Bateria ołowiowa dodatnia elektroda Aktywna elektroda Aktywna i metody naprawy: kompletny przewodnik

1. Bateria ołowiowa dodatni materiał aktywny: właściwości i rola dwutlenku ołowiu (PBO₂)

1.1 Skład i struktura

Dwutlenek ołowiu (PBO₂) jest pierwotnym aktywnym materiałem elektrody dodatniej w Baterie ołowiowe . Jest to ciemnobrązowa stała z dwiema głównymi kryształowymi formami:

α-PBO₂ (orthorhombic) : ma gęstą strukturę, oferującą dłuższą żywotność baterii, ale stosunkowo słabszą wydajność rozładowania.

β-PBO₂ (tetragonalny): wykazuje wyższą reaktywność i lepszą wydajność rozładowania, ale jest bardziej podatna na zmiękczenie i zrzucanie, co jest wspólnym trybem awarii w akumulatorach.

1.2 Elektrochemiczny mechanizm reakcji

Procesy ładunku i rozładowania w elektrodzie dodatniej obejmują odwracalne reakcje chemiczne:

Rozładowanie (redukcja):

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

Ładunek (utlenianie):

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

Reakcje te stanowią podstawę magazynowania energii i uwalniania energii baterii.

1.3 Kluczowe cechy

Wysoka zdolność utleniania: PBO₂ jest silnym utleniaczem i wymaga kwaśnego środowiska (elektrolit kwasu siarkowego) w celu stabilności.

Podatna na zrzucanie: Zmiany objętości podczas jazdy na rowerze powodują zmiękczenie i zrzucanie aktywnego materiału, co prowadzi do utraty pojemności i awarii baterii.

Słaba przewodność: sama PBO₂ ma ograniczoną przewodność elektryczną, więc opiera się na stopach siatki na bazie ołowiu (ołowiu lub animony ołowiu) w celu przewodzenia elektronów i wsparcia mechanicznego.

1.4 Tryby awarii i wyzwania naprawcze

Zmiękczenie/zrzucanie: zwykle nieodwracalne, wymagające wymiany baterii lub płyty.

Sulfowanie: tworzenie gruboziarnistych kryształów PBSO₄, które zwiększają odporność wewnętrzną; Częściowa naprawa jest możliwa za pomocą metod leczenia.

Ograniczenia naprawy: Poważne uszkodzenie elektrody dodatnie często wymaga wymiany baterii ze względu na trudność przywrócenia integralności materiału.

2. Wspólne Problemy z akumulatorami ołowiu i metody naprawy

2.1 Wspólne problemy i odpowiednie naprawy

Wydaj naprawy objawów

Wydanie	Objawy	Zasada naprawy
Siarczanie	Białe kryształy na płytkach, zwiększona odporność wewnętrzna	Użyj desulfacji impulsów o wysokiej częstotliwości lub rozpuszczaniu chemicznym, aby usunąć kryształy siarczanu ołowiu
Utrata wody	Niski poziom elektrolitu, odsłonięte płytki	Uzupełnij wodą destylowaną lub elektrolitem
Zrzucanie płyty	Stała utrata pojemności	Nieodwracalny; wymaga wymiany płyty lub baterii
Zwarcie	Nieprawidłowe napięcie komórek, szybkie samozadowolenie	Usuń resztki lub wymień separator

2.2 Metody praktycznych napraw

Naprawa fizyczna (siarczacja, utrata wody):

Głównie za zalane Akumulatory kwasowe, takie jak akumulatory starterów samochodowych. Sprawdź i uzupełnij LEV elektrolitów za pomocą roztworu przywracania akumulatora ołowiu, delikatnie wyczyścić osady o siarczanie, a następnie wykonaj kontrolowane cykle ładunku/rozładowania, aby przywrócić pojemność.

Desulfation Pulse:

Wykorzystuje impulsy elektryczne o wysokiej częstotliwości do rozkładania kryształów siarczanu ołowiu. Wymaga specjalistycznego sprzętu do pulsu, dopasowanego do napięcia akumulatora. Nadużywanie może uszkodzić płytki, więc zaleca się ostrożność.

Dodatki chemiczne:

Dodanie środków rozpuszczających siarczan, takich jak EDTA lub siarczan sodu, może pomóc rozpuścić siarczanie. Jednak niewłaściwe użycie może korodować płyty i skrócić żywotność baterii.

Głębokie jazda na rowerze dla łagodnego siarczanu:

Rozładuj akumulator do około 10,5 V (dla baterii 12 V), a następnie wykonaj powolne ładowanie na 0,1 ° C przez ponad 12 godzin, powtarzając 2-3 cykle w celu odmładzania pojemności.

Wymiana elektrolitu:

W celu zanieczyszczenia lub starzenia, spuścić stary elektrolit, spłucz wodą destylowaną, uzupełnij świeżym elektrolitem (ciężkość właściwą 1,28–1,30) i ładuj. Najlepiej pasujący do zalanych Baterie ołowiowe.

3. Które akumulatory kwasowe można naprawić? Najlepsze metody naprawy

3.1 Obudowy możliwe do naprawienia

Łagodne siarczanie z utratą wydajności mniejszej niż 50%.

Utrata wody bez w pełni odsłoniętych płyt, w których napełnianie przywraca funkcję.

Wczesne zwarcia spowodowane przez zdejmowane zanieczyszczenia.

3.2 przypadki nie do naprawienia

Poważne uszkodzenie płyty lub zrzucanie wymagające wymiany.

Pęknięte lub wyciekające obudowy baterii stwarzające zagrożenia bezpieczeństwa.

3.3 Najbardziej skuteczna metoda naprawy

Połączenie odsiarczania pulsowego plus wkłady wody jest najskuteczniejsze w leczeniu zalanych baterii kwasu ołowiowego, takich jak akumulatory samochodowe i UPS. Procedura obejmuje:

1. Sprawdzanie i uzupełnienie elektrolitu wodą destylowaną.

2. Zastosowanie odpuszczenia impulsu przez 12–24 godziny.

3. W pełni ładowanie i testowanie pojemności baterii.

4. Wskazówki dotyczące zapobiegania i konserwacji

Unikaj głębokiego rozładowania: naładuj baterie przynajmniej raz w miesiącu, aby zapobiec siarczanemu.

Użyj prawidłowych ładowarek: Zapobiegaj przeładowaniu lub głębokim rozładowaniu, które uszkadza płyty.

Zapewnij odpowiednią wentylację: przechowuj akumulatory w chłodnych, suchych miejscach w celu zmniejszenia siarczkacji przyspieszonych o wysokie temperatury.

Regularna kontrola: Monitoruj poziomy elektrolitów i napięcie akumulatora, aby wykryć wczesne problemy.

Wczesna interwencja ma kluczowe znaczenie dla przedłużenia żywotności baterii ołowiowej. Najlepszym podejściem do naprawy wczesnego siarczka Roztwór przywracania baterii ołowiu . Jednak gdy elektroda dodatnia ma poważne uszkodzenia, takie jak zrzucanie płyt, konieczna jest wymiana. Konsekwentne utrzymanie i właściwe wykorzystanie znacznie zmniejszają wskaźniki awarii i koszty operacyjne.