Bateri Bateri Lead-Acid Positif Bahan Aktif dan Kaedah Pembaikan: Panduan Lengkap

1. Bahan Aktif Bateri Acid Lead-Acid : Ciri-ciri dan Peranan Dioksida Lead (PBO₂)

1.1 Komposisi dan Struktur

Lead Dioksida (PBO₂) adalah bahan aktif utama elektrod positif di bateri asid plumbum . Ia adalah pepejal coklat gelap dengan dua bentuk kristal utama:

α-PBO₂ (Orthorhombic) : Mempunyai struktur padat, menawarkan hayat bateri yang lebih lama tetapi prestasi pelepasan yang lebih lemah.

β-pbo₂ (tetragonal): mempamerkan kereaktifan yang lebih tinggi dan prestasi pelepasan yang lebih baik tetapi lebih mudah untuk melembutkan dan menumpahkan, mod kegagalan biasa dalam bateri.

1.2 Mekanisme Reaksi Elektrokimia

Proses caj dan pelepasan di elektrod positif melibatkan tindak balas kimia yang boleh diterbalikkan:

Pelepasan (pengurangan):

Pbo₂ + so₄²⁻ + 4h⁺ + 2e⁻ → pbso₄ + 2h₂o

Caj (pengoksidaan):

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

Reaksi ini menyokong penyimpanan dan pelepasan tenaga bateri.

1.3 Ciri -ciri utama

Keupayaan pengoksidaan yang tinggi: PBO₂ adalah pengoksida yang kuat dan memerlukan persekitaran berasid (elektrolit asid sulfurik) untuk kestabilan.

Rawan untuk menumpahkan: Perubahan kelantangan semasa berbasikal menyebabkan melembutkan dan menumpahkan bahan aktif, yang membawa kepada kehilangan kapasiti dan kegagalan bateri.

Kekonduksian yang lemah: PBO₂ sendiri mempunyai kekonduksian elektrik yang terhad, jadi ia bergantung kepada aloi grid berasaskan plumbum (plumbum-kalsium atau plumbum-aneh) untuk pengaliran elektron dan sokongan mekanikal.

1.4 Mod Kegagalan dan Cabaran Pembaikan

Melembutkan/menumpahkan: biasanya tidak dapat dipulihkan, memerlukan penggantian bateri atau plat.

Sulfasi: pembentukan kristal PBSO₄ kasar yang meningkatkan rintangan dalaman; Pembaikan separa mungkin melalui kaedah desulfasi.

Had pembaikan: Kerosakan elektrod positif yang teruk sering memerlukan penggantian bateri kerana kesukaran memulihkan integriti bahan aktif.

2. Biasa Masalah bateri asid plumbum dan kaedah pembaikan

2.1 Masalah biasa dan pembaikan yang sepadan

Terbitan gejala pembaikan

Isu	Gejala	Prinsip pembaikan
Sulfasi	Kristal putih di atas pinggan, peningkatan rintangan dalaman	Gunakan desulfasi nadi frekuensi tinggi atau pembubaran kimia untuk menghilangkan kristal sulfat plumbum
Kehilangan air	Tahap elektrolit rendah, plat terdedah	Mengisi semula dengan air suling atau elektrolit
Plate menumpahkan	Kehilangan kapasiti kekal	Tidak dapat dipulihkan; Memerlukan penggantian plat atau bateri
Litar pintas	Voltan sel yang tidak normal, pelepasan diri yang cepat	Keluarkan serpihan atau ganti pemisah

2.2 Kaedah Pembaikan Praktikal

Pembaikan fizikal (sulfasi, kehilangan air):

Terutamanya untuk banjir Bateri asid plumbum seperti bateri starter kereta. Semak dan isi semula lev electrolyte dengan penyelesaian pemulihan bateri asid plumbum, deposit sulfasi bersih perlahan-lahan, kemudian lakukan kitaran caj/pelepasan terkawal untuk memulihkan kapasiti.

Desulfasi Pulse:

Menggunakan denyutan elektrik frekuensi tinggi untuk memecah kristal sulfat plumbum. Memerlukan peralatan desulfator nadi khusus yang dipadankan dengan voltan bateri. Lebih berlebihan boleh merosakkan plat, jadi berhati -hati dinasihatkan.

Aditif kimia:

Menambah agen-agen sulfat seperti EDTA atau natrium sulfat dapat membantu membubarkan sulfasi. Walau bagaimanapun, penggunaan yang tidak betul boleh menghancurkan plat dan memendekkan hayat bateri.

Berbasikal mendalam untuk sulfasi ringan:

Melepaskan bateri kepada kira-kira 10.5V (untuk bateri 12V), kemudian lakukan pengecasan perlahan pada 0.1c selama 12+ jam, mengulangi 2-3 kitaran untuk meremajakan kapasiti.

Penggantian elektrolit:

Untuk pencemaran atau penuaan, longkang elektrolit lama, bilas dengan air suling, isi semula dengan elektrolit segar (graviti spesifik 1.28-1.30), dan cas semula. Paling sesuai untuk dibanjiri bateri asid plumbum.

3. Bateri asid plumbum yang boleh dibaiki? Kaedah pembaikan terbaik

3.1 Kes yang boleh diperbaiki

Sulfasi ringan dengan kehilangan kapasiti kurang daripada 50%.

Kerugian air tanpa plat terdedah sepenuhnya, di mana mengisi semula fungsi memulihkan.

Litar pendek peringkat awal yang disebabkan oleh serpihan yang boleh ditanggalkan.

3.2 Kes yang tidak boleh dibaiki

Kerosakan plat yang teruk atau penumpahan yang memerlukan penggantian.

Retak atau bocor kes bateri yang menimbulkan bahaya keselamatan.

3.3 Kaedah Pembaikan Paling Berkesan

Gabungan desulfasi nadi ditambah refill air adalah yang paling berkesan untuk merawat bateri asid plumbum banjir yang dibanjiri seperti bateri kereta dan UPS. Prosedur ini termasuk:

1. Memeriksa dan mendahului elektrolit dengan air suling.

2. Memohon desulfasi nadi selama 12-24 jam.

3. Pengisian sepenuhnya dan menguji kapasiti bateri.

4. Petua Pencegahan dan Penyelenggaraan

Elakkan pelepasan dalam: Bateri semula sekurang -kurangnya sekali sebulan untuk mengelakkan sulfasi.

Gunakan Pengecas yang betul: Mencegah penebusan berlebihan atau pelepasan yang mendalam yang merosakkan plat.

Pastikan pengudaraan yang betul: Simpan bateri di tempat yang sejuk dan kering untuk mengurangkan sulfasi dipercepatkan oleh suhu tinggi.

Pemeriksaan tetap: Memantau tahap elektrolit dan voltan bateri untuk mengesan masalah awal.

Campur tangan awal adalah penting untuk memanjangkan hayat bateri asid plumbum. Pendekatan pembaikan terbaik untuk sulfasi peringkat awal adalah desulfasi nadi yang digabungkan dengan Penyelesaian pemulihan bateri asid plumbum . Walau bagaimanapun, apabila elektrod positif mengalami kerosakan teruk seperti penumpahan plat, penggantian diperlukan. Penyelenggaraan yang konsisten dan penggunaan yang betul dengan ketara mengurangkan kadar kegagalan dan kos operasi.