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电池可以恢复吗?

时间:2023-02-02 14:53:05 点击:

电池可以恢复吗?

电池用户和创业者经常会问,“电池能恢复吗?” 答案是:“视情况而定。” 电池故障并不总是意味着电池寿命结束。聪明的企业家并没有丢弃电池组,而是正在探索商业模式,让退役电池重获新生。考虑到越来越多的电池被丢弃,这样的商机只会越来越大。

电池的三个主要缺陷是容量低、内阻高和自放电升高。容量衰减会随着使用和时间自然发生;电阻增加常见于镍基电池;自放电升高反映了该领域可能承受的压力。容量损失通常可以用 NiCd 和 NiMH 来逆转;硫酸化铅酸有时也可以得到改善(参见BU-901:电池测试基础知识)

电池缺陷包括容量低、内阻高和自放电增加。容量衰减会随着使用和时间自然发生;电阻增加常见于镍基电池;自放电升高反映了压力。受记忆影响的镍基电池可以逆转容量损失;一些铅酸用硫酸盐化也可以得到改善。

电池可分为便携式、轮式移动、启动和固定系统。并非所有电池都值得维修,但垃圾中也有珠宝。要盈利,需要一些基本的电池知识,例如熟悉化学物质和了解电压、Ah、充电方法和C-rate。最重要的是,您必须有辨别要触摸和传递什么的诀窍。了解以前的寿命以及如何确定电池寿命的结束将对这些废弃电池的重新部署发挥重要作用。

便携式电池

店员会根据顾客的轻微投诉更换手机电池,而无需对电池组进行测试。安装新电池使客户满意,但这通常不能解决运行时间短的问题,客户可能会退货。也有电池因过度放电而进入休眠状态。这些看似没电的锂离子电池组无法使用普通充电器充电,但有一种方法可以让它们恢复活力(参见BU-808a,如何唤醒沉睡的锂离子电池)

许多手机电池被丢弃。他们把服务柜台下的大箱子塞满,无处可去。同时,服务提供商发现,十分之九的更换包都是好的,可以恢复。最近的一项研究估计,仅在美国,每年随意更换电池的成本就超过 6.5 亿美元。

聪明的企业家发现了再循环这些废弃电池的机会。美国、英国和以色列的服务中心如雨后春笋般涌现,成吨采购多余的电池,并用能够进行快速测试的电池分析仪进行检查(参见BU-907:测试锂基电池)一些服务中心处理多达每月 400,000 块电池和翻新电池组作为 B 级重新分配给商店。研究表明,这些 B 级电池的性能与新电池组一样好,因为没有报告显示故障率存在差异。

并非所有智能手机都允许更换电池,但这并不能消除对它们进行测试的需要。无法更换电池影响了商业模式,因为可供测试和再循环的电池组较少。

医疗保健是便携式电池的大用户。在没有电池维护的情况下,设备制造商建议根据日期戳更换电池组。这有助于轮换库存,但增加了不必要的时间限制,因为电池磨损主要归因于使用而非空闲时间。大量使用的电池可能会在指定的日期戳期限内发生故障,为了弥补这种可能性,设备制造商强制执行 2-3 年的严格更换政策。从制造到目的地可能会导致延误,并且电池在投入使用时可能已经使用了 1 年。

电池得到改善,寿命更长;它们的价格也更高。铅基和镍基电池可使用约 3 年;锂离子电池通常可以使用 5 年。(参见BU-501:关于放电的基础知识)

日期戳


在医疗保健领域,使用不足比过度使用更为常见,这会导致丢弃大量优质电池。美国能源部储能研究项目的一位经理参观了美国的一家回收工厂,发现“每年大约有 100 万块可用的锂离子电池被送去回收,其中大部分的容量高达 80%。” 美国密歇根州一家大型医院的医疗技术人员使用他的电动割草机重复使用患者心脏泵中的废电池来割草。这使绿色能源更加环保。

生物医学技术人员意识到电池更换是轻率的,美国一家中型医院的一名举报人说:“电池是医院中最常被滥用的部件。工作人员很少关心他们,只做最低限度的工作。电池维护的建议含糊不清,而且隐藏在服务手册的深处。”

恢复废旧电池适用于多种商业模式。一种是从原本会丢弃电池的组织那里收集和测试电池。内部分析包括通过使用合适的电池测试设备进行完全放电/充电循环来检查容量。容量是领先的运行状况指标,读数应介于 80% 和 100% 之间。对于不太重要的应用程序,较低的阈值可能是可以接受的。

测试电池组时,还要观察内阻。铅基和锂基电池的电阻在使用寿命结束前一直保持在较低水平。虽然欧姆读数无法预测容量,但高测量值可能表明腐蚀等异常情况,也称为电解质和电极上的寄生反应。

电池验证还应包括自放电测试,通过观察充满电的电池在 24 小时或更长时间内的电压损失。稳定的电压可确保电池或电池组没有受到过度的压力。24 小时后每个电池的电压差为 +/-5mV 就可以了。如果满足所有要求,电池可以重新认证并以较低的成本出售。

智能电池也可能因制造商根据电池使用情况或年龄故意设定寿命终止而失效。这可以是固定周期计数、日历日期或超过SMBus包上的最大错误级别。失败的另一个原因是由于数字故障而无法通信。此类错误无法通过数字方式纠正,但电池可能仍然完好。回收包括打开包装并使用裸电池。

通过观察容量、内阻和自放电,可以单独检查电池或作为一个系列保持完整。构建包时,注意电池匹配。只能使用相同型号和相同性能的电池来构建电池组。不建议将指定用于单节电池的电池用于多节电池组,因为性能可能会有所不同(参见BU-910:如何修复电池组)

轮式机动性

为电动动力总成制造的电池比消费产品中的电池寿命更长。专家预测,这些坚固耐用的工业电池在使用 10 年或以电力推进行驶 160,000 公里(100,000 英里)后仍应具有高达 70% 的容量(参见BU-1002:电动动力总成、HEV、PHEV)如果寿命如此之长可以预料,那么测试电池并将其重新用于要求不高的应用将是有意义的。包括通用汽车和 ABB 在内的几家公司正在利用这一商机。

大型电池被分成更小的模块,串联和并联。这些单元不需要电池级别检查,但必须满足作为模块的健康状态要求,包括容量、内阻和自放电。然后可以将具有相似性能水平的模块组合在一起并用于太阳能和其他系统(参见BU-901:测试电池的困难)

启动电池

也称为启动器、照明、点火 (SLI),这些电池通常通过负载测试或读取 CCA(冷启动放大器)的设备进行检查。可以摇动的电池可以卖钱,但仅靠 CCA 测量并不能揭示容量,而容量是领先的健康指标。CCA 是指在电池寿命的大部分时间里保持较低的内阻,而容量会随着使用和时间的推移而逐渐衰减。只用 CCA 测试的电池是一场赌博;添加容量测量要求更高的转售价值(参见BU-904:如何测量容量)

固定电池

固定电池主要是铅酸。除了完全放电/充电之外,没有简单的方法来测试容量。这些电池通常在使用 5-10 年后更换;在炎热气候下更频繁(参见BU-806a:热量和负载如何影响电池寿命)电池故障往往是永久性的,但如果及时发现,可以纠正与硫酸盐化相关的故障。当电池从未接收到完全饱和的电荷时,硫酸盐化经常发生在太阳能系统上。这在电动轮椅上也很常见,一夜之间只能充电 8 小时。

添加添加剂来修复褪色的铅酸电池通常是不值得的。旧电池的活性材料耗尽并且极板被腐蚀(更多关于BU-804a:腐蚀、脱落和内部短路)声称成功修复这些旧电池的人呼应了托马斯爱迪生所说的:“一旦人开始研究二次电池,它会激发他说谎的潜在能力。” 与所有产品一样,减少废弃物的重要性在于尊重电池,爱护电池,只有在使用寿命结束且无法回收时才丢弃电池。