1、硫酸鹽化

 

 

看過(guò)電池內(nèi)部的朋友應(yīng)當(dāng)了解，在鉛酸蓄電池內(nèi)部負(fù)極板的表面，附著有一層白色的堅(jiān)硬結(jié)晶體，在充電后不能剝離負(fù)極板表面轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)的硫酸鉛，這種情況就是硫酸鹽化，簡(jiǎn)稱“硫化”。硫化的萌生對(duì)電池有一定的危害，它會(huì)導(dǎo)致短路、活性物質(zhì)松弛脫落、柵板變形斷裂等一系列的問(wèn)題。鉛酸電池硫化，破壞了負(fù)極板氧循環(huán)的能力，導(dǎo)致加速失水。這種情況下，鉛酸電池的硫酸比重會(huì)更高，這就導(dǎo)致鉛酸電池持續(xù)硫化的惡性循環(huán)。鉛酸電池硫化的程度可能不同，但是對(duì)鉛酸電池的壽命影響卻是普遍的。

 

 

2、失水

 

 

鉛酸蓄電池在充放電過(guò)程中，由于過(guò)電位的存在，在充放電過(guò)程中萌生氣體，它是以電解液運(yùn)動(dòng)為特征的電解作用所引起的氣體形成；以2V單體電池為例，電池充電達(dá)到單體電池2.35v（25℃）以后，就會(huì)進(jìn)入正極板大量析氧狀態(tài)，對(duì)于密封電池來(lái)說(shuō)，負(fù)極板具備了氧復(fù)合能力。如果充電電流比較大，負(fù)極板的氧復(fù)合反應(yīng)跟不上析氧的速度，氣體會(huì)頂開(kāi)排氣閥而造成失水。如果充電電壓達(dá)到2.42v（25℃），電池的負(fù)極板會(huì)析氫，而氫氣不能夠類似氧循環(huán)那樣被正極板吸收，只能夠增加電池氣室的氣壓，最后會(huì)被排出氣室而形成失水。電池失水一般在過(guò)充電的情況下會(huì)特別嚴(yán)重。

 

 

3、熱失控

 

 

電池?zé)崾Э刂饕袃煞N情況，一種是鉛酸蓄電池在恒壓充電時(shí)電池發(fā)熱。在恒壓充電的條件下，氧循環(huán)電流也參與了充電電流，所以充電電流下降速率放緩。而鉛酸電池發(fā)熱，會(huì)引起充電電流下降速率更加緩慢，甚至電流反升。而充電電流在電池發(fā)熱的作用下，一旦電流反升，又增加了發(fā)熱。這樣，充電電流會(huì)一直上升到限流值。電池發(fā)高熱，并且積累熱，一直到電池外殼發(fā)熱軟化變形。而電池?zé)嶙冃螘r(shí)，內(nèi)部氣壓高，所以呈現(xiàn)出電池是鼓脹狀態(tài)的。這就是電池?zé)崾Э囟鴵p壞電池。

 

 

另一個(gè)原由就是硫化，硫化筆直導(dǎo)致電池內(nèi)阻增加，這就進(jìn)一步造成鉛酸電池充電發(fā)熱，發(fā)熱又使氧循環(huán)電流上升，所以硫化嚴(yán)重的電池，熱失控發(fā)生的機(jī)率很大。電池內(nèi)部溫升高，自放電也大，萌生的熱量就更高。因此在夏季環(huán)境溫度較高的條件下，由于析氣電平的下降，同時(shí)溫升也高。這樣膠體鉛酸電池進(jìn)入熱失控的概率就大得多了。

 

 

4、活性物質(zhì)脫落、極板軟化

 

 

鉛酸電池正極板活性物質(zhì)的有效成分是氧化鉛，氧化鉛分α-pbO2和β-pbO2，其中，α-pbO2物理特性堅(jiān)硬，容量比較小，以多孔狀附著在極板，用于張大極板面積和支撐極板；β-pbO2依附α-pbO2構(gòu)成的骨架上面，其荷電能力比α-pbO2強(qiáng)很多，氧化鉛放電以后形成硫酸鉛，充電時(shí)硫酸鉛又還原為氧化鉛，但在強(qiáng)酸環(huán)境中硫酸鉛只能夠生成β-pbO2，活性物質(zhì)脫落就是α-pbO2脫落。造成活性物質(zhì)脫落的原由很多：

 

 

A、鉛酸電池極板活性物質(zhì)分布不平均，造成放電時(shí)膨脹張力不同而脫落。

 

 

B、鉛酸電池過(guò)放電欠壓時(shí)，β-pbO2大量減少，α-pbO2就會(huì)參與放電反應(yīng)生成硫酸鉛。

 

 

C、硫化結(jié)晶在極板上生長(zhǎng)的膨脹張力也會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落。正極板一旦出現(xiàn)軟化，起到支持作用的多孔結(jié)構(gòu)就被破壞了，正極板的多孔被電池極板的壓力壓實(shí)了，就降低了參與反應(yīng)的真切面積，鉛酸電池容量就下降了。這樣，戒備過(guò)放電、抑制和消除硫化是控制正極板軟化的緊要措施。放電的時(shí)候，每次放電，或多或少的總要有一點(diǎn)點(diǎn)α-pbO2參與反應(yīng)。

 

 

所以，一個(gè)正常使用的鉛酸電池，在不失水也不硫化，也沒(méi)有過(guò)放電的情況下，電池的壽命就取決于正極板軟化。

 

 

5、短路

 

 

鉛酸電池的短路指鉛電池內(nèi)部正負(fù)極群相連。負(fù)極板的硫酸鉛結(jié)晶長(zhǎng)大，充電以后出現(xiàn)少量硫酸鉛遺留在隔板中，遺留在隔板中的硫酸鉛一旦被還原稱為鉛，積累多了，鉛酸電池電池就會(huì)出現(xiàn)微短路，這種現(xiàn)象叫做“鉛枝搭橋”。微短路輕的萌生該單格電壓落后，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)單格短路。極板上活性物質(zhì)膨脹脫落，也會(huì)造成正負(fù)極板相連。

 

 

6、均衡問(wèn)題

 

 

不少鉛酸電池在單體探測(cè)中，可以獲得比較好的結(jié)果，但是，對(duì)于串連鉛酸電池包來(lái)說(shuō)，由于容量差、開(kāi)路電壓差等原始配組誤差，充電時(shí)電壓高的電池會(huì)增加失水，電壓低的電池會(huì)欠充電，放電的時(shí)候，電壓低的會(huì)出現(xiàn)過(guò)放電，形成鉛酸電池硫化。隨著充放電的循環(huán)，鉛酸電池硫化的單體更易硫化，這個(gè)差異被張大，最終影響整組電池壽命。

 

 

7、鉛酸蓄電池自放電

 

 

充分電的鉛酸電池放置不用，逐漸失去電量的現(xiàn)象，稱之自行放電。自行放電是不可避免的，但長(zhǎng)期自放電不充電會(huì)導(dǎo)致電池失效。