Свинцово-кислотный батарея положительный электрод Активный материал и методы ремонта: полное руководство

1. Свинцово-кислотная батарея положительный активный материал: свойства и роль диоксида свинца (PBO₂)

1.1 Композиция и структура

Диоксид свинца (PBO₂) является основным активным материалом положительного электрода в свинцовые батареи . Это темно -коричневое твердое вещество с двумя основными кристаллическими формами:

α-PBO₂ (Orthorhomic) : имеет плотную структуру, предлагающую более длительное время автономной работы, но относительно более слабые производительность разряда.

β-PBO₂ (тетрагональный): демонстрирует более высокую реакционную способность и лучшую производительность разряда, но более подвержен смягчению и выбросу, что является общим режимом отказа в батареях.

1.2 Механизм электрохимической реакции

Процессы заряда и разгрузки на положительном электроде включают обратимые химические реакции:

Разряд (сокращение):

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

Заряд (окисление):

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

Эти реакции лежат в основе хранения и выпуска энергии батареи.

1.3 Ключевые характеристики

Высокая окислительная способность: PBO₂ является сильным окислителем и требует кислотной среды (электролит серной кислоты) для стабильности.

Склонность к выпуску: изменения объема при циклировании приводят к размягчению и выбросу активного материала, что приводит к потере емкости и сбою батареи.

Плохая проводимость: сам PBO₂ обладает ограниченной электрической проводимостью, поэтому он опирается на сплавы на основе свинца (свинцовый кальний или свинцовая адвоката) для электронной проводимости и механической поддержки.

1.4 Режимы сбоя и проблемы с ремонтом

Размягчение/выпадение: обычно необратимое, требующее замены аккумулятора или пластины.

Сульфатирование: образование грубых кристаллов PBSO₄, которые увеличивают внутреннее сопротивление; Частичное восстановление возможно с помощью методов десульфации.

Ограничения ремонта: тяжелое положительное повреждение электродов часто требует замены батареи из -за сложности восстановления целостности активного материала.

2. Общий Проблемы с батареей и отремонтирован

2.1 Общие проблемы и соответствующий ремонт

Выпуск симптомов восстановление

Проблема	Симптомы	Принцип ремонта
Сульфатация	Белые кристаллы на пластинах, повышенное внутреннее сопротивление	Используйте высокочастотные импульсные дессульфация или химическое растворение для удаления кристаллов сульфата свинца
Потеря воды	Низкий уровень электролита, открытые пластины	Пополнить дистиллированной водой или электролитом
Проливание тарелки	Постоянная потеря мощностей	Необратимый; Требуется замена пластины или аккумулятора
Короткий замыкание	Аномальное напряжение клеток, быстро	Снимите мусор или замените разделитель

2.2 Практические методы ремонта

Физическое восстановление (сульфатация, потеря воды):

В основном для затопленных свинцово-кислотные батареи , такие как стартовые батареи. Проверьте и пополните электролитные лефы с помощью раствора для восстановления батареи с свинцовым аккумулятором, осторожно чистые отложения сульфата, а затем выполните контролируемые циклы заряда/разгрузки для восстановления емкости.

Пульсовая десульфация:

Использует высокочастотные электрические импульсы, чтобы разбить кристаллы сульфата свинца. Требуется специализированное оборудование импульсного десульфатора, соответствующее напряжению батареи. Чрезмерное использование может повредить пластины, поэтому рекомендуется осторожность.

Химические добавки:

Добавление сульфатных агентов, таких как ЭДТА или сульфат натрия, может помочь растворить сульфатирование. Тем не менее, неправильное использование может коррозировать пластины и сокращать срок службы батареи.

Глубокий велосипед для легкого сульфата:

Разрядка аккумулятора примерно до 10,5 В (для батарей 12 В), затем выполните медленную зарядку при 0,1 ° С в течение 12+ часов, повторяя 2-3 цикла для омоложения.

Замена электролита:

Для загрязнения или старения слейте старый электролит, промойте дистиллированной водой, пополните свежим электролитом (удельный гравитация 1,28–1.30) и перезаряжайте. Лучше всего подходит для затопленного свинцовые батареи.

3. Какие свинцовые батареи могут быть отремонтированы? Лучшие методы ремонта

3.1 Исполняемые случаи

Мягкое сульфатирование с потерей мощности менее 50%.

Потеря воды без полностью открытых пластин, где функционирует восстановление.

Короткие цирки на ранней стадии, вызванные съемным мусором.

3.2 Невозвращаемые случаи

Тяжелый повреждение пластин или сброс, требующий замены.

Требованные или протекающие батареи, представляющие опасности безопасности.

3.3 Наиболее эффективный метод ремонта

Комбинация пульсной десульфации плюс пополнение воды является наиболее эффективной для обработки сульфатированных затопленных свинцовых батарей, таких как батареи Car и UPS. Процедура включает в себя:

1. Проверка и заполнение электролита дистиллированной водой.

2. Применение импульсной десульфации в течение 12–24 часов.

3. Полностью перезарядка и тестирование емкости аккумулятора.

4. Советы по профилактике и обслуживанию

Избегайте глубоких разрядов: перезарядки батареи не реже одного раза в месяц, чтобы предотвратить сульфатирование.

Используйте правильные зарядные устройства: предотвращайте перезагрузку или глубокую разгрузку, которые повреждают пластины.

Убедитесь, что правильная вентиляция: храните батареи в прохладных, сухих местах, чтобы уменьшить сульфатирование, ускоренные при высоких температурах.

Регулярный осмотр: контроль уровня электролита и напряжение аккумулятора, чтобы обнаружить ранние проблемы.

Раннее вмешательство имеет решающее значение для продления срока службы батареи. Лучший подход к восстановлению сульфатирования на ранней стадии-это пульсовая десульфация в сочетании с Решение для восстановления батареи в свинцом . Однако, когда положительный электрод страдает от тяжелого повреждения, такого как выпадение пластин, необходима замена. Последовательное обслуживание и надлежащее использование значительно снижают уровень отказов и эксплуатационные расходы.