Aktivni material in popravilo baterije s svinčeno kislino pozitivno elektrodo: celoten vodnik

1. Pozitivni aktivni material s svinčeno kislino : lastnosti in vloga svinčevega dioksida (PBO₂)

1.1 Sestava in struktura

Svinčni dioksid (PBO₂) je primarni aktivni material pozitivne elektrode v baterije s svinčeno kislino . To je temno rjava trdna snov z dvema glavnima kristalnima oblikama:

α-PBO₂ (Orthorhombic) : odlikuje gosto strukturo, ki ponuja daljšo življenjsko dobo baterije, vendar razmeroma šibkejša zmogljivost praznjenja.

β-PBO₂ (tetragonalni): ima večjo reaktivnost in boljšo zmogljivost praznjenja, vendar je bolj nagnjen k mehčanju in odvajanju, skupni način okvare v baterijah.

1.2 Elektrokemijski reakcijski mehanizem

Postopki naboja in praznjenja na pozitivni elektrodi vključujejo reverzibilne kemijske reakcije:

Izcedek (zmanjšanje):

PBO₂ + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2E⁻ → Pbso₄ + 2H₂o

Naboj (oksidacija):

Pbso₄ + 2H₂o → pbo₂ + so₄²⁻ + 4H⁺ + 2E⁻

Te reakcije temeljijo na shranjevanju in sproščanju energije baterije.

1.3 Ključne značilnosti

Visoka oksidacijska sposobnost: PBO₂ je močan oksidator in za stabilnost zahteva kislo okolje (elektrolit žveplove kisline).

Nagnjeni k odstranjevanju: Spremembe glasnosti med kolesarjenjem povzročijo mehčanje in odstranjevanje aktivnega materiala, kar vodi do izgube zmogljivosti in odpovedi baterije.

Slaba prevodnost: sama PBO₂ ima omejeno električno prevodnost, zato se opira na svinčene omrežne zlitine (svinčene kalcije ali svinčeve proti svincu) za prevodnost elektronov in mehansko podporo.

1.4 Načini odpovedi in izzivi popravila

Mehčanje/odlivanje: običajno nepopravljivo, zahteva zamenjavo baterije ali plošče.

Sulfacija: tvorba grobih kristalov PBSO₄, ki povečujejo notranjo odpornost; Delno popravilo je možno z metodami razsulfacije.

Omejitve popravila: Huda pozitivna poškodba elektrode pogosto zahteva zamenjavo baterije zaradi težav pri obnovi celovitosti aktivnega materiala.

2. Pogosto Težave s svinčeno kislino in načine popravila

2.1 Pogoste težave in ustrezna popravila

Izdajte popravilo simptomov

Izdajo	Simptomi	Načelo popravila
Sulfacija	Beli kristali na ploščah, povečana notranja odpornost	Za odstranjevanje kristalov svinčevega sulfata uporabite visokofrekvenčni impulzni razsulfacijo ali kemično raztapljanje
Izguba vode	Nizka raven elektrolitov, izpostavljene plošče	Napolnite z destilirano vodo ali elektrolitom
Odstranjevanje plošč	Trajna izguba zmogljivosti	Nepovratna; zahteva zamenjavo plošče ali baterije
Kratek krog	Nenormalna napetost celic, hitro samopostrežno polnjenje	Odstranite naplavine ali zamenjajte separator

2.2 Praktične metode popravila

Fizično popravilo (sulfacija, izguba vode):

Predvsem za poplavljene Baterije s svinčeno kislino, kot so avtomobilske zaganjalnike. Preverite in napolnite elektrolitne levine z raztopino za obnovitev baterije s svinčeno kislino, nežno očistite nahajališča sulfacije, nato izvedite nadzorovane cikle polnjenja/praznjenja, da obnovite zmogljivost.

Pulzno silofacijo:

Uporablja visokofrekvenčne električne impulze za razčlenitev kristalov svinčevega sulfata. Zahteva specializirano opremo za impulzno desulfator, ki se ujema z napetostjo akumulatorja. Prekomerna uporaba lahko poškoduje plošče, zato se priporoči previdnost.

Kemični dodatki:

Dodajanje sredstev, ki razdelijo sulfat, kot sta EDTA ali natrijev sulfat, lahko pomaga raztakniti sulfacijo. Vendar lahko nepravilna uporaba korodira plošče in skrajša življenjsko dobo baterije.

Globoko kolesarjenje za blago sulfacijo:

Baterijo izpraznite na približno 10,5 V (za 12 V baterij), nato pa 12 ur izvedite počasno polnjenje pri 0,1C in ponovite 2-3 cikle, da pomladite zmogljivost.

Zamenjava elektrolitov:

Za kontaminacijo ali staranje odcedite stari elektrolit, sperite z destilirano vodo, napolnite s svežim elektrolitom (specifična gravitacija 1,28–1,30) in napolnite. Najbolj primeren za poplavljene baterije s svinčeno kislino.

3. Katere svinčene kisline je mogoče popraviti? Najboljši načini popravila

3.1 Popravilni kovčki

Blaga sulfacija z manj kot 50 -odstotno izgubo zmogljivosti.

Izguba vode brez popolnoma izpostavljenih plošč, kjer ponovno napolnite obnovitve.

Zgodnje kratke tokokroge, ki jih povzročajo odstranljivi odpadki.

3.2 Nenapni primeri

Huda poškodba ali odstranjevanje plošč, ki zahtevajo zamenjavo.

Razpokane ali puščajoče baterije, ki predstavljajo varnostne nevarnosti.

3.3 Najučinkovitejši način popravila

Kombinacija impulznega razsulfacije in polnjenja vode je najučinkovitejša za zdravljenje sulfatiranih poplavljenih baterij svinca, kot so avtomobilske in UPS baterije. Postopek vključuje:

1. Preverjanje in prelivanje elektrolita z destilirano vodo.

2. Uporaba impulznega razsulfacije 12–24 ur.

3. Popolnoma polnjenje in preizkušanje zmogljivosti baterije.

4. Nasveti za preprečevanje in vzdrževanje

Izogibajte se globokem izpustu: Baterije napolnite vsaj enkrat na mesec, da preprečite sulfacijo.

Uporabite pravilne polnilnike: Preprečite prekomerno ali globoko izpraznjenje plošče.

Zagotovite pravilno prezračevanje: Shranite baterije na hladnih, suhih mestih, da zmanjšate sulfacijo, pospešeno z visokimi temperaturami.

Redni pregled: spremljajte ravni elektrolitov in napetost akumulatorja, da zaznate zgodnje težave.

Zgodnja intervencija je ključnega pomena za podaljšanje življenjske dobe baterije svinčene kisline. Najboljši pristop popravila za sulfacijo v zgodnji fazi je impulzno razsulfacijo v kombinaciji z Raztopina za obnovo baterije s svinčeno kislino . Ko pa pozitivna elektroda utrpi hude poškodbe, kot je odstranjevanje plošč, je potrebna zamenjava. Dosledno vzdrževanje in pravilna uporaba znatno zmanjšata stopnjo okvare in operativne stroške.