Lood-suur battery-positiewe elektrode Aktiewe materiaal en herstelmetodes: 'n volledige gids

1. Lood-suur battery -positiewe aktiewe materiaal: eienskappe en rol van looddioksied (PBO₂)

1.1 Samestelling en struktuur

Looddioksied (PBO₂) is die primêre aktiewe materiaal van die positiewe elektrode in Lood-suur batterye . Dit is 'n donkerbruin vaste stof met twee hoofkristalvorme:

α-PBO₂ (orthorhombic) : bevat 'n digte struktuur wat langer batterylewe bied, maar relatief swakker ontladingsprestasie.

β-PBO₂ (tetragonaal): vertoon hoër reaktiwiteit en beter ontladingsprestasie, maar is meer geneig tot versagting en vergieting, 'n algemene mislukkingsmodus in batterye.

1.2 Elektrochemiese reaksiemeganisme

Die lading- en ontladingsprosesse by die positiewe elektrode behels omkeerbare chemiese reaksies:

Ontslag (vermindering):

PBO₂ + so₄²⁻ + 4H⁺ + 2E⁻ → PBSO₄ + 2H₂O

Lading (oksidasie):

Pbso₄ + 2h₂o → pbo₂ + so₄²⁻ + 4h⁺ + 2e⁻

Hierdie reaksies ondersteun die energieopberging en -vrystelling van die battery.

1.3 Sleutelkenmerke

Hoë oksideermiddel: PBO₂ is 'n sterk oksideermiddel en benodig 'n suur omgewing (swaelsuurelektroliet) vir stabiliteit.

Versnydend tot vergieting: volume verander tydens fietsry veroorsaak versagting en vergieting van die aktiewe materiaal, wat lei tot kapasiteitsverlies en batteryversaking.

Swak geleidingsvermoë: PBO₂ self het 'n beperkte elektriese geleidingsvermoë, en dit is dus afhanklik van loodgebaseerde roosterlegerings (lood-kalsium of lood-teen-antimonium) vir elektrongeleiding en meganiese ondersteuning.

1.4 Mislukkingsmodusse en hersteluitdagings

Versag/vergieting: gewoonlik onomkeerbaar, wat battery of plaatvervanging benodig.

Sulfasie: vorming van growwe PBSO₄ -kristalle wat interne weerstand verhoog; Gedeeltelike herstel is moontlik deur middel van desulfasiemetodes.

Herstelbeperkings: Ernstige positiewe elektrode -skade noodsaak dikwels die vervanging van batterye as gevolg van die moeilikheid om aktiewe materiaalintegriteit te herstel.

2. Algemeen Lood-suur batteryprobleme en herstelmetodes

2.1 Algemene probleme en ooreenstemmende herstelwerk

Herstel van simptome uitreik

Twispunt	Simptome	Herstelbeginsel
Sulfasie	Wit kristalle op plate, verhoogde interne weerstand	Gebruik hoë frekwensie polsontwikkeling of chemiese ontbinding om loodsulfaatkristalle te verwyder
Waterverlies	Lae elektrolietvlak, blootgestelde plate	Hervul met gedistilleerde water of elektroliet
Plaatafwyking	Permanente kapasiteitsverlies	Onomkeerbaar; Vereis plaat- of batteryvervanging
Kortsluiting	Abnormale selspanning, vinnige selfontlading	Verwyder puin of vervang skeier

2.2 Praktiese herstelmetodes

Fisiese herstel (sulfasie, waterverlies):

Hoofsaaklik vir oorstroomde Lood-suur batterye soos motor-aansitbatterye. Kontroleer en hervul elektroliet Lev els met lood-suur-battery-hersteloplossing, maak sulfasie-afsettings saggies skoon, en voer dan gekontroleerde lading/ontladingsiklusse uit om die kapasiteit te herstel.

Polsontwikkeling:

Gebruik hoë frekwensie elektriese pulse om lood sulfaatkristalle af te breek. Vereis gespesialiseerde polsontwikkelingstoerusting wat ooreenstem met die batteryspanning. Oorbenutting kan plate beskadig, dus word daar aangeraai.

Chemiese bymiddels:

Die toevoeging van sulfaat-oplosmiddels soos EDTA of natriumsulfaat kan help om sulfasie op te los. Onbehoorlike gebruik kan egter plate korrodeer en die batterylewe verkort.

Diep fietsry vir ligte sulfasie:

Ontlaai die battery na ongeveer 10,5V (vir 12V-batterye), en voer dan 12+ uur stadig op 0,1C uit en herhaal 2-3 siklusse om die kapasiteit te verjong.

Elektrolietvervanging:

Vir besoedeling of veroudering, dreineer ou elektroliet, spoel met gedistilleerde water, hervul met vars elektroliet (spesifieke swaartekrag 1.28-1.30) en herlaai. Die beste geskik vir oorstroomde Lood-suur batterye.

3. Watter lood-suur batterye kan herstel word? Beste herstelmetodes

3.1 Herstelbare gevalle

Ligte sulfasie met minder as 50% kapasiteitsverlies.

Waterverlies sonder volledig blootgestelde plate, waar hervulling die funksie herstel.

Vroeë fase kortsluitings wat veroorsaak word deur verwyderbare puin.

3.2 Nie-herstelbare gevalle

Erge plaatbeskadiging of vergieting wat vervang moet word.

Gekareerde of lekkende batterykas wat veiligheidsgevare inhou.

3.3 Die doeltreffendste herstelmetode

Die kombinasie van polsontwikkeling plus watervulling is die doeltreffendste om gesulfateerde oorstroomde lood-suur batterye soos motor- en UPS-batterye te behandel. Die prosedure sluit in:

1. Kontroleer en bolaag die elektroliet met gedistilleerde water.

2. Pas die polsontwikkeling toe vir 12-24 uur.

3. Volledig herlaai en die batterykapasiteit.

4. Wenke vir voorkoming en onderhoud

Vermy diep ontslag: herlaai batterye minstens een keer per maand om sulfasie te voorkom.

Gebruik korrekte laaiers: voorkom te veel koste of diep ontslag wat plate beskadig.

Verseker behoorlike ventilasie: stoor batterye op koel, droë plekke om die sulfasie te verminder, versnel deur hoë temperature.

Gereelde inspeksie: Monitor elektrolietvlakke en batteryspanning om vroeë probleme op te spoor.

Vroeë ingryping is van kritieke belang vir die verlenging van lood-suur batteryleeftyd. Die beste herstelbenadering vir sulfasie in die vroeë stadium is polsontwikkeling gekombineer met Lood-suur batteryhersteloplossing . As die positiewe elektrode egter ernstige skade ly, soos plaatafwyking, is vervanging nodig. Konsekwente onderhoud en behoorlike gebruik verlaag die mislukkingskoers en bedryfskoste aansienlik.