Loodzure batterij Positieve elektrode actief materiaal en reparatiemethoden: een complete gids

1. Loodzure batterij Positief actief materiaal: eigenschappen en rol van looddioxide (PBO₂)

1.1 Samenstelling en structuur

Leaddioxide (PBO₂) is het primaire actieve materiaal van de positieve elektrode in Loodzuurbatterijen . Het is een donkerbruine vaste stof met twee hoofdkristalvormen:

α-PBO₂ (orthorhombisch) : heeft een dichte structuur, die een langere levensduur van de batterij biedt maar relatief zwakkere ontladingsprestaties.

β-PBO₂ (tetragonaal): vertoont een hogere reactiviteit en betere lozingsprestaties, maar is meer vatbaar voor verzachten en afwerpen, een gemeenschappelijke faalmodus in batterijen.

1.2 Elektrochemisch reactiemechanisme

De lading- en ontladingsprocessen bij de positieve elektrode omvatten omkeerbare chemische reacties:

Afvoer (reductie):

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

Lading (oxidatie):

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

Deze reacties ondersteunen de energieopslag en het vrijgeven van de batterij.

1.3 Key -kenmerken

Hoog oxidatievermogen: PBO₂ is een sterke oxidatiemiddel en vereist een zure omgeving (zwavelzuur elektrolyt) voor stabiliteit.

Gevoelig voor het afwerpen: volumeveranderingen tijdens het fietsen veroorzaken verzachting en het afwerpen van het actieve materiaal, wat leidt tot capaciteitsverlies en batterijstoring.

Slechte geleidbaarheid: PBO₂ zelf heeft een beperkte elektrische geleidbaarheid, dus het vertrouwt op op lood gebaseerde roosterlegeringen (loodkalcium of lood-antimonie) voor elektronengeleiding en mechanische ondersteuning.

1.4 Faalmodi en reparatie -uitdagingen

Verzachten/afwerpen: meestal onomkeerbaar, waarvoor batterij- of plaatvervanging nodig is.

Sulfatie: vorming van grove PBSO₄ -kristallen die de interne weerstand verhogen; Gedeeltelijke reparatie is mogelijk via desulfatiemethoden.

Reparatiebeperkingen: Ernstige positieve elektrodeschade vereist vaak de vervanging van de batterij vanwege de moeilijkheid om de integriteit van de actieve materiaal te herstellen.

2. Common Problemen met loodzure batterijen en reparatiemethoden

2.1 Gemeenschappelijke problemen en bijbehorende reparaties

Probeer symptomen repareren

Probleem	Symptomen	Reparatieprincipe
Sulfatie	Witte kristallen op platen, verhoogde interne weerstand	Gebruik hoogfrequente pulsdesulfatie of chemische oplossing om loodsulfaatkristallen te verwijderen
Waterverlies	Laag elektrolytniveau, blootgestelde platen	Vullen met gedestilleerd water of elektrolyt
Borduitgifte	Permanente capaciteitsverlies	Onomkeerbaar; Vereist plaat- of batterijvervanging
Kortsluiting	Abnormale celspanning, snelle zelfontlading	Verwijder puin of vervang scheider

2.2 Praktische reparatiemethoden

Fysieke reparatie (sulfatie, waterverlies):

Voornamelijk voor overstroomde Loodzure batterijen zoals auto-startersbatterijen. Controleer en vul elektrolyten in de oplossing voor loodzuurbatterijrestauratie, schone sulfatieafzettingen voorzichtig af en voer vervolgens gecontroleerde lading/ontladingscycli uit om de capaciteit te herstellen.

Puls desulfation:

Gebruikt hoogfrequente elektrische pulsen om loodsulfaatkristallen af te breken. Vereist gespecialiseerde pulsdesulfatorapparatuur gekoppeld aan de batterijspanning. Overmatig gebruik kan platen beschadigen, dus voorzichtigheid wordt geadviseerd.

Chemische additieven:

Het toevoegen van sulfaat-ontroerende middelen zoals EDTA of natriumsulfaat kan helpen sulfatie op te lossen. Onjuist gebruik kan echter platen corroderen en de levensduur van de batterij verkorten.

Diep fietsen voor milde sulfatie:

Los de batterij op ongeveer 10,5 V (voor 12V-batterijen) en voer vervolgens langzaam opladen uit op 0,1 ° C gedurende 12+ uur, waardoor 2-3 cycli worden herhaald om de capaciteit te verjongen.

Elektrolytvervanging:

Draai voor besmetting of veroudering oude elektrolyt af, spoel met gedestilleerd water, vul opnieuw met verse elektrolyt (soortelijk gewicht 1,28-1,30) en laadt op. Het meest geschikt voor overstroomde Loodzuurbatterijen.

3. Welke batterijen voor loodzuur kunnen worden gerepareerd? Beste reparatiemethoden

3.1 Repareerbare koffers

Milde sulfatie met minder dan 50% capaciteitsverlies.

Waterverlies zonder volledig blootgestelde platen, waarbij het opnieuw vullen herstelfunctie.

Early-fase kort circuits veroorzaakt door verwijderbaar puin.

3.2 Niet-herstelbare gevallen

Ernstige plaatschade of afwerpen die vervanging vereisen.

Gebarsten of lekkende batterijgevallen die veiligheidsrisico's opleveren.

3.3 meest effectieve reparatiemethode

De combinatie van pulsdesulfatie plus waternavulling is het meest effectief voor de behandeling van gesulfateerde ondergelopen loodzuuraccu's zoals auto- en UPS-batterijen. De procedure omvat:

1. Controleren en samenvatten van elektrolyt met gedestilleerd water.

2. Puls desulfatie toepassen gedurende 12-24 uur.

3. Batterijcapaciteit volledig opladen en testen.

4. Tips voor preventie en onderhoud

Vermijd diepe ontlading: laadt de batterijen minstens eenmaal per maand op om sulfatie te voorkomen.

Gebruik correcte opladers: voorkom overladen of diepe lozing die platen beschadigt.

Zorg voor een goede ventilatie: bewaar batterijen in koele, droge plaatsen om sulfatie te verminderen die wordt versneld door hoge temperaturen.

Regelmatige inspectie: monitor elektrolytniveaus en batterijspanning om vroege problemen te detecteren.

Vroege interventie is van cruciaal belang voor het verlengen van de levensduur van de batterij van loodzuren. De beste reparatiebenadering voor sulfatie in een vroeg stadium is pulsdesulfatie gecombineerd met Restauratieoplossing voor loodzuurbatterij . Wanneer de positieve elektrode echter ernstige schade lijdt, zoals het afwerpen van plaat, is vervanging noodzakelijk. Consistent onderhoud en het juiste gebruik verminderen de faaltarieven en de operationele kosten aanzienlijk.