国内外蓄电池及维护技术现状

国内外蓄电池及维护技术现状

1、世界性难题

国产单体12V铅酸蓄电池设计浮充寿命为5-8年，但1-2年就已彻底报废；无论任何铅酸蓄电池（包括国产、进口），在使用中总逃脱不了提前报废的怪圈。这就是铅酸蓄电池发明140多年来，举世公认的世界性难题——铅酸蓄电池“不可逆硫化”，是它导致了蓄电池使用寿命的大幅度降低，而使电池提前报废。

2、污染严重

一节1号电池烂在地里，能使1平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量！

在环保日益成为一个全球化问题的今天，废旧电池所带来的环境污染问题显得非常突出，而在“电池污染”中，占二次电池70%的铅酸蓄电池又尤其显眼。大量的硫酸被小商贩任意倒置，废铅也常常因为处理不当而严重污染土壤和水源，并直接危害人体健康，是最危险的固体废弃物之一. 铅酸蓄电池作为稳定电源和主要的直流电源，使用广泛。中国每年铅酸蓄电池产量高达3500万kw·h、销售额高达100亿元，年报废量>8000万只，且年增长率达30%，在电信、金融、UPS、广电、电力、汽车、铁道、太阳能、风能等行业普遍应用。在发展经济的同时，人类也因为电池污染而付出了沉重的代价。

3、攻克难关

针对铅酸蓄电池“不可逆硫化”而使电池提前报废的世界性难题，黑龙江菲达科技有

限公司经过数年精心研究，终于开发出了“铅酸蓄电池延生维护仪”系列产品。本技术能使硫化电池起死回生，彻底消除电池不可逆硫化，迅速恢复电池容量。

4、造福后代

“铅酸蓄电池延生维护仪”是蓄电池利用史上的一项创举，经过该技术处理的蓄电池，在保证极板质量的情况下，能继续使用一个使用寿命周期以上。如果报废电瓶50%使用该技术，将成倍减少蓄电池报废量，大大减少电池对环境的污染，造福我们的子孙后代。

5、反应机理

消除电池的不可逆硫化，是蓄电池工作者长期研究的课题之一，他们运用各自的聪明才智，提出了许多有效去除硫化的思路，但基本分为物理方法和化学方法两大流派。

铅酸蓄电池延生维护仪利用特定频率的高频脉冲谐振，打通离子通道，对粗大硫酸铅结晶软化、催化，使不可逆硫酸铅电离水解，使内阻巨大的硫化电池激活成为可能，逐步降低内阻、消除硫化，使其具备更强的电化学能力，从而实现因硫化现象报废的铅酸蓄电池的再生使用。

上述电化学机理的作用，从根本上改变了原电池的性质，使其电性能指标更加优异，如：内阻远低于国家标准；低温运行能力增强；深循环性能提高等等。

6、适用范围：

此项技术适用于电信、电力、石化、金融、铁路、广电、IT、UPS、航空、军事、车辆等行业所有进口、国产铅酸蓄电池、胶体电池、铅布电池卷绕纯铅电池等。只要是铅酸

化学结构的蓄电池，无论是普通的还是免维护的，无论是富液型的还是贫液型的，只要经检测属硫化现象报废，没有物理损坏并符合我们的再生复原要求的，均可维护和再生，并可达到良好的效果。

在失效报废的铅酸蓄电池中，只要是正规厂家按标准生产的、非物理损坏的（如极板脱落、内部断路、短路等），利用再生复原技术均可再生如初。在电力、电信、大型UPS系统内，因物理损坏而不能恢复的铅酸蓄电池只占10%以下，大部分在正常使用情况下因硫化而报废的蓄电池都可以有效地恢复。

7、质量保证：

★技术领先：通过权威检测、该技术已通过质量监督检测中心检测。

★成熟可靠：多家单位已长期试用。该技术已在军队、民用通讯业、电力系统、UPS、铁路系统、金融系统等部门，进行了大量的试验和应用用，其复原效果远远高于同类技术，并获得各类用户的书面证明或提供的测试报告。

★使用简便：该项技术安装使用简便。

★与市场上现行的同类产品相比，具有效果明显、质量稳定、复原率高等特点，容易形成垄断经营等优势。

铅酸蓄电池市场现状

＊中国的铅酸蓄电池现状：中国是全球铅酸蓄电池的产销大国，2012年，国内报废的铅酸电池达6亿多万只，一般中小城市即达20～30万只以上，大中型城市则达几十万乃

至数百万只。铅酸蓄电池的过早报废不仅严重浪费能源，而且严重污染环境。在我国废旧电池所带来的环境污染问题非常突出，回收工作基本处于无序状态——大量的硫酸被小商贩任意倒置，废铅电池也常常因为处理不当或保管不当而随地遗弃，严重危害了人们的健康。

＊发达国家的铅酸蓄电池状况：在美国，欧洲、日本等发达国家，铅酸蓄电池的使用范围非常广泛。2012年全年销售额为500多亿美元，美国年产量达200多亿美元，占全球产量的1/3强。在发达国家，对铅酸蓄电池的生产、销售、使用、日常维护和保养、废旧电池复原技术处理、废旧电池的回收再利用等，都有一套极其严格和规范的管理体系并形成产业化。在美国，仅铅酸蓄电池的日常保养和维护及废旧电池的复原处理和回收利用的从业人员即达数十万之众，年创效益达千亿美元之巨。

铅酸蓄电池报废原因及表现

有电池内在质量的因素，也有电池使用方法和场合的因素，但80%以上还是因为铅酸电瓶自身的电化学反应原理所至。电池是可以进行充放电可逆反应的电源，在放电后电瓶内的物质反应转化成一种叫硫酸铅的结晶体，在充电后硫酸铅又转化为铅和硫酸，如此可逆反应。但是当反应条件不够完全和充分时，硫酸铅就不可能得以完全转化，以至于造成硫酸铅的堆积，从而减少了参与反应的物质数量，反映在电池的输出上就是电池容量越来越少，最终丧失基本功能，成为废弃物。铅酸电池的这种现象被称之为“硫化”（也称为老化）。

铅酸蓄电池在进行充放电的过程中，在电极板上逐渐产生硫酸铅晶体。这种现象导致了电池的老化，其表现为：电池充放电困难；电池容量降低；更进一步促进了电极板的腐蚀降低了电池的使用寿命，铅酸蓄电池延生维护仪使上述难题迎刃而解。它能使因硫酸铅

结晶体导致的失效过期的蓄电池完全恢复。它在给用户带来巨大经济利益的同时，还给国家节省了大量的自然资源和能源，又降低了废旧电池对环境的严重污染。此项技术的广泛应用将给经济、环境、和社会带来巨大的效益。

铅酸蓄电池维护的必要性及可行性

本公司开发研制出《ZFEAT蓄电池在线维护系统》使上述难题迎刃而解。它能使因硫酸铅结晶体导致的失效过期的蓄电池完全恢复。它在给用户带来巨大经济利益的同时，还给国家节省了大量的自然资源和能源，又降低了废旧电池对环境的严重污染。它的推广应用是一场蓄电池使用技术的革命，不但给通信、金融、电力、广播电视、工厂、铁路、航空、港口、军事、汽车、电动车等将给经济、环境、和社会带来巨大的效益。

《ZFEAT蓄电池在线维护系统》技术创新优势

＊国内外铅酸蓄电池修复技术发展历程

近年来国内外的修复技术，主要有以下几种：

(1)《大电流充电法》：当大的硫酸铅结晶粒在充电中产生阻抗时，采用大电流能量使其电解和活化，消除极板硫化现象．这种方法消除硫化只可以获得暂时的效果，并且会在消除硫化的过程中带来加重失水和正极板软化问题，耗能较大，难以起到延长电池寿命的作用，只宜起辅助作用．（活化技术采用）

(2)《负脉冲充电法》：是在充电过程中加入负脉冲，对减少温升有作用，对消除极板硫化也有一定作用，但不明显，硫化修复率较低，耗能较大，虽然目前使用较广，但属淘

汰方法．（活化技术产品常采用的辅助方法之一）

(3)《添加活性剂方法》：采用化学剂消除硫酸铅大晶粒结晶,但不仅成本高,增加了电池内阻,还改变了电解液的原结构．该法修复率较高，但修复后自放电严重，使用期较短．

(4)《高频脉冲充电法》：采用高频脉冲波(如开关电源+叠加脉冲)使硫酸铅粗结晶体重新转化为细结晶体，使其能正常参与充放电化学反应，修复率较负脉冲充电法效果好，且技术简单实用，目前使用较多．缺点是充电时间长，工作效率低，耗能较大，硫化较严重时效果不佳．

(5)《复合脉冲谐振法》：合理地控制充电脉冲频率与谐波波形，对蓄电池循环充放电，利用脉冲充电中的不同频率与谐波波形对硫酸铅粗晶粒形成谐振，击碎粗晶粒，协助电化学还原反应，消除电池硫化，这种方法对电池损伤小，修复效率高, 应用前景广阔,该技术广泛应用于军事领域,目前具备该技术的资深品牌仅美国ZINSCHE和中国ZFEAT；难点是技术和设备复杂，成本高，脉冲频率与谐波波形等谐振技术要求高，是目前重要研究对象!

＊《ZFEAT蓄电池在线维护系统》技术创新优势

替代 “活化、添加剂”、升级低端“无源脉冲共振”技术的最佳选择

中国《ZFEAT》与美国《ZINSCHE》是目前国际上少有的高端有源电流型“复合脉冲谐波共振技术 ”品牌；

复合脉冲共振技术

复合脉冲共振技术设备复杂，脉冲频率与谐波波形等谐振技术要求高，成本相对低端

技术产品较高，是一直以来重要研究对象。目前国内市场上基本上都是以低端技术产品为主，主要有：①《大电流充电法》(常用于活化技术)、②《负脉冲充电法》(常用于活化技术)、③《高频脉冲充电法》；

模块化工作模式

根据蓄电池组单体串联工作原理，在系统设备输出纹波干扰问题得到有效解决（<100mv）的前提下，采用技术含量较高的多路维护模块化工作模式设计：即每套设备内含4个独立工作模块，相当于4套维护设备，每一个模块管理6只2V或1只12V电池，保证了较高(>95%)的除硫效率，对单体电池的维护也更均匀、充分、细致、彻底。目前国内外同类产品因受技术瓶颈制约及追求低成本，大都采用一个模块设备管理1组或2组电池，即所谓的一(个模块)拖二(组电池)，效率较差；

低纹波干扰技术

ZFEAT产品自身独特的低脉冲波纹技术对基站负载没有干扰（大电流输出状态下小于40mv），符合通信行业要求(小于100mv)，为行业提供绿色安全的电源，ZFEAT产品的低脉冲波纹技术有别与国内外同类产品，不必在后级另外加装抑制波纹干扰的处理设备，从而降低了成本，同时也减少了相应的故障率；

智能维护工作设计模式

ZFEAT产品独家采用真正意义的“无按钮设置键”智能设计工作模式,无需人工参数功能设置，除硫设备能自动完成对蓄电内阻(容量)参数大小的采集、自动除硫基自动管理等,具有国内外同类产品目前所不具备的优势。

①设备能根据除硫对象内阻(容量)大小，能自动调整输出脉冲电流强度，满足对不同容量蓄电池除硫效果的需要，避免了大量的人工数据采集及人工设置参数误差。

②智能设计系统组成与原理：智能设计由“检测”+“维护”+”管理”三大系统组成，其原理是通过“检测模块”对电池的不同内阻(电导)变化状态进行判别，从而获取相关数据，该数据由“管理模块”通过控制“维护模块”的状态（如调整脉冲电流输出强度），来实现除硫维护的智能操作。

独特的谐波脉冲波形

ZFEAT设备针对国内外常用的谐波脉冲波形及正向尖脉冲波形的不足，经过上千次试验并选择了效率最佳的波形，既能避开对极板的损伤，又能充分分解体积大小不等的所有硫化晶体，最大程度的恢复电池能量；

采用电流型振荡技术

电流型振荡技术，除硫效率高于通过电感产生的电压型振荡技术的同类产品；由于电池组是串联使用，所以单体电池在采用谐波脉冲电流型振荡原理时，所得到的脉冲能量更均衡、除硫效率更高;(附：电流性共振技术的特点之一：在整组电池组中即便已存在失水单体电池也不会影响对其他各正常硫化单体电池的除硫效果，而且已存在失水的单体电池其极板在电解液中的硫化部分也能被分解清除)

除硫效率高、周期短

ZFEAT品牌BMS-Z12-4系列产品属国内唯一款高端有源电流型蓄电池在线维护设备

A、工信部标准：

(a)除硫效率不低于15%；

(b)除硫周期:3月～1年以上使电池恢复至应有最佳值；

B、ZFEAT标准：

(a)除硫效率不低于25%；

(b)除硫周期:4周～5周;

C、ZFEAT蓄电池在线维护系统使电池容量恢复至应有最佳值后,维护设备进入限流工作节能待机保护模式，一但电池再次产生硫化,设备自动起动进行除硫维护,从而使电池保持最佳容量状态；

D、ZFEAT蓄电池在线维护系统维护效率高、时间短，故无需对电池容量作长达1年以上的分档分析。

适用电池下限容量

A.工信部标准：容量下限不低于50%

B.ZFEAT标准：容量下限不低于30%～40%

a电池容量在放电均衡特性较佳及使用年限不太长的情况下，其适用电池容量比下

线可达40%甚至30%；

b如在电池无物理损坏及对缺液电池进行补液的情况下，其适用电池容量比下线可

达20%甚至10%；

适用电池类型

A.工信部标准：《阀控式铅酸电池》

B.ZFEAT标准：《阀控式铅酸电池》、《胶体电池》、 《卷绕纯铅电池》、《铅布电池电池》

产品多样化设计及高性价比（分有源和无源两类）

A.无源类产品(小功率产品)使用蓄电池自身的电能供电,其输出能量较小，价格成本相

对较低，一般非语音通信的小容量(200AH以下)蓄电池组，适用无源类产品；

B.有源类产品(大功率产品)使用市电供电，故输出能量相对较大，性价比较高,通常大

容量(200AH -3000AH)蓄电池组，适用有源类产品；

远程在线监控系统 (选配)

远程在线监测蓄电池各单体电池工作状态,方便对无人执守通信基站蓄电池组状态的远程管理；