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鉛酸蓄電池有哪些失效模式,要注意什么?

發布時間: 2021-04-15
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使用鉛酸蓄電池時,要注意連接線、電池參數和電解液密度等方面的問題;鉛酸蓄電池的失效模式包括正極板的腐蝕變型、正極板活性物質脫落、軟化和不可逆硫酸鹽化等,下面來具體介紹一下。

一、使用和維護鉛酸蓄電池的注意事項

1、接線應正確,連接要牢靠。為了防止扳手萬一搭鐵而造成蓄電池損壞,安裝時應先接負極,再接兩蓄電池間的連接線,最后接搭鐵線。拆下蓄電池時,則按相反順序進行。

2、每周檢查一次蓄電池各參數。電解液液面要始終高于極板10~15mm。發現電解液液面下降,要及時補充蒸餾水,切勿使被板露出液面,否則將損壞極板。電解液不夠時,只能加蒸餾水,嚴禁使用河水、井水、自來水,嚴禁加濃硫酸,否則會因電解液密度過大而損壞蓄電池。

3、要根據地區和氣溫變化,及時調整電解液密度。在氣溫較高的地區采用密度較小的電解液;寒冷地區則電解液密度宜大些,以防結冰。

4、平時應經常觀察蓄電池外殼是否破裂,安裝是否牢靠,接線是否緊固。及時清除蓄電池表面的污垢、油漬,擦去蓄電池蓋上的電解液,清除極樁和導線接頭上的氧化層,保持蓄電池表面清潔干燥。蓄電池表面太臟,會造成極間緩慢放電,損壞蓄電池。蓄電池極樁處應涂凡士林油保護,防止氧化及生銹。應擰緊加液孔蓋并疏通蓋上的通氣孔。

5、當單個蓄電池電壓低于1.8V或電解液密度低于1.15g/cm3時,不要再繼續使用,應及時充電。每次充電必須充足,防止欠充電。使用中應盡量增多充電機會,經常保持蓄電池在電量充足的狀態下工作。完全放電的蓄電池應在24h內充好電。

鉛酸蓄電池有哪些失效模式,要注意什么?

二、鉛酸蓄電池的失效模式

1、正極板的腐蝕變型

目前生產上使用的合金有3類:傳統的鉛銻合金,銻的含量在4%~7%質量分數;低銻或超低銻合金,銻的含量在2%質量分數或者低于1%質量分數,含有錫、銅、鎘、硫等變型晶劑;鉛鈣系列,實際為鉛—鈣-錫-鋁四元合金,鈣的含量在0.06%~0.1%質量分數。上述合金鑄成的正極板柵,在蓄電池充電過程中都會被氧化成硫酸鉛和二氧化鉛,最后導致喪失支撐活性物質的作用而使電池失效;或者由于二氧化鉛腐蝕層的形成,使鉛合金產生應力,使板柵長大變形,這種變形超過4%時將使極板整體遭到破壞,活性物質與板柵接觸不良而脫落,或在匯流排處短路。

2、正極板活性物質脫落、軟化

除板柵長大引起活性物質脫落之外,隨著充放電反復進行,二氧化鉛顆粒之間的結合也松弛,軟化,從板柵上脫落下來。板柵的制造、裝配的松緊和充放電條件等一系列因素,都對正極板活性物質的軟化、脫落有影響。

3、不可逆硫酸鹽化

蓄電池過放電并且長期在放電狀態下貯存時,其負極將形成一種粗大的、難以接受充電的硫酸鉛結晶,此現象稱為不可逆硫酸鹽化。輕微的不可逆硫酸鹽化,尚可用一些方法使它恢復,嚴重時,則電極失效,充不進電。

4、容量過早的損失

當低銻或鉛鈣為板柵合金時,在蓄電池使用初期(大約20個循環)出現容量突然下降的現象,使電池失效。

5、銻在活性物質上的嚴重積累

正極板柵上的銻隨著循環,部分地轉移到負極板活性物質的表面上,由于H+在銻上還原比在鉛上還原的超電勢約低200mV,于是在銻積累時充電電壓降低,大部分電流均用于水分解,電池不能正常充電因而失效。對充電電壓只有2.30V而失效的鉛酸蓄電池負極活性物質的銻含量進行過化驗,發現在負極活性物質的表面層,銻的含量達0.12%~0.19%質量分數。對某些電池,例如潛艇用蓄電池,對電池析氫良有一定的限制。曾對析氫超過標準的蓄電池負極活性物質化驗,平均銻的含量達到0.4%質量分數。

6、熱失效

對于少維護電池,要求充電電壓不超過單格2.4V。在實際使用中,例如在汽車上,調壓裝置可能失控,充電電壓過高,從而充電電流過大,產生的熱將使電池電解液溫度升高,導致電池內阻下降;內阻的下降又加強了充電電流。電池的溫升和電流過大互相加強,最終不可控制,使電池變形、開裂而失效。雖然熱失控不是鉛酸蓄電池經常發生的失效模式,但也屢見不鮮。使用時應對充電電壓過高、電池發熱的現象予以注意。

7、負極匯流排的腐蝕

一般情況下,負極板柵及匯流排不存在腐蝕問題,但在閥控式密封蓄電池中,當建立氧循環時,電池上部空間基本上充滿了氧氣,匯流排又多少為隔膜中電解液沿極耳上爬至匯流排。匯流排的合金會被氧化,進一步形成硫酸鉛,如果匯流排焊條合金選擇不當,匯流排有渣夾雜及縫隙,腐蝕會沿著這些縫隙加深,致使極耳與匯流排脫開,負極板失效。

8、隔膜穿孔造成短路

個別品種的隔膜,如PP(聚丙烯)隔膜,孔徑較大,而且在使用過程中PP熔絲會發生位移,從而造成大孔,活性物質可在充放電過程中穿過大孔,造成微短路,使電池失效。

以上是鉛酸蓄電池的失效模式和注意事項,有問題請隨時聯系我們。


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