Активний матеріал та методи ремонту свинцево-кислоти з акумулятором: повний посібник

1. Позитивний активний матеріал акумулятора свинцю : Властивості та роль діоксиду свинцю (PBO₂)

1.1 Склад та структура

Діоксид свинцю (PBO₂) є первинним активним матеріалом позитивного електрода в свинцеві батареї . Це темно -коричнева тверда речовина з двома основними кристалічними формами:

α-PBO₂ (орторомбічний) : має щільну структуру, що пропонує більший час роботи акумулятора, але відносно слабкіші показники розряду.

β-PBO₂ (тетрагональний): проявляє більш високу реакційну здатність та кращі показники розряду, але більш схильне до пом'якшення та проливання, звичайного режиму відмови в батареях.

1.2 Електрохімічний механізм реакції

Процеси заряду та розряду на позитивному електроді включають оборотні хімічні реакції:

Виділення (зменшення):

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

Заряд (окислення):

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

Ці реакції лежать в основі зберігання та випуску енергії акумулятора.

1.3 Ключові характеристики

Висока окислювальна здатність: PBO₂ є сильним окислювачем і вимагає кислого середовища (електроліт сірчаної кислоти) для стабільності.

Схильний до проливу: зміни обсягу під час велосипедного руху викликають пом'якшення та проливання активного матеріалу, що призводить до втрати ємності та відмови акумулятора.

Погана провідність: сама PBO₂ має обмежену електропровідність, тому вона покладається на сплави на основі свинцю (свинцю-кальцію або свинцевий антум) для проведення електронів та механічної підтримки.

1.4 Режими невдачі та проблеми з ремонтом

Пом'якшення/проливання: зазвичай незворотно, що вимагає заміни акумулятора або пластини.

Сульфація: утворення грубих кристалів PBSO₄, що підвищують внутрішню стійкість; Частковий ремонт можливий за допомогою методів десульфації.

Обмеження відновлення: Суворі позитивні пошкодження електродів часто вимагають заміни акумулятора через складність відновлення цілісності активного матеріалу.

2. Поширений Проблеми з акумулятором свинцю та методи ремонту

2.1 Поширені проблеми та відповідний ремонт

Видайте симптоми відновлення

Питання	Симптоми	Принцип ремонту
Сульфація	Білі кристали на пластинках, підвищення внутрішньої стійкості	Використовуйте високочастотну пульсову десульфацію або хімічне розчинення для видалення кристалів сульфату свинцю
Втрата води	Низький рівень електроліту, оголені таблички	Заправка дистильованою водою або електролітом
Проливання тарілок	Постійна втрата потужностей	Незворотно; вимагає заміни пластини або акумулятора
Коротке замикання	Ненормальна клітинна напруга, швидка самозарахування	Видаліть сміття або замініть сепаратор

2.2 Практичні методи ремонту

Фізичне відновлення (сульфація, втрата води):

В основному для затопленого Акумулятори свинцю-кислоти , такі як батареї для запуску автомобілів. Перевірте та заправляйте електроліти Lev Els за допомогою розчину для відновлення акумулятора свинцю, обережно чисті відкладення сульфації, потім виконуйте цикли контрольованого заряду/розряду для відновлення ємності.

Пульсова десульфація:

Використовує високочастотні електричні імпульси для руйнування кристалів сульфату свинцю. Вимагає спеціалізованого обладнання для десульфатора імпульсу, що відповідає напрузі акумулятора. Надмірне використання може пошкодити тарілки, тому рекомендується обережність.

Хімічні добавки:

Додавання сульфату-дисольованих засобів, таких як EDTA або сульфат натрію, може допомогти розчиняти сульфату. Однак неправильне використання може роз’їхати пластини та скоротити час роботи акумулятора.

Глибоке їзда на велосипеді для м'якої сульфації:

Виділіть акумулятор приблизно на 10,5 В (для 12В акумуляторів), потім виконайте повільну зарядку на 0,1 ° С протягом 12 годин, повторюючи 2-3 цикли для омолодження ємності.

Заміна електролітів:

Для забруднення або старіння злив старий електроліт, промийте дистильованою водою, заправляйте свіжим електролітом (питома вага 1,28–1,30) та зарядку. Найкраще підходить для затопленого свинцеві батареї.

3. Які батареї свинцю можна відремонтувати? Найкращі методи ремонту

3.1 Ремонтні випадки

Легка сульфація з втратою потужностей менше 50%.

Втрата води без повністю опромінених пластин, де функціонує відновлення заправки.

Короткі схеми на ранній стадії, спричинені знімним сміттям.

3.2 Неповітні випадки

Сильне пошкодження пластини або проливання, що вимагає заміни.

Тріщені або протікають випадки акумулятора, що становлять небезпеку для безпеки.

3.3 Найефективніший метод ремонту

Поєднання пульсової десульфації плюс заправка води є найбільш ефективним для обробки сульфованих затоплених свинцевих акумуляторів, таких як автомобілі та акумулятори UPS. Процедура включає:

1. Перевірка та переповнення електроліту дистильованою водою.

2. Застосування пульсу пульсу протягом 12–24 годин.

3. Повністю підзарядка та тестування ємності акумулятора.

4. Поради щодо профілактики та обслуговування

Уникайте глибокого розряду: заряджайте акумулятори щонайменше раз на місяць, щоб запобігти сульфації.

Використовуйте правильні зарядні пристрої: запобігти перезарядку або глибокому розряду, що пошкоджує плитки.

Переконайтесь, що належна вентиляція: зберігайте акумулятори в прохолодних, сухих місцях для зменшення сульфації, що прискорюється високими температурами.

Регулярний огляд: контролюйте рівень електроліту та напругу акумулятора для виявлення ранніх проблем.

Раннє втручання є критичним для продовження роботи акумулятора, що кидається на свинцю. Найкращий підхід до ремонту для ранньої стадії-це пульсова десульфація в поєднанні з Рішення відновлення акумуляторів свинцю . Однак, коли позитивний електрод зазнає сильних пошкоджень, таких як проливання пластини, необхідна заміна. Послідовне обслуговування та належне використання значно знижують рівень відмов та експлуатаційні витрати.