电动自行车车载铅酸电池自动修复技术的探讨与研究_开题报告

第一部分、文献综述

国内研究现状

电池又称化学电源，是能为用电器提供直流电源的装置。化学电源是通过物质的氧化还原电化学反应，将化学能转化为电能并提供给用电器电量的一种装置。一次电池是一次性应用的电池，用完电池就报废。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循环使用的意思，二次电池又称为可充电电池或蓄电池。

中国是全球铅酸蓄电池的产销大国，近几年，国内报废的铅酸电池年达6亿多只以上，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。

铅酸电池的修复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、电动车等行业带来巨大的经济利益还将给经济、环境、和社会带来巨大的效益。

早期国内对铅酸电池的修复技术主要有添加活性剂修复法、大电流充电附加负脉冲充电法等，目前研究方向逐步向高频脉冲充电法和复合脉冲谐振法方向转变。尤其是复合脉冲谐振法能有效的去除铅酸电池中的硫酸铅晶体，当是今后铅酸电池修复技术中研究的一个重点。

蓄电池的修复是电动车维修中经常遇到的问题，电池能否成功修复也是用户比较关心的问题之一。经过近几年的实地研究发现，电动车铅酸蓄电池失效的主要原因是铅酸蓄电池的硫酸盐化和失水，其它一些原因引起的电池失效返回比例很低，只占所有返回电池的约10%。从2012年开始，连续几年我们对返回工厂的失效铅酸电池做了一个统计分析，发现因硫酸盐化而返回的占所有因失效返回电池的近70%，由此我们萌生了一个想法，能不能设计一个针对电动车铅酸蓄电池用的消除硫酸盐化的特别电路，这样就可以大大减少因电池失效而引起的售后问题。针对于此，我们翻阅了大量资料和文献，发现高频脉冲谐振法对消除铅酸电池硫酸盐化有着很好的效果，但是脉冲强度又不能过大，大了容易使铅酸蓄电池的极板软化，彻底使电池报废，也不能太小，小了起不到修复的效果。于是设计开发了一款跨接电池两端的基于施密特触发器构成多谐振荡的车载高频脉冲谐振电路，长时间以一定的脉冲工作于车载铅酸蓄电池上得以消除硫酸盐化现象。经过近几年的实际装车测试，人们基本肯定了这款蓄电池修复仪的积极意义。首先用户可以减少支出，降低电池使用成本，其次提供修复延长电池寿命可以减少电池消耗量，节约资源，减少污染。

国外研究现状

一百多年前的法国，科学家普兰特发明了铅酸蓄电池，至此占据了化学电源的大半壁江山。经过一百多年的岁月洗礼，铅酸蓄电池经历了许多重大的历史改进，特别是阀控式密封铅酸蓄电池的出现让铅酸蓄电池在中高功率的化学电源里几乎一枝独秀。目前铅酸电池已经是世界上使用最广泛的化学电源。

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。目前美国ZINSCHE公司研发的高频脉冲谐波共振修复技术能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。

第二部分、^范文提纲

引言：

1铅酸电池介绍

1.1正极板

1.2负极板

1.3电解液

1.4隔板

2铅酸电池失效模式分析

2.1正极板失效

2.2负极板失效

2.3隔膜穿孔短路

2.4热失效

2.5不可逆硫酸盐化

3失效电池修复方法原理介绍

3.1添加活性剂修复法

3.2大电流充电修复法

3.3高频脉冲充电法

3.4复合脉冲谐振法

4车载自动修复仪的研究

4.1车载自动修复仪原理

4.2车载自动修复仪基本电路及工作原理

4.3车载自动修复仪参数设计

5结束语

第三部分、参考文献

[1]电池标准汇编（铅酸蓄电池卷2014） 中国标准出版社 2014年

[2]（保）德切柯·巴普洛夫 铅酸蓄电池科学与技术 机械工业出版社 2015年

[3]朱品才，张华，薛观东 阀控式密封铅酸蓄电池的运行与维护 人民邮电出版社 2006年

[4]陈红雨 铅酸蓄电池分析与检测技术 化学工业出版社 2011年

[5]张惠玲，张天星 电动车铅酸蓄电池维护与维修 电子科技大学出版社 2008年

[6]周志敏，纪爱华 铅酸蓄电池修复与回收技术 人民邮电出版社 2010年

[7]阎石 数字电子技术基础 高等教育出版社 1983年

[8]杨欣，莱·诺克斯，王玉凤 电子设计从零开始 清华大学出版社 2010年

[9]（日）铃木雅臣著，周南生译 晶体管电路设计 科学出版社 2004年

[10]xuxianzong88 电动车铅酸蓄电池失效模式及其修复方法   

 ://wenku.baidu.com/   2011年11月7日

[11]灰色天空 铅酸蓄电池修复具体过程详解   :// .elecfans.com/ 2012年4月13日

[12]yfyzpl  MC14584   ://wenku.baidu.com/   2011年5月21日