Lyijyhamman akun positiivinen elektrodi aktiivinen materiaali ja korjausmenetelmät: täydellinen opas

1. Lead-happea akku positiivinen aktiivinen materiaali: lyijydioksidin ominaisuudet ja rooli (PBO₂)

1.1 Koostumus ja rakenne

Lyijydioksidi (PBO₂) on positiivisen elektrodin ensisijainen aktiivinen materiaali lyijyakkut . Se on tummanruskea kiinteä kiinteä, jolla on kaksi pääkide muotoa:

α-PBO₂ (ortorombinen) : Siinä on tiheä rakenne, joka tarjoaa pidemmän akun käyttöikän, mutta suhteellisen heikomman purkautumisen suorituskyvyn.

β-PBO₂ (tetragonaalinen): osoittaa suurempaa reaktiivisuutta ja parempaa purkaustehokkuutta, mutta se on alttiimpi pehmentämiselle ja leviämiselle, joka on akkujen yhteinen vikatila.

1.2 Sähkökemiallinen reaktiomekanismi

Positiivisen elektrodin varaus- ja purkausprosessit sisältävät palautuvat kemialliset reaktiot:

Vastuuvapaus (pelkistys):

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

Varaus (hapettuminen):

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

Nämä reaktiot tukevat akun energian varastointia ja vapauttamista.

1.3 Tärkeimmät ominaisuudet

Korkea hapettumiskyky: PBO₂ on vahva hapettimen ja vaatii happaman ympäristön (rikkihappoelektrolyytti) stabiilisuutta varten.

Altis lunastukselle: Volume muutokset pyöräilyn aikana aiheuttavat aktiivisen materiaalin pehmenemistä ja leviämistä, mikä johtaa kapasiteetin menetykseen ja akkujen vikaantumiseen.

Huono johtavuus: Itse PBO₂: lla on rajoitettua sähkönjohtavuutta, joten se riippuu lyijypohjaisista ruudukko-seoksista (lyijy-kalsium tai lyijy-antimonia) elektronien johtavuutta ja mekaanista tukea varten.

1.4 Vikatilat ja korjaushaasteet

Pehmentäminen/irtoaminen: Yleensä peruuttamaton, mikä vaatii akun tai levynvaihtoa.

Sulfaatio: karkean PBSO₄ -kiteiden muodostuminen, jotka lisäävät sisäistä resistenssiä; Osittainen korjaus on mahdollista poistumismenetelmillä.

Korjausrajoitukset: Vakavat positiiviset elektrodivauriot vaativat usein akun vaihtoa, koska aktiivisen materiaalin eheys palauttaa vaikeudet.

2. yleinen Lyijyakkuon liittyvät ongelmat ja korjausmenetelmät

2.1 Yleiset ongelmat ja vastaavat korjaukset

Annosoireiden korjaus

Antaa	Oireet	Korjausperiaate
Sulfaatio	Valkoiset kiteet levyillä, lisääntynyt sisäinen vastus	Käytä korkeataajuista pulssinpoistoa tai kemiallista liukenemista lyijysulfaattikiteiden poistamiseksi
Veden menetys	Matala elektrolyyttitaso, paljaat levyt	Täytä tislatulla vedellä tai elektrolyyttillä
Levy	Pysyvä kapasiteetti	Peruuttamaton; vaatii levyn tai akun vaihdon
Oikosulku	Epänormaali solujännite, nopea itse purkaminen	Poista roskat tai vaihda erotin

2.2 Käytännön korjausmenetelmät

Fyysinen korjaus (sulfaatio, veden menetys):

Pääasiassa tulville Lyijyhampa-akut , kuten auton aloitusparistot. Tarkista ja täytä elektrolyyttilevyä lyijyakun akun palautusliuoksella, puhdasta sulfaation kerrostumia varovasti ja suorita sitten ohjatut varaus-/purkausjaksot kapasiteetin palauttamiseksi.

Pulssinpoisto:

Käyttää korkeataajuisia sähköpulsseja lyijysulfaattikiteiden hajottamiseen. Vaatii erikoistuneet pulssiresulfatorilaitteet, jotka on sovitettu akkujännitteeseen. Liiallinen käyttö voi vahingoittaa levyjä, joten varovaisuutta suositellaan.

Kemialliset lisäaineet:

Sulfaatin liuottavien aineiden, kuten EDTA: n tai natriumsulfaatin, lisääminen voi auttaa liuottamaan sulfointia. Väärä käyttö voi kuitenkin syöpätä levyjä ja lyhentää akun käyttöikää.

Syvä pyöräily lievän sulfaation kannalta:

Vastaa akku noin 10,5 V: n (12 V: n paristojen osalta), suorita sitten hidas lataus 0,1 ° C: ssa 12+ tunnin ajan, toistaen 2-3 sykliä uudistamiskapasiteettia varten.

Elektrolyyttien korvaaminen:

Kontaminaatiota tai ikääntymistä varten tyhjennä vanha elektrolyytti, huuhtele tislatulla vedellä, täyttö tuoreella elektrolyyttillä (spesifinen painovoima 1,28–1,30) ja lataus. Parhaiten sopiva tulvalle lyijyakut.

3. Mitkä lyijyakkut voidaan korjata? Parhaat korjausmenetelmät

3.1 korjattavissa olevat tapaukset

Lievä sulfaatio alle 50%: n kapasiteetin menetyksellä.

Veden menetys ilman täysin paljaat levyt, joissa palauttaminen palauttaa toiminnan.

Irrotettavien roskien aiheuttamat varhaisen vaiheen oikosulut.

3.2 Korjaamattomat tapaukset

Vakava levyvaurio tai vaihtaminen.

Akkujen murtuneet tai vuotavat turvallisuusvaarat.

3.3 Tehokkain korjausmenetelmä

Pulssien poistumisen ja veden täyttöyhdistelmän yhdistelmä on tehokkain sulfoituneiden tulvan lyijyakkujen, kuten auto- ja UPS-akkujen, käsittelemiseen. Menettely sisältää:

1. Elektrolyytin tarkistaminen ja lisääminen tislatulla vedellä.

2. pulssien leviämisen levittäminen 12–24 tunniksi.

3. Akun kapasiteetin kokonaan lataaminen ja testaaminen.

4. Ennaltaehkäisy- ja huoltovinkit

Vältä syvää purkaus: lataa akut vähintään kerran kuukaudessa sulfaation estämiseksi.

Käytä oikeita latureita: Estä ylikuormitus tai syvän purkaminen, joka vahingoittaa levyjä.

Varmista asianmukainen ilmanvaihto: Säilytä akkuja viileissä, kuivissa paikoissa, jotta korkeat lämpötilat kiihdyttivät sulfaation.

Säännöllinen tarkastus: Seuraa elektrolyyttitasoja ja akun jännitettä varhaisten ongelmien havaitsemiseksi.

Varhainen interventio on kriittinen lyijyakkun keston pidentämiseksi. Paras korjausmenetelmä varhaisen vaiheen sulfaation kannalta on pulssinpoisto yhdistettynä Lyijyakun akun palauttamisratkaisu . Kuitenkin, kun positiivinen elektrodi kärsii vakavista vaurioista, kuten levyn irtoamisesta, vaihtaminen on välttämätöntä. Johdonmukainen ylläpito ja asianmukainen käyttö vähentävät huomattavasti epäonnistumisasteita ja toimintakustannuksia.