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铅酸电池的失效方式及其修复方法

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-10-24 18:08:43 * 浏览: 1
现在,电池是根据容量来计算的,它主要基于铅酸电池。铅酸电池容量大,目前无法用其他电池更换。现在,电池是根据容量来计算的,它主要基于铅酸电池。铅酸电池容量大,目前无法用其他电池更换。此外,其大电流放电特性还决定了启动电池的优势。但是,作为重金属,铅除了成本外还具有一定程度的毒性,并且对环境和人体具有不同程度的危害。因此,延长铅蓄电池的寿命不仅是降低运营成本,而且是环境保护的要求。在扩大铅酸电池的应用领域中,这也是一个重要的问题。因此,对铅酸蓄电池的修复和延长使用寿命的研究不仅会减少铅酸蓄电池的销量,而且会增加铅酸蓄电池的销量,但对环境的污染可能不会增加。要了解铅酸电池的维修方法,首先必须了解铅酸电池的故障模式。然后讨论不同故障模式的修复方法。首先,铅酸电池的故障模式由于极板类型,制造条件和使用方法的不同,最终导致电池故障的原因也有所不同。综上所述,铅酸电池发生故障的情况有几种:1.正极板的腐蚀变形生产中使用的合金有三种:传统的铅铋合金,锑的含量为4%至7%。质量,低或超低铋合金,铋含量为2质量%或小于1质量%,包含锡,铜,镉,硫和其他改性结晶剂,铅钙系列,实际上是铅钙锡铝四元合金的钙含量为0.06质量%至0.1质量%。由上述合金铸成的正极格栅在电池充电过程中被氧化成硫酸铅和二氧化铅,最终导致失去支撑活性物质而导致电池失效,或者由于腐蚀的形成而形成铅二氧化铅层。合金会产生应力,从而导致网格生长和变形。当变形超过4%时,整个板将被破坏,活性物质不会与栅极接触并掉落,或在母线处短路。 2.正极板的活性物质脱落并软化。除了由于栅格的生长而导致的活性材料的生长之外,随着重复进行充电和放电,二氧化铅颗粒之间的结合被松弛,软化并从栅格上脱离。诸如格栅的制造,组件的紧密性以及充电和放电条件等一系列因素都影响正极板的活性材料的软化和脱落。 3.不可逆硫酸化当电池过放电并在放电状态下长时间存放时,其负极将形成粗大且难以充电的铅结晶。这种现象称为不可逆硫酸化。轻微不可逆的硫酸盐化,有一些方法可以回收它。在严重的情况下,电极会发生故障并且无法充电。 4.容量的过早损失当低洼或铅钙是网格合金时,在电池使用的初始阶段(约20个循环)会突然发生容量下降,从而导致电池故障。 5.镧在活性物质上的大量积聚由于循环过程中钌上的H +降低了约200 mV,因此正极格栅上的焓随循环而部分转移到了负极板的活性物质的表面上。比铅的超电势降低。因此,当积累氦气时充电电压降低,并且大部分电流用于水分解,并且电池无法正常充电并因此发生故障。对充电电压仅为2.30V的铅酸电池的负极活性物质中的铈含量进行了验证,发现负极活性物质的表面层中的铈含量为0.12%〜1.0%。 0.19质量%。对于某些电池,例如海底电池,这是对电池氢气释放的某些限制。对于析氢超过标准的电池负极活性物质测试,平均锶含量达到0.4质量%。 6,热故障为了减少电池的维护,单电池所需的充电电压不超过2.4V。在实际使用中,例如在汽车上,电压调节装置可能失控,充电电压过高,充电电流过大,产生的热量会升高电池电解液的温度,导致电池的内阻减小,内阻减小。充电电流增加。电池的温度升高和电流相互增强,最终无法控制,从而导致电池变形,破裂和故障。尽管热失控不是通常由铅酸电池引起的故障模式,但并不少见。使用时请注意充电电压过高和电池发热的现象。 7.阳极汇流排的腐蚀在正常情况下,阳极格栅和汇流排没有腐蚀问题,但是在阀控式密封电池中,建立氧气循环后,电池的上部空间基本上充满了氧气,母线排多少?沿着隔板上的隔板将隔膜中的电解质爬到母线排。母线的合金将被氧化以进一步形成硫酸铅。如果汇流排合金选择不当,汇流排将有夹渣和空隙,并且腐蚀会沿着这些空隙加深,从而导致接线片与汇流排断开,并且负极板会失效。 8.膜片穿孔会引起单个品种的短路,例如PP(聚丙烯)隔膜,孔径较大,使用过程中PP保险丝会移位,从而导致大孔,活性物质在充电和充电过程中会通过排出。大孔,导致微短路和无效的电池。第二,影响铅酸电池寿命的因素铅酸电池的故障是多种因素共同作用的结果,这取决于极板的内部因素,例如活性物质的组成。结晶度,孔隙率,板尺寸,栅格材料和结构还取决于一系列外部因素,例如放电电流密度,电解质浓度和温度,放电深度,维护条件和存储时间。这是主要的外部因素。 1.放电深度放电深度是使用过程中发生放电的程度。 100%深度是指释放全部容量。铅酸电池的寿命受放电深度的影响很大。设计注意事项的重点是深循环使用,浅循环使用或浮充。如果将浅循环中使用的电池用于深度回收,则铅酸电池将很快失效。由于正极活性物质二氧化铅本身不能牢固地结合在一起,因此在放电过程中会形成硫酸铅,充电时会返回二氧化铅。硫酸铅的摩尔体积大于氧化铅的摩尔体积,并且活性物质的体积在放电时膨胀。如果将一摩尔氧化铅转化为一摩尔硫酸铅,其体积将增加95%。通过反复收缩和膨胀,二氧化铅颗粒之间的相互键合逐渐放松并且容易剥离。如果仅排出一摩尔的二氧化铅活性物质,则收缩和膨胀的程度大大降低,并且断裂力变慢。因此,放电深度越深,循环寿命越短。 2.过度充电程度过度充电时会析出大量气体。此时,正极板的活性物质受到气体的冲击,该冲击促进了活性物质的脱落,此外,正极栅极合金也遭受严重的阳极氧化和腐蚀,因此电池过度充电会缩短使用时间。 3.温度的影响铅酸电池的寿命会随着温度的升高而延长。在10°C和35°C之间,每增加1°C,大约5到6个循环,在35°C和45°C之间,每增加1°C可以延长使用寿命超过25在高于50°C的温度下循环,负极的硫化能力下降,寿命缩短。在一定温度范围内,电池寿命随着温度的升高而增加,这是因为容量随温度的升高而增加。如果放电容量不变,则放电深度会随着温度的升高而减小,从而延长了使用寿命。 4.硫酸浓度的影响酸密度的增加有利于正极板的容量,但电池的自放电增加,格栅的腐蚀也加速,二氧化铅的疏松也得到促进,并且酸浓度随电池的使用而增加。循环寿命缩短。 5.放电电流密度的影响随着放电电流密度的增加,由于在高电流密度和高酸浓度的条件下正极二氧化物被松散地剥离,因此电池的寿命降低。另一种故障模式是失水。对于敞开式电池,失水是正常的维护,对于密封电池,不应在严格控制下发生失水。因此,故障模式中没有水损失。密封电池中水分流失的问题集中在电动自行车上。这是因为充电的恒定电压值太高。三,容量过早丧失(PCL)修复方法(1)容量过早丧失的特征:当低铋或铅钙是一种网格合金时,在电池使用开始时(约20个循环)容量突然下降。电池出现故障。几乎每个周期的电池容量将下降5%,并且容量下降得更快,更早。在过去的几年中,铅钙合金系列的电池经常莫名其妙地看到一些电池的容量下降。正极板没有软化,但是正极板容量极低。 (2)解决该现象的原因:1.正极板上锡的含量。对于深循环电池,锡含量为1.5%至2%。 2.改善组装压力。 3.电解液中的酸含量不要太高。 (3)注意使用:1.避免初始充电电流过低; 2.减少深度放电; 3.避免过度充电; 4.请勿因活性物质利用率过高而增加电池容量。 (iv)回收会造成早期容量损失的电池。第一种是将初始充电电流增加到0.3C〜0.5C,然后使用小电流进行充电,第二种充满电的电池在40°C〜60°C下存储,并在放电至0V时放电。小于0.05C的小电流。电池电压达到标称电压的一半后,放电将变慢。重复几次,可以恢复电池容量。 (5)注意:必须确定电池是否在前20个循环中发生过。如果在中后期出现容量降低的电池,则此方法只能破坏电池的正极板,这会导致正极板软化。铅钙合金系列电池经常出现莫名其妙的现象。电池容量减少的主要原因是电池不平衡。铅钙合金系列电池的电压足够高。通常,12V电池充电电压大于16V。当充电器的电压太低时,很容易引起电池不平衡。这种现象以这种方式发生。当一组电池一起使用时,电池中每个电池的自放电不能绝对相等。每次使用恒压充电器都无法完全充满自放电的电池。电网中没有放气反应,电极板与电解质接触的相对面积大,自放电大。自放电小栅栏每次都可以充满电。当电池充满电后再充电一点,就会发生放气反应,并产生气体。电极板的接触表面相对减少,并且自放电减少。同时,充电电压上升,充电器关闭。结果,自放电小,高压的自放电越来越小,并且电力可以充满每次充电时,自放电的自放电越来越大,并且每次都不能完全充满电,电量的使用越来越少。如果长时间不够,它将被硫化并且会失效。问题的根源在于不能使用恒压充电器。当恒压值太低时,恒压充电器会出现上述现象。如果恒定电压值太高,电池将失控。该方法是使用具有多个电流和多个电压的多级充电器。充电结束时,必须有一个小电流和一个高电压,一个小电流以平衡电池。第四,过充维修和过充常常需要很大。电流和高电压,高电流和高电压会形成强烈的副反应并损坏电池的正极板,还会造成电池的水分流失。如何实现过充修复