
经过充放电循环自动消失为“游离”，常出现于新电池的初充电，主要成分二氧化铅，消失到哪里去了？一部分吸附在极板上，另外一部分以白色硫酸铅形式沉淀于AGM，看不见。
经过充放电循环无法消失为“脱落”，常见于过充电的电池，成分为硫酸铅与二氧化铅的混合物，为什么不被还原？较大量脱离组织后，没有及时得到还原，时间久了，没有活性，无法还原。
二、青灰色（偏黑）浑浊：常见于负极因合金原因造成松散，成分为硫酸铅与负极添加剂的混合物。什么原因？负极合金的杂质元素铋、锌、碲等含量超标；电解质中有机物超标也可导致；
三、白色膏状物：胶体电解质；
四、白色糊状物：隔离板解体；
五、单格黑色膏状物：有机物掉入；       
      以上均是一种可能，具体什么东西？理化分析较准确！
还有平安兄还没有回答关于电动车电池极耳的绿色粉末的成分是什么？以及传统电池极桩的白色蘑菇成分是什么？
极耳的绿色粉末是环氧树脂在完全固化前，固化剂（改性胺）与硫酸反应的产物。
       传统电池极桩的白色蘑菇成分是硫酸铅与碳酸铅的混合物。

franklee

您对电池串联使用的循环寿命怎么看，我的看法是，每增加一支电池串联充放电，循环寿命几乎要少三分之一，如我用同厂家的电池做8A10.5V循环充放电，24V串联时可以做到400次以上，36V串联只能做到300左右次，而48V组就惨了，只能做到160次循环 ！
       张平安：电池串联越多，对一致性的要求就越高，您的试验很能说明问题。
       不过，按您做试验的数据来看，您选择实验的电池的一致性差异还是比较大的，对于一致性相对好的电池，不像您测试的那么严重。我们测试室的标准测试都是48V的，100%DOD最高的循环寿命做到890次，因电池的极板膨胀外壳破裂被迫停止试验。试验终止时电池的放电时间还达到初容量的79%。备注：电池还没有安装数码芯片保护。
       在串联电池组回路中，电池容量差异随循环次数的增加可能出现两级分化，二次再两极分化，三级两极分化的过程。
       假设一路4个电池，其中一号的容量比较大，2号的容量比较小，在放电终止的时候，1号电池还有剩余电量没有全部释放，而2号已经放电过度。第二次充电的时候，1号电池过充电，而二号电池没充饱，再次放电，1号过充严重，2号过放严重，100个循环后，差异就大了。不过电池本身也有自我调节功能，特别是在充电末期，当电压高的电池饱和后进入氧循环，消耗能量，电压低的继续补充。所以电池的氧复合是非常关键的问题。很多厂怕电池失水，加了很多酸，当隔离板的饱和度达到100%的时候，根本无法完成氧气复合，在这种情况下，电池的自我平衡就无法实现，更容易造成不平衡。
       另外一种情况就是，大家为了尽量保护电池不要失水，拼命降低充电电压，当电池还没有完全饱和的时候就进入涓流充电，电池也失去了自我平衡的机会。
       这些都是矛盾，我们不能片面追求某个参数而忽略了其他重要的因素。
       我们销售的UPS电池，经常108只2V的串联，总额定电压216V，使用5年，失去平衡的概率不到0.5%，什么原因，电池浮充的时间够长，电池完全可以实现自我平衡。

franklee

充电器比较完整的设计思路：
1、第一阶段按恒流充电到13.5V/12V这个过程电池已经达到90%以上饱和程度；然后用间歇充电带短时间大电流放电，充放电频率不要快，大约充5秒，放0.5秒，然后随饱和度提高，逐步自动调整为充2秒，放0.5秒，最高电压控制在14.5V/12V。可以把电池完全充饱，当平均电流小于300mA的时候，还是一样进入13.9V/12V的涓流充电，不需要脉冲。
2、充电器如果使用单片机且有时钟可以设置，每30天执行一个新的程序，电池按以上步骤将电池充饱后，再用电池容量的5%的电流，不限制电压连续充电12小时，在充电器外壳上应该明显显示提示用户，“电池自动均衡中，请勿关闭电源”；
3、充电器上设置温度补偿，且将传感器安装在输出端电线上，离开充电器10厘米；
**、如果可能的话，每只充电器配置一个温度传感器，静态电流为零，独立贴在电池上，用整组电池供电，内设置温度开关，当温度超过50℃的时候，通过无线或载波方式通知充电器进入浮充或直接切断电源。
4、充电器外观一定要特别漂亮，独立设计脱离现在所有充电器的模样，参考华朔路由器的外观；
5、制造成本一定要考究，当机会成熟的时候做专用IC，降低成本，简化电路，提高可靠度；
6、充电器使用一年以上，不良率控制在1%以内。
   
当电池还没有完全饱和的时候就进入涓流充电，电池也失去了自我平衡的机会。这句话不是很理解.涓流充电不是有利于电池平衡吗？
6-DZM-12的电池，充电接近饱和，当充电电压为13.8-13.9的时候，电流为30-60mA，如果每天涓流时间为5小时的话，充电电量为0.2Ah，这些电量还不完全用于均衡，一部分消耗在氧气复合，还有是电池内部的其他电化学损耗，均衡作用不够。因为很多电池的容量误差远远超过0.15Ah/12Ah。

答：针对铅锑合金电池6-DZM-12的三段式充电器，最佳参数：
1、初始充电电流：1.8A，太大充电过程温度提高，夏天对电池不好，太低容易造成充电不饱和；
2、恒压：14.8V/12V，太高容易造成失水，太低容易充电不饱和；
3、转灯电流320mA，太高充电不饱和，太低容易造成不换灯，特别是电池合金不标准的电池；
4、浮充：设定电压，电流由电池决定。电压13.9V/12V，太高容易造成失水，太低均衡和补充效果不好。
再个问题：采用55v定压充电是否真的能充满，并且对电池无后遗症？
48V电池组采用55V恒压充电，充电时间应该超过16小时才能完全充饱，如果充电时间在9小时以内，长期使用可能造成电池欠充导致极板局部硫化，间歇充电带放电的模式例外。

a,深放电。将电池的电量基本放完，但还没有损坏到电池。电动车电池的深放电终止电压标准是10.5V/12V，如果按1C放电，终止电压一般为9.6V为深放电。
b,过放电。电池放电的终止电压低于深放电的终止电压标准为过放电，例如：6-DZM-12的电池，按6A放电终止电压小于10.5V，为过放电。
c, 充电饱和。充电末期，电池按20小时率电流充电，当连续3小时的电压不再上升认为是充电饱和。简单的理解就是：电池是一个装电荷的容器，装满了就是充电饱和。
d,过充电。电池已经充电饱和了，还继续充电为过充电。
e,连续放电，从10.5V到0V这段的称谓，以及这些电量的称谓。连续放电，从10.5V到0V这段的称谓为“过放电”，这些电量不知道怎么称谓！
f，对放电到零的电池正向充电，从0V到10.5V这段的称谓。没有标准称谓，我们可以叫“激活”充电或“重化成”不知道是否合适？
     提高电池的大电流放电能力您可以考虑以下几个方面的改进:
1、6-DZM-12的电池原来单体7+，8-，可以8+，9-，然后把极板做薄些，使单体重量尽量和原来一样；
2、适当增加负极舔加剂中乙炔黑和正极石墨的含量，如果要提高低温的放电能力，适当增加木素；
3、将电池外壳的厚度增加到2.8-3.0mm，尽量增加装配压力；
4、在电解质当中添加超细颗粒的二氧化硅和硫酸镁；
     以上方法对提高电池大电流放电能力有很大好处，但必须适当。
有一个参数是很重要的，电池组使用一段时间后，测量开路电压，如果误差很小，表示电池组还保持平衡。不管电池出现什么故障，电池失去平衡是损坏的开始。

我们测试过新的ABS和二次料为原料的电池外壳对比，没有发现二次料的外壳失水快。电池外壳失水的快慢，主要取决于注塑时的保压时间，保压时间厂，也就是外壳注得结实，保水能力相对强。新料的优点就是任性比较好，也比较耐老化和耐冲击，缺点是成本高，变形温度低，一般只有78℃就产生塑性变形。ABS二次料的缺点是比较脆，就算加了增韧剂也可能因为批量稳定性出现问题，优点就是价格低廉，耐变形能力可以达到将近100℃。所以用新的料米做的电池反而容易变形。

franklee

问：一个全新的电动车电池，在完全充饱电的情况下，正板二氧化铅含量是不是100%啊？
    答：在任何时候都不是100%。正极由板栅和活性物质构成，板栅的重量大约占正极板的30%，活性物质中主要成分是二氧化铅，还有添加剂、硫酸铅、甚至有时候还有四氧化三铅和三氧化二铅等。
电池开路电压有压差，如果在0.05V以内一般是没有关系的。如果压差大了，建议还是不要装在一个电池盒里使用。如果您因为特殊原因一定要装，那就把开路电压低的放中间，开路电压高的放两头，这样对自然平衡有一定的好处，因为中间的温度比较高，比较容易失水。

电池出厂前酸量如果达到100%以上，可能造成漏酸，对氧气的复合不利。所以控制好酸量非常重要。一般酸量控制在97%的饱和度比较合适。至于用什么样的工艺达到，不同的工厂采取的方法是不一样的。我个人建议用精密的定量加酸和精密的定量充电比较准确。只要用好的设备，精密度完全可以达到。
单位重量的极板吸收多少酸量，这没有固定的公式，关键是您设计的时候是靠极板控制容量还是硫酸的当量控制容量，如果极板控制容量，酸是一定要过量的，但也不是越多越好。
电池的温度变化，内阻有发生一定的改变，但这个变化量太小，与电池本身的内阻变化相比较，很难识别。6-DZM-12的电池在充电饱和的情况下，内阻可能只有5-10毫欧，但电池放电状态下的内阻可能超过1000毫欧。温度的变化和电池本身内阻的变化相比较大约不到10%，所以很难判断。

现有电池在放电接近结束时，能承受的最大充电电流和不导致硫酸化的最小充电电流，各是多少？
理论上：
1）对于任何给定的放电电流，蓄电池充电时的电流接受比a与电池放出的容量的平方根成反比，即    a=K1/√C         （1）
式中：K1为放电电流常数，视放电电流的大小而定；
        C为蓄电池放出的容量。
由于蓄电池的初始接受电流Io=aC，所以     Io=aC=K1√C     （2）
    2）对于任何给定的放电量，蓄电池充电电流接受比a与放电电流Id的对数成正比，即
    a=K2logkId（3）
式中：K2为放电量常数，视放电量的多少而定；
      k为计算常数。
    3）蓄电池在以不同的放电率放电后，其最终的允许充电电流It（接受能力）是各个放电率下的允许充电电流的总和，即：     It=I1＋I2＋I3＋I4＋…（4）
式中：I1、I2、I3、I4…为各个放电率下的允许充电电流。
    综合推出，蓄电池的总电流接受比可表示为
        α=It/Ct（5）
式中：Ct=C1＋C2＋C3＋C4＋…为各次放电量的总和，即蓄电池放出的全部电量。
实际上，电动车电池的充电电流最好不超过两小时率额定容量的25%比较好。电池不硫化的最小电流为电池在充电饱和后，按13.9V/12V恒压状态下的电流。

1、没有硫化的电池在13.9V/12V以前不加脉冲；
2、硫化的电池一开始就是正负脉冲一起上；概括1、2两条，6-DZM-10, 6-DZM-12,检测到电流小于1000mA，就直接上“慢脉冲”，就这么简单。

franklee

“负极闭孔”这是我亲身经历的事情：三年前，我到泉州一个工厂，他们有500多吨极板，价值上千万，出现一个奇怪的毛病，这批极板装配的电池在常温下没有任何毛病，一旦温度低于5℃，电就放不出来，很奇怪！我查阅他们的配方记录，没有任何异常。只是用了1吨”高纯“腐殖酸，之前用的是”高能“腐殖酸，所以就出大问题了。
在这里提醒电池制造的朋友，”高纯“腐殖酸和”高能“腐殖酸是不一样的。”高纯“内不含木素，会出现阴极闭孔问题，当温度下降的时候，负极表面的微孔收缩，放电过程小孔很快进入封闭状态，放电受阻碍，很严重的。

如果设备允许，深放电后的”预充电“电流可以大一些(初电流1.8A也是可以的，只是充电时间比较长)，一般不超过电池容量的25%，但一定要注意温度。采取限流和限压结合，自动降低电流的方法是很好的，只要设置正确，又快又安全。使用直流电源就完全达到要求。比如：使用直流电源为充电器，设置电流3A，电压14.8V，对12V12Ah的电池充电，充电时间4-24小时都可以。

我不能提供我们的充放电曲线给您，因为怕误导您的设计。原因：
1、同一组电池，在不同的循环次数阶段，曲线是不一样的；
2、不同厂家的电池，曲线也不一样；
3、同一个厂家的电池，不同批次的曲线也不一样；
4、同一组电池，新旧程度不同，曲线也不一样；
5、过放电的电池，充电的开始阶段的曲线斜率和即将充电饱和的斜率相当类似，设备很容易误判。

放电时用4个汽车灯泡分别放电，我一般是4块电池串联用电炉丝放电，不知道其中的区别？
差别很大的。4个电池串联后用一根电路丝放电，可能造成落后电池反极！单个电池用单个灯泡放电才能确保每只到0V，不造成反极。

对于充电器来说，用户并不是每次把电用到10.5V/12V,才给电池充电，也有可能---     
对于简单的三段式充电器，不需要识别，一接就直接充，一饱就转灯进入浮充，很简单。如果您把简单问题复杂化，也不是不可以，识别电池状态主要是电压：
1、前面描述过简单的估算公式：电池剩余电量=（开路电压-额定电压）×100%，例如：开路电压为12.3V，剩余电量=(12.3-12)×100%=30%；
2、当开路电压小于11V，就判定为过放电或硫化，直接开启”脉冲“充电；
3、开路电压高于13.00V/12V。可以不充电。

目前没有一家的电池是低温特别明显地突出的。基本上大的品牌电池的低温性能都还可以：天能、超威、华福胶体、厦门华天数码电池等等！经过我们解剖分析，超威电池和数码电池都有加一定量的低温添加剂，因为低温添加剂成本很高，所以不是每个工厂都有添加。
       另外就是：怎么样在低温环境下使用电池比较好，我觉得也没有特殊的方法，充电的时候在有暖气的室内，肯定容易充电饱和。如果在室外充电，很难充电饱和的。现在有些充电器有增加温度补偿功能的，应该好一些。

franklee

张平安和大家交流电池制造2007-10-26
成都产的金马和山东济南的远征电池虽然质量不怎么，但却没见过因失水而膨胀变形的电池，是不是有一种配方不会产生失水？
       电池完全不失水是不可能的。这说的情况可能有几个原因：
第一、电池可能采用铅钙合金配方。铅钙电池虽然有些缺点，但做得好没犯错误的，失水会好一点；
第二、应该是出厂的时候，电池内部多留些水分。多些水可以失水时间长一些，但无法实现氧气复合，电池容量下降很快，还有可能会漏酸；
第三、至于外壳不变形，采用回收料的ABS是不容易变形，但电池内部可能已经干涸；
第四、如果安全阀压力很小，电池也不容易变形，但内部的水分更容易干。
电池是一个复杂的电化学体系，各个参数都互相牵连。在电池设计当中，我们一般不敢片面强调其中的某一项性能和单一的参数。电池的好坏，寿命最重要，长寿命电池是消费者最实惠的电池。
低温对电池有两个影响：
第一、在低温-30℃的环境中充电，充电饱和度可能只有70%；
第二、在低温-30℃的环境中放电，放电的容量大约只有60%；
张老，电池充电到了后期（如已经进入二阶段），如果我拔掉充电插头，就算是等十分钟后再插上，充电器还是不再充电了，当然，如果放很少的一点点电出来，就又可以充电了。您能给我们分析一下充电后期极板上的物质和电荷的变化情况吗？特别是这时电池的极化的类别和量的分析。
当电池充电到末期：正极：主要物质是二氧化铅，大约占活物质的96%以上；硫酸铅大约4%以内；水开始分解，在极板表面产生氧气。负极：主要物质是海绵状纯铅，大约98%以上，硫酸铅小于1%；有一部分的海绵状铅正被来自正极的氧气氧化成氧化铅，再与电解质反应生成硫酸铅。电解质：由于极板中的硫酸根释放，电解质的酸比重接近最高浓度。特别是在极板表面微孔内的浓度更高些。
在这个时候，电池的电动势已经达到很高，恒压充电时电流变小，极化已经形成。如果你进行小电流放电就相当于消极化，电动势降低后充电电流大于转灯电流，又可以重新充电了。慢脉冲的原理就是从您这个实验中得到的。
张老：天能和超威电池都是铅钙还是铅锑合金板？为什么超威比天能容易鼓？是不是含液量不同或者配方不同？但实际上大多经销商和客户都喜欢用超威，认为比天能还是要好一点。不知咋的，现在超威20A电池外壳上也打上了胶体电池四个字，我们可有点怕，因为看见是胶体电池就怕。
      不同内阻的电池对不同频率的脉冲充电的接受能力是不同的，是否有这一点？
      本来老板有交代，千万不要去说别人电池的坏话，只能说我们自己的数码电池好在哪里。我在国营企业呆的时间久了，以前是尊重领导，现在是必须尊重老板，所以您问天能超威电池的情况，我也不好说什么，只能在这里描述一下我在市场上买到的电池样品的情况。重申：我只代表样品。
      天能电池就6-DZM-10的有10Ah的、12Ah的，也有经纬系列，这几个系列的电池初容量都是很足够的。我们打开看：电解质相当丰富，可以看出：出厂的时候不是贫液状态。我们进行100%DOD循环测试，在前20个循环基本处于容量下降趋势，20多个循环后，失水一部分，然后容量开始回升。整体的测试效果算很不错，300多个100%DOD循环，容量在70%以上。我们研究了外壳，他的外壳不是很容易变形的，厚度也比较结实。
      超威电池我们也经常研究测试，首先在重量上比较重，打开看极板，极板的板栅相对比较粗壮。初容量也相当不错。进行100%DOD循环测试，在50个循环内，容量基本是不下降的，我们观察发现，超威电池是贫液出厂，在实验室条件下测试，寿命是相当长的。当然，实验室和实际使用是有差别的，毕竟实验室没有高温，没有震动，充电和放电都很标准，也不存在过放电和欠充电情况。
      你问到配方的问题，我分析过样品，好象确实在里面加了一点点贵重的金属盐。对充电接受和低温性能都有帮助，也有一点点副作用吧。
      你说超威电池使用后比较容易变形，我想是不是和电解质比较少有关系？超威老板懂技术，也经常亲临现场检查管理。他一定采取可靠方式的技术。就算超威电池有变形，应该大部分都是超过质量保证期了吧。那老板厉害得很，精明得很。
      至于胶体，你一看就怕，可能是因为之前你使用的胶体电池出现问题很多。不过超威的胶体电池我解剖过，和别人的不太一样，他们加的胶体颗粒很细的，也比较少，应该不会有大的副作用。
      不同内阻的电池，对相同脉冲强度，但不同频率，充电接受率是不一样的。

前两年有很多人做了整组电池单独充电或并联充电，串联放电的模式。好象还没有听说谁比较成功的，也没有看到大面积的普及和推广。我们也做了试验，效果很不好。主要存在以下几个方面的问题：
    第一、单独充电，单路与单路之间的电流有误差，实际每只电池充入的电量不相同，放电是串联放电，实际放电的电量是完全相同的，这里面有矛盾；
    第二、并联充电：也存在单独回路之间的电流误差，我们称为“偏流”，结果和上面的矛盾一样；
    第三、电路连接麻烦，4只电池要8根线与充电器连接，故障率也增加到原来的4倍；
    第四、自动串联和并联的切换，如果使用机械切换，故障率很高，电子开关切换，功率损耗发热，故障率也不低；
    现在的简单的三段式充电器的故障率5-8%，正负脉冲充电器的故障率7-15%，这种充电器的故障率应该还更高。
    至于电池不需要配组，这种承诺是很不负责任的。不同容量的电池串联放电，放电终止，一定有的电还没放完，有的过度放电。这是不需要验证的“公理”。

胶体电池的正极板是铅钙合金还是铅锑合金，铅钙合金使用胶体合适还是铅锑合金合适,这是一项很重要的“技术秘密”
    铅钙合金不管怎么做，无锑效应总是存在的。为解决这个问题，英明的电池厂在铅粉中添加锑的氧化物。可是锑离子的迁移造成负极的析氢过电位下降，电池使用一段时间失水明显增加，怎么办呢？这时在电解质中加入胶体，将迁移到半路中的锑离子吸附，不让它到达负极 (这就是“秘密武器”了。这里公开之后，希望很多工厂不要再滥用胶体。) 。铅锑合金的电池不存在这个问题，所以不使用胶体也能达到要求。所以说，铅钙合金更适合使用胶体。

4812的充电器为例：第一阶段是恒流阶段,一般为1.8A；第二阶段是恒压阶段：一般恒定59.2V，电流自动减小；第三阶段是浮充阶段，当电流小于300mA左右，充电器的电压直接下降到55.6V左右。这就是三阶段了。脉冲就是在第二阶段的末期，充电又放电再充电再放电，或者是充电—停止——充电，如此循环反复。

老先生讲过，天能电池出厂的时候不是贫液状态。进行100%DOD循环测试，在前20个循环基本处于容量下降趋势，20多个循环后，失水一部分，然后容量开始回升。请解释容量下降趋势以及容量开始回升的现象。
天能电池出厂的酸液饱和度（单位体积）基本保持100%（充满壳内空间），在这种情况下AGM隔板的横向气体通道还没有形成（在液面下被阻挡），正极板充电末期产生的氧气无法穿过AGM达到负极被吸收，所以充电末期负极的电极电位保持高水平（饱和状态），表现为三段式充电器无法让电池100%充电饱和。这就是充电接受有抑制作用。这种情况下，由于阴极吸收没有形成，充电过程产生的氧气在腔体内逐渐形成高气压，最后通过安全阀排出，水就被分解（散失）了。
当水分被分解后，AGM的电解质饱和度下降，氧气的复合通道开始形成，阴极吸收产生，负极到充电末期的电极电位下降，电池逐渐可以100%充电饱和，电池的放电容量上升。
这就是天能电池富液体出厂，前20-30个循环容量下降，之后又上升的原因。

franklee

我所收集的张老的有关资料已全部贴出，如有差错，由我负责！
再次感谢张老！同时惭愧，我尚未完整学习------

walkliu

好贴！顶！

大林子

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乾坤维修

下载了谢谢