
鉛酸蓄電池的失效機理
1.1電池失水
鉛酸蓄電池失水會導致電解液比重增高、導致電池正極柵板的腐蝕,使電池的活性物質減少,從而使電池的容量降低而失效。
鉛酸蓄電池密封的難點就是充電時水的電解。當充電達到一定電壓時(一般在2.30V/單體以上)在蓄電池的正極上放出氧氣,負極上放出氫氣。一方面釋放氣體帶出酸霧污染環境,另一方面電解液中水份減少,必須隔一段時間進行補加水維護。閥控式鉛酸蓄電池就是為克服這些缺點而研制的產品,
1.2負極板硫酸化
電池負極柵板的主要活性物質是海棉狀鉛,電池充電時負極柵板發生如下化學反應PbSO4+2e=Pb+SO4-,正極上發生氧化反應:PbSO4+2H2O=PbO2+4H++SO4-+2e,放電過程發生的化學反應是這一反應的逆反應,當閥控式密封鉛酸蓄電池的荷電不足時,在電池的正負極柵板上就有Pb存在,PbSO4長期存在會失去活性,不能再參與化學反應,這一現象稱為活性物質的硫酸化,硫酸化使電池的活性物質減少,降低電池的有效容量,也影響電池的氣體吸收能力,久之就會使電池失效。
為防止硫酸化的形成,電池必須經常保持在充足電的狀態。
1.3正極板腐蝕
由于電池失水,造成電解液比重增高,過強的電解液酸性加劇正極板腐蝕,使正極板孔隙率增高,電解液相對變少,極板活性物質變少,電池容量變低。防止極板腐蝕必須注意防止電池失水現象發生。
1.4熱失控
熱失控是指蓄電池在恒壓充電時,充電電流和電池溫度發生一種累積性的增強作用,并逐步損壞蓄電池。造成熱失控的根本原因是:
普通富液型鉛酸蓄電池由于在正負極板間充滿了液體,無間隙,所以在充電過程中正極產生的氧氣不能到達負極,從而負極未去極化,較易產生氫氣,隨同氧氣逸出電池。
因為不能通過失水的方式散發熱量,VRLAB電池過充電過程中產生的熱量多于富液型鉛酸蓄電池。較易發生熱失控。
浮充電壓應合理選擇。浮充電壓是蓄電池長期使用的充電電壓,是影響電池壽命至關重要的因素。一般情況下,浮充電壓定為2.23V/單體(25℃)比較合適。如果不按此浮充范圍工作,而是采用2.35V/單體(25℃),則連續充電4個月就會出現熱失控;或者采2.30V/單體(25℃),連續充電6~8個月就會出現熱失控;要是采用2.28V/單體(25℃),則連續12~18個月就會出現嚴重的容量下降,進而導致熱失控。熱失控的直接后果是蓄電池的外殼鼓包、漏氣,電池容量下降,最后失效。