造成正極板腐蝕斷裂主要有以下幾方面原因:
(1)制造板柵合金工藝有問題,引起極板在充放電過程中不耐腐而斷裂。
(2 )充電時,正極板柵處于陽極極化的條件下,經(jīng)常過量充電是正極板腐蝕斷裂的主要原因。
(3)電解液密度過高,溫度過高,正極板氧化腐蝕加劇。
(4)鉛酸蓄電池的電解液中,含有對正極板柵有腐蝕作用的酸類或其它有機(jī)物鹽類,都會逐漸腐蝕正極板柵。這些對正極板柵有害的酸類、鹽類可能來自硫酸、蒸餾水中,也可能從隔板或其它部件里浸出,因此,在充放電循環(huán)中,極板或正極扳柵不斷地被腐蝕。
(5)正極板受腐蝕的過程,也就是氧化膜生成的過程,因此板柵的線性尺寸有所增加,這就造成了板柵的變形或膨脹。
正極板柵腐蝕和變形的特征:
(1)電解液混濁,極板呈腐爛狀。
(2)正極板活性物質(zhì),由于板柵受到腐蝕而失去了應(yīng)有的強(qiáng)度和凝固性,造成脫落,這種脫落往往是呈塊粒狀。
(3)由于正極板柵的腐蝕,引起活性物質(zhì)脫落,這不僅破壞了活性物質(zhì)的細(xì)孔組織,而且有效物質(zhì)的數(shù)量也逐漸減少。這必然造成電池的容量下降,循環(huán)壽命縮短。
正極板柵腐蝕機(jī)理:
(1)二氧化鉛表面析出氧腐蝕:當(dāng)陽極充電時,正極析出氧,這些氧以“超化學(xué)當(dāng)量的原子”的形式進(jìn)入二氧化鉛的晶格中,并透過氧化物層擴(kuò)散到金屬表面,把金屬氧化。氧化金屬是決定鉛的正極腐蝕速度的基本過程,溫度升高極化加強(qiáng),引起氧擴(kuò)散速度增加,腐蝕速度加快。
(2)催化腐蝕:二氧化鉛在正極析出氧的反應(yīng)中是一種催化劑。氧在析出時,是以中間產(chǎn)物自由基的形式出現(xiàn)。例如:.OH、˙O˙、.H2SO4等,這些中間產(chǎn)物在二氧化鉛表面復(fù)合,引起二氧化鉛膜松散,因而使膜下的金屬溶解,引起腐蝕。
(3)鉛——二氧化鉛固相反應(yīng)腐蝕:板柵合金中的鉛與活性物質(zhì)二氧化鉛之間有接觸電位差,這個電位差是電子從鉛向二氧化鉛遷移的原因,所以產(chǎn)生腐蝕。
(4)二氧化鉛中有兩種結(jié)晶,即α—Pb02和β—Pb02與板柵直接接觸的那一層大半是α—Pb02外層大部分是β—Pb02,而陽極腐蝕的基本產(chǎn)物是α—Pb02。
(5)正極板在陽極極化時腐蝕,基本上是沿著晶粒邊界進(jìn)行的.由于在合金每一小晶粒的外層都有另一固溶體的外層,于是在晶粒之間形成了組份與晶粒本身不同的夾層——晶間夾層,合金腐蝕發(fā)生在夾層里。
5、活性物質(zhì)脫落
鉛酸蓄電池在充放電過程中,極板的活性物質(zhì)漸漸因損壞而脫落,這種現(xiàn)象主要發(fā)生在循環(huán)充放電未期,主要特征是在電解液中有沉淀物,電池容量下降?;钚晕镔|(zhì)的脫落,如果是電池的使用壽命接近終止時,活性物質(zhì)的脫落已是正?,F(xiàn)象,但是在下列情況時,同樣造成極板的活性物質(zhì)脫落。
(1)負(fù)極板由于添加劑比例不當(dāng),在充放電過程中引起活性物質(zhì)膨脹脫落。
(2)充放電電流大或過量充放電,長期過放電。
(3)充電時電解液溫度、密度過高。
(4)放電時外電路發(fā)生短路。
(5)電解液不純。
(6)極板硫酸化或板柵腐蝕斷裂。
6、容量降低
鉛酸蓄電池放電時達(dá)不到額定容量或在充放電過程中容量降低一般有以下幾種原因
(1)極群局部短路。
(2)電池串聯(lián)焊接部位有虛假焊存在。故初期容量尚可,隨著充放電過程,假焊部位產(chǎn)生氧化膜雖可導(dǎo)電,但效果不佳。
(3)板柵腐蝕極板斷裂,活性物質(zhì)脫落。
(4)極板硫酸化。
(5)容量放電時電流偏大,電解液密度偏低或電解液液面高度不夠。
(6)充放電設(shè)備、測量儀表超差或出現(xiàn)故障。
(7)放電時,電解液溫度過低。
7、電壓異常
鉛酸蓄電池在充放電過程中電壓異常特征有以下幾個方面:
(1)開路電壓低或充放電時電壓均低。
(2)放電時電壓迅速下降到終止電壓停止放電后很快恢復(fù)較高的電壓。
(3)充電時電壓上升很快很高,停止充電時,電壓下降的過低過快。
(4)放電時電壓出現(xiàn)負(fù)值。
(5)充電時電壓上升且電壓偏低。
造成電壓異常現(xiàn)象一般有以下幾方面原因:
(1)內(nèi)部短路、反極。
(2)極板硫酸化。
(3)極板腐蝕斷裂,活性物質(zhì)脫落。
(4)電解液密度低或高。
(5)測量儀器儀表超差或故障。
(6)連接處接觸不良。
(7)負(fù)極板收縮純化。
(8)過量放電。
(9)充電不足。
(10)自放電大
8、起動性能差
鉛酸蓄電池起動性能差是指在大電流放電時達(dá)不到規(guī)定的要求值。一般由以下幾方面原因造成:
(1)蓄電池連接條(壁焊處)及端柱與極柱聯(lián)接處,匯流排與極板連接處出現(xiàn)虛焊假焊,致使起動性能不佳或無法起動。
(2)電解液密度低、內(nèi)阻大、隔板內(nèi)阻大。
(3)正極板彎曲及極板硫酸化。
(4)放電設(shè)備與蓄電池連接接觸電阻大。
(5)極群短路。
(6)活性物質(zhì)脫落。
(7)放電電流過大。
(8)環(huán)境溫度過低。
9、循環(huán)壽命短
鉛酸蓄電池壽命提前終止的原因一般有以下幾個方面:
(1)正極板腐蝕、負(fù)極板膨脹。
(2)極群短路,極板連電。
(3)隔板損壞或竄位及隔板不耐腐。
(4)充放電循環(huán)比例不當(dāng)。
(5)電解液密度、溫度過高或過低,液面高度不夠。
(6)虛焊假焊,極板脫落。
(7)極板硫酸化。
(8)充放電電流過大。
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