常见的蓄电池失效模式
对于阀控式铅酸蓄电池,通常的性能变坏机制有:电池失水、极板群的腐蚀、活性物质的脱落、深放电引起的钝化和深度放电后的***等等。几种性能变坏的情况分述于下。
⑴ 电池失水
铅酸蓄电池失水会导致电解液比重***、导致电池正极栅板的腐蚀,使电池的活性物质减少,从而使电池的容量降低而失效。
阀控式铅酸蓄电池充电后期,正极释放的氧气与负极接触,发生反应,重新生成水,即
O2 + 2Pb→2PbO
PbO + H2SO4→H2O +PbSO4
使负极由于氧气的作用处于欠充电状态,因而不产生氢气。这种正极的氧气被负极铅吸收,再进一步化合成水的过程,即所谓阴极吸收。
在上述阴极吸收过程中,由于产生的水在密封情况下不能溢出,因此阀控式密封铅酸蓄电池可免除补加水维护,这也是阀控式密封铅酸蓄电池称为免维电池的由来。但当充电过程中,充电电压超过2.35V/单体时就有可能使气体逸出。因为此时电池体内短时间产生了大量气体来不及被负极吸收,压力超过某个值时,便开始通过单向排气阀排气,排出的气体虽然经过滤酸垫滤掉了酸雾,但毕竟使电池损失了气体,也等于失水,所以阀控式密封铅酸蓄电池对充电电压的要求是非常严格的,***不能过充电。
⑵ 负极板***化
电池负极栅板的主要活性物质是海棉状铅,电池充电时负极栅板发生如下化学反应:
PbSO4 + 2e = Pb + SO4-
正极上发生氧化反应:
PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO4- + 2e