1. 鉛酸バッテリー ポジティブアクティブ材料:二酸化鉛の特性と役割(PBO₂)
1.1構成と構造
二酸化鉛(PBO₂)は、の正電極の主要な活性材料です 鉛蓄電池。 2つの主要な結晶形を持つ暗褐色の固体です。
α-PBO₂(orthorhombic) :密な構造を備えており、バッテリー寿命が長くなりますが、排出パフォーマンスが比較的弱くなっています。
β-PBO₂(四角形): 反応性が高く、排出性能が向上しますが、バッテリーの一般的な故障モードである軟化と脱落の傾向があります。
1.2電気化学反応メカニズム
正の電極での電荷と排出プロセスには、可逆的な化学反応が含まれます。
排出(削減):
pbo₂ +so₄²⁻ +4h⁺ +2e⁻→pbso₄ +2h₂o
電荷(酸化):
pbso₄ +2h₂o→pbo₂ +so₄²⁻ +4h⁺ +2e⁻
これらの反応は、バッテリーのエネルギー貯蔵と放出を支えています。
1.3重要な特性
高酸化能力: PBO₂は強力な酸化剤であり、安定性のために酸性環境(硫酸電解質)が必要です。
脱落しやすい: サイクリング中の量の変化により、活性材料の柔らかさと脱落が発生し、容量の損失とバッテリー故障につながります。
導電率が低い: PBO₂自体の電気伝導率は限られているため、電子伝導と機械的支持のために、鉛ベースのグリッド合金(鉛カルシウムまたは鉛ティモン)に依存しています。
1.4障害モードと修復の課題
軟化/脱落: 通常、バッテリーまたはプレートの交換が必要です。
硫酸化: 内部抵抗を増加させる粗いPbso₄結晶の形成。脱硫法により部分的な修復が可能です。
修復の制限: 重度の陽性電極損傷は、アクティブな材料の完全性を回復するのが難しいため、しばしばバッテリーの交換を必要とします。
2。共通 鉛酸バッテリーの 問題と修理方法
2.1一般的な問題と対応する修理
症状の修復を発行します
問題 |
症状 |
修理原則 |
硫化 |
プレート上の白い結晶、内部抵抗の増加 |
高周波パルス脱硫または化学溶解を使用して、鉛硫酸塩結晶を除去する |
水損失 |
低電解質レベル、露出したプレート |
蒸留水または電解質で補充します |
プレートの脱落 |
永久容量損失 |
不可逆;プレートまたはバッテリーの交換が必要です |
短絡 |
異常な細胞電圧、迅速な自己放電 |
破片を取り外すか、セパレーターを交換します |
2.2実用的な修復方法
物理的修復(硫化、水損失):
主に浸水のため 鉛蓄電池。 車のスターターバッテリーなどの鉛酸バッテリー復元溶液を使用して電解質レブELを確認して補充し、硫酸化をきれいに清掃し、制御された充電/放電サイクルを実行して容量を回復します。
パルス脱硫:
高頻度の電気パルスを使用して、硫酸膜結晶を分解します。バッテリー電圧に一致する特殊なパルスデスルファー装置が必要です。乱用はプレートを損傷する可能性があるため、注意を払うことをお勧めします。
化学添加物:
EDTAや硫酸ナトリウムなどの硫酸塩溶解剤を添加すると、硫酸化の溶解に役立ちます。ただし、不適切な使用により、プレートが腐食し、バッテリー寿命が短くなる場合があります。
軽度の硫化のための深いサイクリング:
バッテリーを約10.5V(12Vバッテリーの場合)に放電し、0.1cで12時間以上遅い充電を実行し、2〜3サイクルを繰り返して容量を若返らせます。
電解質の交換:
汚染または老化のために、古い電解質を排出し、蒸留水ですすぎ、新鮮な電解質(比重1.28–1.30)を補充し、充電します。浸水に最適です 鉛蓄電池.
3.どの鉛酸バッテリーを修理できますか?最良の修理方法
3.1修理可能なケース
容量が50%未満の軽度の硫酸化。
完全に露出したプレートなしの水損失。補充が機能を復元します。
取り外し可能な破片によって引き起こされる初期段階の短絡。
3.2非修復不可能なケース
交換を必要とする重度のプレートの損傷または脱落。
安全上の危険をもたらすバッテリーケースのひび割れまたは漏れ。
3.3最も効果的な修復方法
パルス脱硫と水リフィルの組み合わせは、CARやUPSバッテリーなどの硫酸化された鉛蓄電池の処理に最も効果的です。手順には次のものが含まれます。
1.蒸留水で電解質を確認して補充します。
2。パルス脱硫を12〜24時間塗布します。
3.バッテリー容量の完全な充電とテスト。
4。予防とメンテナンスのヒント
排出量を避けてください。 蒸留を防ぐために、少なくとも月に1回は、
正しい充電器を使用します: プレートを損傷する過充電または深い放電を防ぎます。
適切な換気を確保する: 高温で加速する硫酸化を減らすために、涼しく乾燥した場所にバッテリーを貯蔵します。
定期的な検査: 電解質レベルとバッテリー電圧を監視して、早期の問題を検出します。
鉛蓄電池の寿命を延ばすには、早期介入が重要です。初期段階の硫酸化のための最良の修復アプローチは、と組み合わされた脈拍脱硫酸塩です 鉛蓄電池修復ソリューション。ただし、陽性電極がプレートの脱落などの深刻な損傷に苦しむ場合、交換が必要です。一貫したメンテナンスと適切な使用法は、故障率と運用コストを大幅に削減します。