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Blei-Säure-Batterie-positive Elektroden aktive Material- und Reparaturmethoden: Ein vollständiger Leitfaden

Ansichten: 0     Autor: Site Editor Veröffentlichung Zeit: 2025-05-15 Herkunft: Website

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Blei-Säure-Batterie-positive Elektroden aktive Material- und Reparaturmethoden: Ein vollständiger Leitfaden


1. Blei-Säure-Batterie -positives aktives Material: Eigenschaften und Rolle von Bleidioxid (PBO₂)

1.1 Zusammensetzung und Struktur

Bleidioxid (PBO₂) ist das primäre aktive Material der positiven Elektrode in Blei-Säure-Batterien . Es ist ein dunkelbrauner Feststoff mit zwei Hauptkristallformen:

α-PBO₂ (orthorhombisch) : verfügt über eine dichte Struktur und bietet eine längere Akkulaufzeit, aber relativ schwächere Entladungsleistung.

β-PBO₂ (tetragonal): zeigt eine höhere Reaktivität und eine bessere Entladungsleistung, ist jedoch anfälliger für die Erweichen und das Absetzen, ein häufiger Ausfallmodus in Batterien.


1.2 Elektrochemischer Reaktionsmechanismus

Die Ladungs- und Entladungsprozesse an der positiven Elektrode beinhalten reversible chemische Reaktionen:


Entladung (Reduktion):

Pbo₂ + so₄²⁻ + 4H⁺ + 2E⁻ → PBSO₄ + 2H₂O

Ladung (Oxidation):

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


Diese Reaktionen untermauern die Energiespeicherung und -freisetzung der Batterie.


1.3 Schlüsselmerkmale

Hohe Oxidationsfähigkeit: PBO₂ ist ein starker Oxidationsmittel und benötigt eine saure Umgebung (Schwefelsäurelektrolyt) zur Stabilität.


Anfällig für das Absetzen: Volumenänderungen während des Radfahrens verursachen Erweichen und Ablagerungen des aktiven Materials, was zu einem Kapazitätsverlust und Batterieversagen führt.


Schlechte Leitfähigkeit: PBO₂ selbst hat eine begrenzte elektrische Leitfähigkeit und stützt sich daher auf Blei-Gitter-Legierungen (Blei-Calcium oder Blei-Antimony) für Elektronenleitungen und mechanische Unterstützung.


1.4 Fehlermodi und Reparaturherausforderungen

Erweichen/Absatz: Normalerweise irreversibel, für Batterie- oder Plattenersatz.


Sulfatierung: Bildung von groben PBSO₄ -Kristallen, die die innere Resistenz erhöhen; Eine teilweise Reparatur ist durch Entschwindigkeitsmethoden möglich.


Reparaturbeschränkungen: Schwere positive Elektrodenschäden erfordert häufig den Batterieersatz aufgrund der Schwierigkeit der Wiederherstellung der aktiven Materialintegrität.


2. Common Blei-Säure-Batterieprobleme und Reparaturmethoden

2.1 Häufige Probleme und entsprechende Reparaturen

Reparaturen von Symptomen

Ausgabe

Symptome

Reparaturprinzip

Schwefelung

Weiße Kristalle auf Platten, erhöhte Innenwiderstand

Verwenden Sie Hochfrequenzimpulsdesulfierung oder chemische Auflösung, um Bleisulfatkristalle zu entfernen

Wasserverlust

Niedriger Elektrolytspiegel, exponierte Platten

Nachfüllen mit destilliertem Wasser oder Elektrolyt

Plattenschuppen

Dauerkapazitätsverlust

Irreversibel; Benötigt Teller oder Batterieersatz

Kurzschluss

Abnormale Zellspannung, schnelle Selbstentladung

Entfernen Sie Trümmer oder ersetzen Sie den Trennzeichen



2.2 Praktische Reparaturmethoden

Physikalische Reparatur (Sulfatierung, Wasserverlust):

Hauptsächlich für überflutete Blei-Säure-Batterien wie Autostarterbatterien. Überprüfen und nachfüllen Sie die Elektrolyt-Level mit Blei-Säure-Batterie-Restaurierungslösung, reinigen Sie sanft Sulfatierungsablagerungen und führen Sie dann kontrollierte Ladung/Entladungszyklen durch, um die Kapazität wiederherzustellen.


Pulsentesulfation:

Verwendet hochfrequente elektrische Impulse, um Bleisulfatkristalle abzubauen. Benötigt spezielle Impulsdesulfatorausrüstung, die an die Batteriespannung angepasst ist. Überbeanspruchung kann Schäden schädigen, so dass Vorsicht geboten wird.


Chemische Zusatzstoffe:

Das Hinzufügen von Sulfatabissellöglichkeiten wie EDTA oder Natriumsulfat kann dazu beitragen, die Sulfatierung aufzulösen. Eine unsachgemäße Verwendung kann jedoch die Platten korrodieren und die Akkulaufzeit verkürzen.


Tiefes Radfahren für milde Sulfatierung:

Entladen Sie die Batterie auf ca. 10,5 V (für 12-V-Batterien) und führen Sie dann 12 bis 12 Stunden lang langsam auf, um 2-3 Zyklen zu wiederholen, um die Kapazität zu verjüngen.


Elektrolytersatz:

Für Kontamination oder Alterung den alten Elektrolyten abtropfen lassen, mit destilliertem Wasser abspülen, mit frischem Elektrolyt (spezifisches Gewicht 1.28–1,30) nachfüllen und aufladen. Am besten für überflutete geeignet Blei-Säure-Batterien.


3. Welche Blei-Säure-Batterien können repariert werden? Beste Reparaturmethoden

3.1 reparierbare Fälle

Leichte Sulfatierung mit einem Kapazitätsverlust von weniger als 50%.

Wasserverlust ohne vollständig exponierte Platten, bei denen die Nachfüllung wiederhergestellt wird.

Kurzstrecken im Frühstadium, die durch abnehmbare Trümmer verursacht werden.


3.2 nicht reparierbare Fälle

Schwere Schädigung von Platten oder Ablagerungen, die ersetzt werden müssen.

Cracked oder undichte Batteriefälle, die Sicherheitsrisiken darstellen.


3.3 Effektivste Reparaturmethode

Die Kombination aus Impulsdesulfation und Wasserauffüllung ist am effektivsten bei der Behandlung von Sulfated Purfated Blei-Säure-Batterien wie Auto- und UPS-Batterien. Das Verfahren umfasst:


1. Elektrolyt mit destilliertem Wasser prüfen und übertreffen.

2. Auftragen Sie die Pulsentwagung für 12–24 Stunden.

3.. Vollständige Batteriekapazität vollständig aufladen und testen.


4. Tipps zur Vorbeugung und Wartung

Vermeiden Sie tiefe Entladung: Mindestens einmal im Monat Batterien aufladen, um die Schwefelung zu verhindern.

Verwenden Sie korrekte Ladegeräte: Verhindern Sie Überladungen oder tiefes Entladen, die die Platten beschädigen.

Stellen Sie eine ordnungsgemäße Belüftung sicher: Batterien an kühlen, trockenen Stellen aufbewahren, um die durch hohe Temperaturen beschleunigte Sulfatierung zu verringern.

Regelmäßige Inspektion: Überwachen Sie den Elektrolytspiegel und die Batteriespannung, um frühe Probleme zu erkennen.


Eine frühzeitige Intervention ist entscheidend für die Verlängerung der Batterielebensdauer von Blei. Der beste Reparaturansatz für die Sulfatierung im Frühstadium ist die Pulsentesulfation kombiniert mit Blei-Säure-Batterie-Restaurierungslösung . Wenn die positive Elektrode jedoch schwere Schäden wie das Absatz von Platten erleidet, ist ein Austausch erforderlich. Konsequente Wartung und ordnungsgemäße Nutzung senken die Ausfallraten und Betriebskosten erheblich.


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