铅酸蓄电池烧蚀原因

浅谈铅酸蓄电池的修复方法

[摘 要] 铅酸蓄电池修复技术是一项节能、节约、环保的值得推广应用的新技术。本文探讨了铅酸蓄电池的失效模式,然后针对不同的失效模式介绍了了相应的修复方法。

[关键词]铅酸蓄电池 修复

铅酸蓄电池以其容量大为优势,是其他电池目前还无法取代的。其大电流放电的特性,也决定了电池在汽车、飞机等启动方面的优势。但铅作为重金属,除了成本外,它还存在着一定的毒性,对环境和人体都有不同程度的危害。因此,延长铅蓄电池的寿命,不仅仅是可以降低运行成本以外,还是环保的需要,也是拓展铅酸蓄电池的应用领域的一个重要问题。

一、 铅酸蓄电池的失效模式

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。

1、正极板的腐蚀变型

目前生产上使用的合金有3类:传统的铅锑合金、低锑或超低锑合金、铅钙系列。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良而脱落,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、装配的松紧和充放电条件等一系列因素,都对正极板活性物质的软化、脱落有影响。

3、不可逆硫酸盐化

蓄电池过放电并且长期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

当低锑或铅钙为板栅合金时,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,部分地转移到负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。

对铅酸蓄电池进行原理及失效原因分析

铅酸蓄电池已发明有一百多年了，铅酸蓄电池主要壳体、正负极板、隔板，电解液在电场作用下将电能转变为化学电能贮存，又将化学电能转为直流电能，并可反复进行数次充放电循环的一种装置。普通铅酸蓄电池设计寿命为2-3年，而往往实际使用只一年我时间或更短时间，免维护铅酸蓄电池设计寿命为7-15年，有的制造出来由于贮存时间过长，未经使用就已失效报废，远远短于预期使用寿命，导致能源的浪费及应用的经济效益。

铅酸蓄电池原理

一、铅酸蓄电池电动势的产生：

1、铅酸蓄电池充电后，正极板是二氧化铅（PbO2），在硫酸溶液中水分子的作用下，少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质——氢氧化铅（Pb（OH）2、氢氧根离子在溶液中，铅离子（Pb）留在正极板上，故正极板上缺少电子。

2、铅酸蓄电池充电后，负极板是铅（Pb），与电解液中的硫酸（H2SO2）发生反应，变成铅离子（Pb+2），铅离子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子（2e）。可见，在未接通外电路时（电池开路），由于化学作用，正极板上缺少电子，负极板上多余电子，两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。

二、铅酸蓄电池放电过程的电化反应：

1、铅酸蓄电池放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I，同时在电池内部进行化学反应；

2、负极板上每个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子（Pb+2）与电解液中的硫酸根离子（SO4-2）反应，在极板上生成难溶的硫酸铅（PbSO4）；

3、正极板的铅离子（Pb+4）得到来自负极的两个电子（2e）后，变成二价铅离子（Pb+2）与电解液中的硫酸根离子（SO4-2）反应，在极板上生成难溶的硫酸铅（PbSO4）。正极板水解出的氧离子（O2）与电解液中的氢离子（H+）反应，生成稳定物质水； 4、电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极，在电池内部形成电流，整个回路形成，蓄电池向外持续放电；

二 电池鼓涨原因分析

1．蓄电池发生鼓涨的原因主要有以下几种情况：

a) 池加液盖上的通气孔堵塞或不畅通

蓄电池在充电过程中， 尤其是在充电终了时， 其内部将产生大量的爆炸性气体， 若此时蓄电池加液盖上的通气孔堵塞或不畅通，这些气体便无法及时排出，从而积 蓄在电池壳内，压力越来越大，最后将蓄电池鼓涨。

b) 蓄电池充电电流过大或充电时间过长

当蓄电池充电电流过大或充电时间过长时，电解液温度会迅速提高，并产生大 量的气体，使蓄电池极板上的活性物质松动脱落，导致蓄电池鼓涨。

c) 蓄电池极板发生硫化

极板发生硫化的蓄电池在大电流的充电过程中，单格电压及电解液温度将迅速 升高，气泡产生早且剧烈，很容易引起蓄电池鼓涨。

d) 连续起动电动机时间过长

当起动电动车电机时， 蓄电池要在很短的时间内向电动机提供很大的电流 ( 一 为20〜40A)，这样大的起动电流必然引起蓄电池内部剧烈的化学反应，若蓄电池极 板伴有轻度的硫化现象时，则必然导致电解液温度骤升，产生大量的气体。一旦这 些气体不能及时排放出去，则易引起爆炸。如果起动机连续使用时间过长，则会加 剧气体的产生，增加蓄电池涨裂的可能性。

e) 蓄电池内极板极耳和极柱与汇流排焊接不牢固

蓄电池内极板的极耳和极柱与汇流排焊接时，必须焊接牢固，融为一体，才能 满足蓄电池大电流放电时的需要。否则，在大电流放电时，焊接处会因接触点过细 或接触不良而引起打火、烧蚀现象，因此而引起火花，会把蓄电池产生的爆炸性气 体点燃，引起蓄电池的爆炸。

f) 电解液粘度过大

气温过低时，电解液粘度大，渗入极板孔隙的速度慢，内阻增大，放电中消耗 在内阻上的电压降也就大，这将引起电解液温度迅速升高，产生大量的气体，使蓄 电池内部的气体压力增大。若此时蓄电池放电过度，引起电解液温度升高得更快， 气体产生得也更多，使蓄电池内部气体压力更大，结果极易导致蓄电池涨裂。另外 在蓄电池充电过程中产生的爆炸性气体，若遇到明火，也会立即引起爆炸，致使蓄 电池涨裂。因此，充电间一定要通风良好，并严禁烟火。

UPS铅酸蓄电池报废标准

一、电池损坏

1.1 电池内部短路

当UPS铅酸蓄电池内部短路时，可能会引发电池过热或膨胀，这种情况下的电池是不安全的，应立即报废。

1.2 电池外部破损

电池的外壳如果存在破损、变形、龟裂等情况，应立即报废，以防止破损加重和电解液泄漏。

二、容量下降

2.1 容量低于80%

如果电池的实际容量低于标称容量的80%，且无法通过充电恢复，应报废。这是为了确保电池能够提供足够的电力供应，并避免过放电对电池造成损害。

三、电解液泄漏

3.1 电解液泄漏

如果电池外壳存在电解液泄漏的情况，应立即报废。电解液是有害物质，泄漏可能对人员和设备造成损害。

四、外观损坏

4.1 严重腐蚀

如果电池的外壳或连接部分存在严重腐蚀，应立即报废。腐蚀可能导致连接不良或电气故障，影响电池的正常使用。

五、充电安全问题

5.1 充电时温度过高

如果电池在充电过程中温度过高，可能是电池内部故障或充电电流过大所致。这种情况下，应立即停止充电并进行检查。如果问题仍然存在，应报废该电池。

六、性能不稳定

6.1 电压波动过大 如果电池的电压波动过大，可能是电池内部故障或充电系统问题所致。应进行详细检查并找出问题所在。如果问题无法解决，应报废该电池。

七、超过使用寿命

7.1 超过使用寿命限制

铅酸蓄电池具有一定的使用寿命限制。如果电池已经达到或超过使用寿命限制，应立即报废。超过使用寿命的电池可能存在性能下降和安全隐患。

八、无法修复

8.1 无法通过修复恢复正常性能

如果电池存在严重损坏或性能问题，且无法通过修复恢复正常性能，应报废该电池。修复成本过高或无法达到预期效果时，建议更换新电池。