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铅酸蓄电池极板硫化失效的原因具体有哪些

发布日期:2021-03-26 作者:admin 点击:

<铅酸电池已经发明了一百多年了。目前市场上铅酸蓄电池的应用有:普通、密封、免维护等,由于铅酸蓄电池具有经济实用的优点,至今仍被广泛应用,占市场的70%以上,各行各业都在应用。但由于铅酸蓄电池的性质、结构、材料、生产、工艺和维护等因素,据统计,铅酸蓄电池的过早失效和浪费,75%以上是由于铅酸蓄电池中不可逆的硫酸铅在板上形成铅,自放电,失效原因和活性物质的损失。这三个问题一直困扰着铅酸蓄电池行业不可逾越的顽疾。这不是解决绝对三个问题的好办法。如普通铅酸蓄电池的设计寿命为2-3年,实际使用时间仅为1年或更短。免维护铅酸蓄电池的设计寿命为7至15年。使用寿命长,无废料失效,远低于预期使用寿命,应用浪费能源,经济效益显著。
1铅酸蓄电池的基本结构和特点

铅酸蓄电池的主壳体、正负极板、隔板、电解液在电场作用下将电能转化为化学能储存,化学能转化为直流电能,充放电循环可重复多次。一种装置,其电化学反应式为:

上述方程表明铅酸蓄电池是一个复杂的电化学反应体系。铅酸蓄电池的使用寿命取决于制造正负极板所用的材料、工艺环境、活性材料的纯度、使用环境和维护保养都有非常重要的影响。

2铅酸蓄电池正负极板(电极)活性物质与容量的重要关系

1由于铅酸蓄电池的容量与能够参与正负极板电化学反应的活性材料的数量和面积有着重要的关系,这里活性材料的质量是指能够参与电化学反应的实际表面积。在可逆电化学反应中,用计算的几何尺寸代替面积。铅酸蓄电池加入电解液时,正负极板被电解液(硫酸)浸泡,电解液中的一部分硫酸被正负极板吸收。正负极板的表面是硫酸铅。

在电场作用下,正极板表面形成致密的二氧化铅,负极板表面形成致密的纯铅。正极板上形成的二氧化铅越浓,铅酸容量就越大。电池。因此,在常规的充放电过程中,正负极板在充电时引入二氧化铅和纯铅,正负极板放电后形成硫酸铅。活性物质应该发射,并且可互换的离子结构是带电的。化学反应的活性物质是有效的。

凡按本标准规定制造的标称容量的铅酸蓄电池,只有经常充电的铅酸蓄电池应小于额定容量的95%,表明铅酸蓄电池不合格。原因是制造材料、生产工艺和环境,产品存放时间过长等失效原因,如活性材料老化等。
极板酸化、自放电、活性物质脱落和铅酸蓄电池故障

1平板硫化:所谓硫化是指硫酸铅在正负极板上不可逆盐析,形成一层白色粗晶硫酸铅。这种晶体在正常的充电过程中很难消除。硫化物的形成与铅酸蓄电池的容量有很大关系。硫化物、电容量少、废料、极板等诸多因素,主要是铅酸蓄电池存放时间过长。由于极板表面附着有硫酸,使硫酸铅活性物质表面老化后失去电离作用。铅酸蓄电池充电时处于放电状态。如果不及时充电再放电,电解液密度过高或不纯,会使正负极板中的活性物质表面形成未硫化。因此,硫化是板上活性材料失效的主要原因。

2自放电是指铅酸蓄电池的功耗。一般认为,日减产量不超过2%。这被认为是正常的,因为铅酸蓄电池具有自放电的缺点。如果容量下降超过2%是故障,主要原因是自放电:制造材料不太纯净或有其他有害杂质(如锑),电解液中含有有害杂质(铁、锰、砷和铜等离子体),正极板和硫化物板后硫化孔堵塞,从而导致铅酸蓄电池内阻增大,导致铅酸蓄电池自放电。因此,它必须是专用的。硫酸盐电解质水必须是蒸馏水或去离子水。

三。抹平活性物质

采用标准铅酸电池,活性材料中的正负极板不易脱落。正极板的活性物质主要是由于大电流放电时缺电或温度过低而脱落,负极板的活性物质主要是由于充电或充电电流过大而脱落。充电会使水电解产生大量的氢和氧。当孔隙被冲出时,活性物质就会流失,而铅酸电池在崎岖不平的环境中使用,也会加速活性物质的流失。因此,铅酸蓄电池在使用过程中必须避免过充和过放电。

4电池故障和报废

这意味着一个新的铅酸电池不使用,然后它就变得无用了。其原因是:铅酸蓄电池制造材料中活性物质的组合不合理;该局不符合化学处理的充放电标准。板材存放环境或存放时间过长,密封损坏,空气中长期氧化导致板材活性物质老化;使用过程中维护不当,某单体长期处于断电状态,大电流放电,对电极电压过高,对电极单体出现后,电池未及时修复:如调整电解液密度,加入蒸馏水,为电池补充电能,导致单体不可逆固化失效。在使用铅酸蓄电池时,夏天往往不及时给蓄电池加水。高温蒸发会迅速导致电解液不足或干燥,暴露在电解液表面的空气和氢氧化物的脆性会导致极板硫化和坏死。因此,铅酸蓄电池的损耗发生在夏季,夏季气温较高时容易启动电源,铅酸蓄电池的容量较大。然而,在夏季,铅酸蓄电池的活性物质在局部地区会形成硫磺。在冬季,铅酸蓄电池对大电流电源的要求是不可能的。如果铅酸蓄电池的启动或牵引充电为容量的70%,则只能报废,更换新的蓄电池。

简言之:铅酸蓄电池的失效和浪费,除了一些机械零件的损坏和浪费外,铅酸蓄电池的失效大多归因于不可逆的硫化和在片材表面形成的活性物质的破坏和浪费。因此,铅酸蓄电池极板的不可逆硫化问题仍然是电池领域工业人员所攻克的难题。
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