铅酸邱健蓄电池的失效模式及其修复方法

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铅酸蓄电池凭仗安全性高、价格低廉、再利用率高等众多优势被广泛运用到交通运输、通讯、电力、铁路、矿山、港口、国防、计算机、科研等多种重要领域，堪称现在国际产量最大、用途最广的一种电池。

跟着铅酸蓄电池市场占有率的不断添加，其在出产、收回进程中存在很多的能源消耗以及每年数以亿计的电池报废所带来的严重环境污染等问题日益严峻，怎么保护、修正老化铅酸蓄电池，怎样提高蓄电池的运用效率与运用寿数则成为了国际各国共同关注的重点。

铅酸蓄电池修正保护技术可以使废旧电池“变废为宝”，契合国家最新方针与发展新方向，在产生巨大经济效益的同时遵循“节能减排”的基本国策，为保护人类赖以生存的自然环境做出奉献，未来必将得到愈加广泛的推重。要了解铅酸蓄电池的修正，首先要明白铅酸蓄电池的失效形式。然后针对不同的失效形式谈修正方法。

一、铅酸蓄电池的失效形式

　　由于极板的种类、制作条件、运用方法有差异，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状况：

1、正极板的腐蚀变型

　　现在出产上运用的合金有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，实际为铅—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，在蓄电池充电进程中都会被氧化成硫酸铅和二氧化铅，最后导致损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构成，使铅合金产生应力，使板栅长大变形，这种变形超越4%时将使极板整体遭到损坏，活性物质与板栅接触不良而掉落，或在汇流排处短路。

2、正极板活性物质掉落、软化

　　除板栅长大引起活性物质掉落之外，跟着充放电重复进行，二氧化铅颗粒之间的结合也松弛，软化，从板栅上掉落下来。板栅的制作、装配的松紧和充放电条件等一系列要素，都对正极板活性物质的软化、掉落有影响。

3、不可逆硫酸盐化

　　蓄电池过放电并且长期在放电状态下储存时，其负极将构成一种粗大的、难以接受充电的硫酸铅结晶，此现象称为不可逆硫酸盐化。细微的不可逆硫酸盐化，尚可用一些方法使它康复，严重时，则电极失效，充不进电。

4、容量过早的损失

　　当低锑或铅钙为板栅合金时，在蓄电池运用初期(大约20个循环)呈现容量忽然下降的现象，使电池失效。

5、锑在活性物质上的严重堆集

　　正极板栅上的锑跟着循环，部分地转移到负极板活性物质的表面上，由于H+在锑上复原比在铅上复原的超电势约低200mV，所以在锑堆集时充电电压下降，大部分电流均用于水分解，电池不能正常充电因而失效。

　　对充电电压只要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，锑的含量达0.12%～0.19%质量分数。对某些电池，例如潜艇用蓄电池，对电池析氢良有一定的限制。曾对析氢超越规范的蓄电池负极活性物质化验，平均锑的含量到达0.4%质量分数。

6、热失效

　　关于少保护电池，要求充电电压不超越单格2.4V。在实际运用中，例如在汽车上，调压设备可能失控，充电电压过高，然后充电电流过大，产生的热将使电池电解液温度升高，导致电池内阻下降;内阻的下降又加强了充电电流。电池的温升和电流过大彼此加强，最终不可控制，使电池变形、开裂而失效。尽管热失控不是铅酸蓄电池常常产生的失效形式，但也屡见不鲜。运用时应对充电电压过高、电池发热的现象予以留意。

7、负极汇流排的腐蚀

　　一般状况下，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，当树立氧循环时，电池上部空间基本上充满了氧气，汇流排又多少为隔阂中电解液沿极耳上爬至汇流排。汇流排的合金会被氧化，进一步构成硫酸铅，如果汇流排焊条合金挑选不妥，汇流排有渣搀杂及缝隙，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。

通8、隔阂穿孔形成短路

　　个别种类的隔阂，如PP(聚丙烯)隔阂，孔径较大，并且在运用进程中PP熔丝会产生位移，然后形成大孔，活性物质可在充放电进程中穿过大孔，形成微短路，使电池失效。

二、影响铅酸蓄电池寿数的要素

　　铅酸蓄电池的失效是许多要素综合的结果，既决定于极板的内涵要素，诸如活性物质的组成。晶型、孔隙率、极板尺寸、板栅资料和结构等，也取决于一系列外在要素，如放电电流密度、电解液浓度和温度、放电深度、保护状况和储存时间等。这儿介绍主要的外部要素。

1、放电深度

　　放电深度即运用进程中放电到何程度开始中止。100%深度指放出悉数容量。铅酸蓄电池寿数受放电深度影响很大。规划考虑的重点便是深循环运用、浅循环运用仍是浮充运用。若把浅循环运用的电池用于深循环运用时，则铅酸蓄电池会很快失效。

　　由于正极活性物质二氧化铅自身的彼此结合不牢，放电时生成硫酸铅，充电时又康复为二氧化铅，硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大，则放电时活性物质体积胀大。若一摩尔氧化铅转化为一摩尔硫酸铅，体积添加

95%。这样重复缩短和胀大，就使二氧化铅粒子之间的彼此结合逐渐松弛，易于掉落。若一摩尔二氧化铅的活性物质只要20%放电，则缩短、胀大的程度就大大下降，结合力损坏变缓慢，因而，放电深度越深，其循环寿数越短。

2、过充电程度

　　过充电时有很多气体分出，这时正极板活性物质遭受气体的冲击，这种冲击会促进活性物质掉落;此外，正极板栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀，所以电池过充电时会使运用期限缩短。

3、温度的影响

　　铅酸蓄电池寿数随温度升高而延伸。在10℃～35℃间，每升高1℃，大约添加5～6个循环，在35℃～45℃之间，每升高1℃可延伸寿数25个循环以上;高于50℃则因负极硫化容量损失而下降了寿数。

　　电池寿数在一定温度范围内随温度升高而添加，是由于容量随温度升高而添加。如果放电容量不变，则在温度升高时其放电深度下降，固寿数延伸。

4、硫酸浓度的影响

　　酸密度的添加，虽对正极板容量有利，但电池的自放电添加，板栅的腐蚀也加速，也促进二氧化铅的松散掉落，跟着蓄电池中运用酸密度的添加，循环寿数下降。

5、放电电流密度的影响

　　跟着放电电流密度添加，电池的寿数下降，由于在大电流密度和高酸浓度条件下，促进正极二氧化铅松散掉落。

　　失效形式还有一种便是失水。关于开口电池来说，失水属于正常维修，关于密封电池来说，在严格的控制之下不应该呈现。所以，没有把失水列入失效形式。密封电池失水的问题，集中在电动自行车方面。是由于充电的恒压值过高。

三、容量过早的损失(PCL)的修正方法

(一)对产生前期容量损失的电池的康复

　　首先是要开始充电电流添加到0.3C~0.5C，然后选用小电流补足充电;

　　其次充满电的电池最好搁置在40℃～60℃条件下储存;以小于0.05C的小电流放电到0V。电池电压到达标称电压一半以后的放电会很慢。这样重复几回，电池的容量还可以康复。

(二)留意事项：

一定要辨别电池是否是在前20个循环产生。如果关于中后期产生容量下降的电池，选用这个方法只可以损坏电池的正极板，而导致正极板软化。

四、过充电修正

　过充电往往需要大电流和高电压而大电流和高电压都会构成激烈的副反应而损伤电池的正极板，还会构成电池的失水。怎么完成过充电修正呢?现在找到了一种非常卓有成效的方法脉冲充电。