1 什么是電池硫化?
在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶,充電時又非常難于轉化為活性物質的硫酸鉛,這就是硫酸鹽化,簡稱為“硫化”。生成這種硫酸鉛的原因是過放電或放電后長期放置時,硫酸鉛微粒在電解液中溶解,呈飽和狀態,這些硫酸鉛在溫度低時重新結晶,而在結晶質硫酸鉛是析出。這樣在一度析出的粒子上一次又一次地因溫度變動而生長、發展,使結晶粒增大。這種硫酸鉛的導電性不良、電阻大,溶解度和溶解速度又很小,充電時恢復困難。因而成為容量降低和壽命縮短的原因。
2 產生硫化的原因是什么?
正常的鉛蓄電池在放電時形成硫酸鉛結晶,充電時比較容易地還原為鉛。如果電池地使用和維護不善,例如經常充電不足或過放電,負極上就會逐漸形成一種粗大堅硬的硫酸鉛。這種硫酸鉛用常規的方法充電很難還原,要求充電電壓很高,由于充電時充電接受能力很差,大量析出氣體。這種現象通常發生在負極,被稱為不可逆硫酸鹽化。它引起蓄電池容量下降,甚至成為蓄電池壽命終止的原因。
一般認為,這種不可逆硫酸鹽化的原因是硫酸鉛的重結晶,粗大結晶形成之后溶解度減少。
硫酸鉛的重結晶使晶體變大,是由于多晶體系傾向與減少小其表面自由能的結果。從結晶過程的規律可知,小結晶尺寸的溶解度大于大結晶尺寸的溶解度。
因此,當長期存放或過放電時,大量的硫酸鉛存在,再加上硫酸濃度和溫度的波動,個別的硫酸鉛晶體就可以依附靠近小晶體的溶解而長大。
有人提出與上述完全不同的觀點,認為不可逆硫酸鹽化常常與電解液中存在大量表面活性物質有關,這些表面活性物質作為雜質存在。由于吸附減小了硫酸鉛的溶解度,充電時會使鉛離子還原的極限電流下降。
表面活性物質也會吸附在正極上,但它不至于引起不可逆硫酸鹽化,因為正極在充電時進行陽極氧化過程,其電勢足以破壞表面活性物質,使之被氧化為水和二氧化碳。
防止負極不可逆硫酸鹽化最簡單的方法是,及時充電和不要過放電。蓄電池一旦發生了不可逆硫酸鹽化,如能及時處理尚能挽救。一般的處理方法是:將電解液的濃度調低(或用水代替硫酸),用比正常充電電流小一半或更低的電流進行充電,然后放電,再充電......如此反復數次,達到應有的容量以后,重新調整電解液濃度及液面高度。
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