主题: 【转】浅析蓄电池的8种常见失效模式

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  • 发表于:2014/2/15 12:00:12
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中华蓄电池修复技术?#29992;?#36830;锁机构热心提醒您关于蓄电池的相关技术知识

铅酸蓄电池失水会导致电解液比重增高、导致电池正极栅板的腐蚀,使电池的活性物?#22987;?#23569;,从而使电池的容量降低而失效。由于极板的种类、制造条件、使用方法有差异,最终导致蓄电池失效的原因各异。归纳起来,铅酸蓄电池的失效有下述几种情况:

1、正极板的腐蚀变型

  目?#21543;?#20135;上使用的合金有3类:传统的铅锑合金,锑的含量在4%~7%质量分数;低锑或超低锑合金,锑的含量在2%质量分数或者低于1%质量分数,含有锡、铜、镉、硫等变型晶剂;铅钙系列,?#23548;?#20026;铅—钙-锡-铝四元合金,钙的含量在0.06%~0.1%质量分数。上述合金铸成的正极板栅,在蓄电池充电过程中都会被氧化成硫酸铅和二氧化铅,最后导致丧失支撑活性物质的作用而使电池失效;或者由于二氧化铅腐蚀层的形成,使铅合金产生应力,使板栅长大变形,这种变形超过4%时将使极板整体遭到破坏,活性物质与板栅接触不?#32423;?#33073;落,或在汇流排处短路。

2、正极板活性物质脱落、软化

  除板栅长大引起活性物质脱落之外,随着充放电反复进行,二氧化铅颗粒之间的结合也松弛,软化,从板栅上脱落下来。板栅的制造、装配的松紧?#32479;?#25918;电条件等一系列因素,?#32423;?#27491;极板活性物质的软化、脱落有影响。

3、不可逆硫酸盐化

  蓄电池过放电并?#39029;?#26399;在放电状态下贮存时,其负极将形成一种粗大的、难以接受充电的硫酸铅结晶,此现象称为不可逆硫酸盐化。轻微的不可逆硫酸盐化,尚可用一些方法使它恢复,严重时,则电极失效,充不进电。

4、容量过早的损失

  当低锑或铅钙作板栅合金时,在蓄电池使用初期(大约20个循环)出现容量突然下降的现象,使电池失效。

5、锑在活性物质上的严重积累

  正极板栅上的锑随着循环,部分地转?#39057;?#36127;极板活性物质的表面上,由于H+在锑上还原比在铅上还原的超电势约低200mV,于是在锑积累时充电电压降低,大部分电流均用于水分解,电池不能正常充电因而失效。对充电电压只有2.30V而失效的铅酸蓄电池负极活性物质的锑含量进行过化验,发现在负极活性物质的表面层,锑的含?#30475;?.12%~0.19%质量分数。?#38405;?#20123;电池,例如潜艇用蓄电池,对电池析氢量有一定的限制。曾对析氢超过标准的蓄电池负极活性物质化验,平均锑的含?#30475;?#21040;0.4%质量分数。

6、热失效

  对于少维护电池,要求充电电压不超过单格2.4V。在?#23548;?#20351;用中,例如在汽车上,调压装置可能失控,充电电压过高,从而充电电流过大,产生的热将使电池电解液温度升高,导致电池内阻下降;内阻的下降又加强?#39034;?#30005;电流。电池的温升和电流过大互相加强,最终不可控制,使电池变形、开裂而失效。虽然热失控不是铅酸蓄电池经常发生的失效模式,但也屡见不鲜。使用时应对充电电压过高、电池发热的现象予以注意。

7、负极汇流排的腐蚀

  ?#35805;?#24773;况下,负极板栅及汇流排不存在腐蚀问题,但在阀控式密封蓄电池中,当建立氧循环时,电池上部空间基本上充满了氧气,汇流排又多少为隔膜中电解液沿极耳上爬至汇流排。汇流排的合金会被氧化,进一步形成硫酸铅,如果汇流排焊条合金选择?#22351;保?#27719;流排有渣?#24615;?#21450;缝隙,腐蚀会沿着这些缝隙加深,致使极耳与汇流排脱开,负极板失效。

8、隔膜穿孔造成短路

  个别品种的隔膜,如PP(聚丙烯)隔膜,孔径较大,而且在使用过程中PP熔丝会发生位移,从而造成大孔,活性物质可在充放电过程中穿过大孔,造成微短路,使电池失效。

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