Қорғасын-қышқылды аккумулятордың оң электродты белсенді материалы және жөндеу әдістері: толық нұсқаулық

1. Қорғасын-қышқылды аккумулятордың оң белсенді материалы: қорғасын диоксидінің қасиеттері мен рөлі (PbO₂)

1.1 Құрамы және құрылымы

Қорғасын диоксиді (PbO₂) оң электродтың негізгі белсенді материалы болып табылады қорғасын-қышқылды аккумуляторлар . Бұл екі негізгі кристалды пішіні бар қара қоңыр қатты зат:

α-PbO₂ (Орторомбты) : Батареяның ұзағырақ қызмет ету мерзімін, бірақ салыстырмалы түрде төмен разряд өнімділігін ұсынатын тығыз құрылымды ұсынады.

β-PbO₂ (тетрагональді): жоғары реактивтілік пен жақсы разряд өнімділігін көрсетеді, бірақ жұмсарту мен төгілуге ​​бейім, бұл батареяларда жиі кездесетін ақаулық режимі.

1.2 Электрохимиялық реакция механизмі

Оң электродтағы зарядтау және разряд процестері қайтымды химиялық реакцияларды қамтиды:

Разряд (азайту):

PbO₂ + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O

Заряд (тотығу):

PbSO₄ + 2H₂O → PbO₂ + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻

Бұл реакциялар батареяның қуатын сақтау мен босатуды қамтамасыз етеді.

1.3 Негізгі сипаттамалар

Жоғары тотықтырғыш қабілеті: PbO₂ күшті тотықтырғыш және тұрақтылық үшін қышқыл ортаны (күкірт қышқылы электролиті) қажет етеді.

Төгілуге ​​бейім: цикл кезінде көлемнің өзгеруі белсенді материалдың жұмсартылуына және төгілуіне әкеледі, бұл сыйымдылықтың жоғалуына және батареяның істен шығуына әкеледі.

Нашар өткізгіштік: PbO₂ өзі шектеулі электр өткізгіштігіне ие, сондықтан ол электронды өткізгіштік пен механикалық қолдау үшін қорғасын негізіндегі тор қорытпаларына (қорғасын-кальций немесе қорғасын-сурьма) сүйенеді.

1.4 Ақаулық режимдері және жөндеу қиындықтары

Жұмсарту/төгу: әдетте қайтымсыз, батареяны немесе пластинаны ауыстыруды қажет етеді.

Сульфаттану: ішкі кедергісін арттыратын ірі PbSO₄ кристалдарының түзілуі; сульфация әдістері арқылы ішінара жөндеуге болады.

Жөндеу шектеулері: электродтың ауыр оң зақымдалуы белсенді материалдың тұтастығын қалпына келтіру қиындығына байланысты жиі батареяны ауыстыруды қажет етеді.

2. Жалпы Қорғасын-қышқылды аккумулятор мәселелері және жөндеу әдістері

2.1 Жалпы ақаулар және тиісті жөндеулер

Ақаулық симптомдарын жөндеу

Мәселе	Симптомдары	Жөндеу принципі
Сульфаттандыру	Пластиналардағы ақ кристалдар, ішкі қарсылықтың жоғарылауы	Қорғасын сульфатының кристалдарын кетіру үшін жоғары жиілікті импульстік десульфацияны немесе химиялық ерітуді пайдаланыңыз
Су жоғалту	Төмен электролит деңгейі, ашық тақталар	Дистилденген сумен немесе электролитпен толтырыңыз
Пластинаның төгілуі	Тұрақты сыйымдылықтың жоғалуы	Қайтымсыз; пластинаны немесе батареяны ауыстыруды қажет етеді
Қысқа тұйықталу	Қалыпты емес ұяшық кернеуі, тез өздігінен разряд	Қоқысты алып тастаңыз немесе бөлгішті ауыстырыңыз

2.2 Тәжірибелік жөндеу әдістері

Физикалық жөндеу (сульфаттану, суды жоғалту):

Негізінен су басқандарға арналған қорғасын-қышқылды аккумуляторлар . автомобиль стартер батареялары сияқты Электролит деңгейлерін қорғасын-қышқылды аккумуляторды қалпына келтіру ерітіндісімен тексеріп, толтырыңыз, сульфатты шөгінділерді ақырын тазалаңыз, содан кейін сыйымдылықты қалпына келтіру үшін бақыланатын зарядтау/разряд циклдарын орындаңыз.

Импульстік десульфация:

Қорғасын сульфатының кристалдарын ыдырату үшін жоғары жиілікті электр импульстерін пайдаланады. Аккумулятор кернеуіне сәйкес келетін арнайы импульстік десульфатор жабдығын қажет етеді. Шамадан тыс пайдалану пластиналарды зақымдауы мүмкін, сондықтан сақ болу ұсынылады.

Химиялық қоспалар:

EDTA немесе натрий сульфаты сияқты сульфатты ерітетін агенттерді қосу сульфатты ерітуге көмектеседі. Дегенмен, дұрыс пайдаланбау пластиналарды тот басуы және батареяның қызмет ету мерзімін қысқартуы мүмкін.

Жұмсақ сульфаттау үшін терең цикл:

Батареяны шамамен 10,5 В-қа дейін (12 В батареялары үшін) зарядсыздандырыңыз, содан кейін сыйымдылықты жаңарту үшін 2-3 циклды қайталай отырып, 12+ сағат бойы 0,1C температурада баяу зарядтаңыз.

Электролитті ауыстыру:

Ластану немесе қартаю үшін ескі электролитті төгіп тастаңыз, тазартылған сумен шайыңыз, жаңа электролитпен толтырыңыз (меншікті салмағы 1,28–1,30) және қайта зарядтаңыз. Су тасқыны үшін ең қолайлы қорғасын-қышқылды аккумуляторлар.

3. Қандай қорғасын-қышқылды аккумуляторларды жөндеуге болады? Ең жақсы жөндеу әдістері

3.1 Жөндеуге болатын жағдайлар

Сыйымдылығы 50%-дан аз шығынмен жұмсақ сульфаттау.

Толық ашылған тақтайшаларсыз суды жоғалту, мұнда толтыру функцияны қалпына келтіреді.

Алынбалы қоқыстардан туындаған ерте кезеңдегі қысқа тұйықталулар.

3.2 Жөнделмейтін жағдайлар

Пластинаның қатты зақымдалуы немесе ауыстыруды қажет ететін төгілу.

Сынған немесе ағып жатқан батарея корпустары қауіпсіздікке қауіп төндіреді.

3.3 Ең тиімді жөндеу әдісі

Импульстік күкіртсіздендіру плюс суды толтыру комбинациясы автомобиль және UPS батареялары сияқты сульфатты су басқан қорғасын-қышқылды аккумуляторларды емдеу үшін ең тиімді болып табылады. Процедура мыналарды қамтиды:

1. Электролитті тазартылған сумен тексеру және толтыру.

2. 12–24 сағат бойы импульстік десульфацияны қолдану.

3. Толық зарядтау және батарея сыйымдылығын тексеру.

4. Алдын алу және техникалық қызмет көрсету бойынша кеңестер

Терең разрядтан аулақ болыңыз: сульфаттануды болдырмау үшін батареяларды айына кемінде бір рет зарядтаңыз.

Дұрыс зарядтағыштарды пайдаланыңыз: пластиналарға зақым келтіретін шамадан тыс зарядтауды немесе терең зарядты болдырмаңыз.

Дұрыс желдетуді қамтамасыз етіңіз: жоғары температура әсерінен сульфаттануды азайту үшін батареяларды салқын, құрғақ жерде сақтаңыз.

Тұрақты тексеру: ақауларды ерте анықтау үшін электролит деңгейін және батарея кернеуін бақылаңыз.

Ерте араласу қорғасын-қышқылды батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін маңызды. Ерте кезеңдегі сульфаттауды жөндеудің ең жақсы тәсілі импульстік десульфациямен біріктірілген Қорғасын-қышқылды аккумуляторды қалпына келтіру шешімі . Дегенмен, оң электрод пластинаның төгілуі сияқты қатты зақымданған кезде, ауыстыру қажет. Тұрақты техникалық қызмет көрсету және дұрыс пайдалану ақаулар мен пайдалану шығындарын айтарлықтай төмендетеді.