Olověná baterie pozitivní elektroda Aktivní materiál a opravné metody: Kompletní průvodce

1. Pozitivní aktivní materiál baterie olovo-kyseliny : Vlastnosti a role oxidu olova (PBO₂)

1.1 Složení a struktura

Oxid olova (PBO₂) je primárním aktivním materiálem pozitivní elektrody v Olověné baterie . Je to tmavě hnědá pevná látka se dvěma hlavními krystalovými formami:

a-pbo₂ (ortorombický) : má hustou strukturu, která nabízí delší výdrž baterie, ale relativně slabší výkon vypouštění.

P-PBO₂ (Tetragonal): Vykazuje vyšší reaktivitu a lepší výkonový výkon, ale je náchylnější k změkčení a uvolňování, což je běžný poruchový režim v bateriích.

1.2 Elektrochemická reakční mechanismus

Procesy nabití a vypouštění na pozitivní elektrodě zahrnují reverzibilní chemické reakce:

Vypouštění (redukce):

PBO₂ + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2E⁻ → PBSO₄ + 2H₂O

Nabíjení (oxidace):

PBSO₄ + 2H₂O → PBO₂ + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2E⁻

Tyto reakce podporují skladování a uvolňování energie baterie.

1.3 Klíčové charakteristiky

Vysoká oxidační schopnost: PBO₂ je silný oxidační vůči a pro stabilitu vyžaduje kyselé prostředí (elektrolyt kyseliny sírové).

Náchylný k uvolnění: Změny objemu během cyklování způsobují změkčení a uvolňování aktivního materiálu, což vede ke ztrátě kapacity a selhání baterie.

Špatná vodivost: Samotná PBO₂ má omezenou elektrickou vodivost, takže se spoléhá na slitiny mřížky založené na olovech (olovnatý nebo olověný antimony) pro vedení elektronů a mechanickou podporu.

1.4 Režimy selhání a výzvy opravy

Změkčení/uvolnění: obvykle nevratné, vyžadující výměnu baterie nebo desky.

Sulfatace: tvorba hrubých krystalů PBSO₄, které zvyšují vnitřní odolnost; Částečná oprava je možná prostřednictvím metod odsiření.

Omezení opravy: Těžké pozitivní poškození elektrod často vyžaduje výměnu baterie v důsledku obtížnosti obnovení integrity aktivního materiálu.

2. obyčejné baterie olověné Problémy s bateriemi a metodami opravné

2.1 Běžné problémy a odpovídající opravy

Oprava příznaků vydání

Problém	Příznaky	Princip opravy
Sulfatace	Bílé krystaly na deskách, zvýšená vnitřní odpor	Použijte vysokofrekvenční pulzní odsiření nebo chemické rozpouštění k odstranění krystalů olova sulfátu
Ztráta vody	Nízká hladina elektrolytů, exponované desky	Doplňte destilovanou vodou nebo elektrolytem
Odlévání desky	Trvalá ztráta kapacity	Nevratné; Vyžaduje výměnu desky nebo baterie
Zkrat	Abnormální napětí buněk, rychlé sebepochyby	Odstraňte zbytky nebo vyměňte separátor

2.2 Praktické opravné metody

Fyzická oprava (sulfatace, ztráta vody):

Hlavně pro zaplavené Olověné baterie , jako jsou baterie pro startéry automobilů. Zkontrolujte a doplňte elektrolyt lev els s olovnatým kyselinovým roztokem baterie, jemně čisté sulfatační usazení a poté proveďte kontrolované cykly náboje/vypouštění, abyste obnovili kapacitu.

Pulzní odsiření:

Používá vysokofrekvenční elektrické pulsy k rozpadu krystalů síranu olova. Vyžaduje specializované zařízení pro pulzní odsiření odpovídající napětí baterie. Nadměrné použití může poškodit desky, takže se doporučuje opatrnost.

Chemické přísady:

Přidání látek pro rozpouštění síranu, jako je EDTA nebo síran sodný, může pomoci rozpustit sulfataci. Nesprávné použití však může korodovat destičky a zkrátit výdrž baterie.

Hluboká cyklistika pro mírnou sulfataci:

Vypouštějte baterii na asi 10,5 V (pro 12V baterie), poté proveďte pomalé nabíjení při 0,1 ° C po dobu 12+ hodin a opakujte 2-3 cykly, abyste omladili kapacitu.

Výměna elektrolytů:

Pro kontaminaci nebo stárnutí vypusťte starý elektrolyt, opláchněte destilovanou vodou, doplňte čerstvým elektrolytem (specifická gravitace 1,28–1,30) a dobití. Nejvhodnější pro zaplavené Olověné baterie.

3. Které olověné baterie lze opravit? Nejlepší metody opravy

3.1 Opravitelné případy

Mírná sulfatace s méně než 50% ztrátou kapacity.

Ztráta vody bez plně exponovaných desek, kde funguje doplnění obnovení.

Krátké obvody v rané fázi způsobené odnímatelnými zbytky.

3.2 Nepřipravitelné případy

Závažné poškození desky nebo uvolnění vyžadující výměnu.

Popraskané nebo prosakující pouzdra na baterii představující bezpečnostní rizika.

3.3 Nejúčinnější metoda opravy

Kombinace pulzního odsiření plus doplňování vody je nejúčinnější pro ošetření sulfatovaných zatopených baterií olověných olovnatého, jako jsou baterie CAR a UPS. Postup zahrnuje:

1. Kontrola a doplňování elektrolytu destilovanou vodou.

2. Použití pulzní odsiření po dobu 12–24 hodin.

3. plně dobíjení a testování kapacity baterie.

4. Tipy pro prevenci a údržbu

Vyvarujte se hlubokého výboje: Nabijte baterie alespoň jednou měsíčně, aby se zabránilo sulfataci.

Použijte správné nabíječky: Zabraňte přebíjení nebo hlubokému vypouštění, které poškozují talíře.

Zajistěte správné větrání: Uložte baterie v chladných a suchých místech, abyste snížili sulfataci zrychlené vysokými teplotami.

Pravidelná kontrola: Sledujte hladiny elektrolytů a napětí baterie za účelem detekce včasných problémů.

Včasná intervence je rozhodující pro prodloužení výdrže baterie s olověnou kyselou. Nejlepší přístup k opravě pro sulfaci v rané fázi je pulzní odsiření v kombinaci s Řešení obnovy baterie olovnatého . Když však pozitivní elektroda trpí vážným poškozením, jako je uvolňování desky, je nutná výměna. Důsledná údržba a správné použití výrazně snižují míru selhání a provozní náklady.