Quan điểm: 0 Tác giả: Trình chỉnh sửa trang web Thời gian xuất bản: 2025-05-15 Nguồn gốc: Địa điểm
1. Vật liệu hoạt động tích cực của pin axit-axit : Các thuộc tính và vai trò của Dioxide chì (PBO₂)
1.1 Thành phần và cấu trúc
Dioxide chì (PBO₂) là vật liệu hoạt động chính của điện cực dương trong pin axit chì . Nó là một chất rắn màu nâu sẫm với hai dạng tinh thể chính:
α-PBO₂ (Orthorhombic) : Có cấu trúc dày đặc, cung cấp thời lượng pin dài hơn nhưng hiệu suất xả tương đối yếu hơn.
β-PBO₂ (tetragonal): Thể hiện khả năng phản ứng cao hơn và hiệu suất xả tốt hơn nhưng dễ bị làm mềm và rụng, một chế độ thất bại phổ biến trong pin.
1.2 Cơ chế phản ứng điện hóa
Các quá trình điện tích và xả tại điện cực dương liên quan đến các phản ứng hóa học có thể đảo ngược:
Xả (giảm):
Pbo₂ + so₄²⁻ + 4h⁺ + 2e⁻ → pbso₄ + 2H₂o
Charge (oxy hóa):
PbSO₄ + 2H₂O → PBO₂ + So₄²⁻ + 4H⁺ + 2E⁻
Những phản ứng này làm nền tảng cho việc lưu trữ và giải phóng năng lượng của pin.
1.3 Đặc điểm chính
Khả năng oxy hóa cao: PBO₂ là chất oxy hóa mạnh và đòi hỏi môi trường axit (chất điện phân axit sunfuric) để ổn định.
Băng xuôi: Thay đổi khối lượng trong quá trình đạp xe gây ra làm mềm và rụng vật liệu hoạt động, dẫn đến mất công suất và mất pin.
Độ dẫn điện kém: Bản thân PBO₂ có độ dẫn điện hạn chế, do đó, nó phụ thuộc vào các hợp kim lưới dựa trên chì (hướng dẫn chì hoặc phản ứng chì) để dẫn điện electron và hỗ trợ cơ học.
1.4 Chế độ thất bại và thách thức sửa chữa
Làm mềm/rụng: thường không thể đảo ngược, cần thay thế pin hoặc tấm.
Sulfation: Sự hình thành các tinh thể PBSO₄ thô làm tăng sức đề kháng bên trong; Sửa chữa một phần là có thể thông qua các phương pháp desulfation.
Hạn chế sửa chữa: Thiệt hại điện cực dương nghiêm trọng thường đòi hỏi phải thay thế pin do khó khăn trong việc khôi phục tính toàn vẹn vật liệu hoạt động.
2. Thông thường Các vấn đề về pin và phương pháp sửa chữa axit chì
2.1 Các vấn đề phổ biến và sửa chữa tương ứng
Phát hành các triệu chứng sửa chữa
Vấn đề |
Triệu chứng |
Nguyên tắc sửa chữa |
Sulfation |
Tinh thể trắng trên các tấm, tăng sức đề kháng bên trong |
Sử dụng desulfation xung tần số cao hoặc hòa tan hóa học để loại bỏ các tinh thể sunfat chì |
Mất nước |
Mức điện phân thấp, các tấm tiếp xúc |
Đổ đầy nước cất hoặc chất điện giải |
Tấm rụng |
Mất năng lực vĩnh viễn |
Không thể đảo ngược; yêu cầu thay thế tấm hoặc pin |
Ngắn mạch |
Điện áp tế bào bất thường, tự xả nhanh chóng |
Loại bỏ các mảnh vỡ hoặc thay thế dấu tách |
2.2 Phương pháp sửa chữa thực tế
Sửa chữa thể chất (Sulfation, Mất nước):
Chủ yếu cho lũ lụt Pin axit chì như pin khởi động xe hơi. Kiểm tra và nạp lại điện giải LEV ELS bằng giải pháp phục hồi pin axit-dẫn, nhẹ nhàng sunfat hóa nhẹ nhàng, sau đó thực hiện các chu kỳ điện tích/phóng điện được kiểm soát để khôi phục công suất.
Desulfation xung:
Sử dụng các xung điện tần số cao để phá vỡ các tinh thể sunfat chì. Yêu cầu thiết bị khử lưu huỳnh xung chuyên dụng phù hợp với điện áp pin. Việc lạm dụng có thể làm hỏng các tấm, vì vậy nên thận trọng.
Phụ gia hóa học:
Thêm các tác nhân phân giải sunfat như EDTA hoặc natri sulfate có thể giúp hòa tan sunfat hóa. Tuy nhiên, việc sử dụng không đúng cách có thể ăn mòn các tấm và rút ngắn thời lượng pin.
Đi xe đạp sâu cho sunfat hóa nhẹ:
Xả pin đến khoảng 10,5V (đối với pin 12V), sau đó thực hiện sạc chậm ở 0,1C trong hơn 12 giờ, lặp lại 2-3 chu kỳ để trẻ hóa công suất.
Thay thế điện giải:
Để ô nhiễm hoặc lão hóa, thoát chất điện phân cũ, rửa sạch bằng nước cất, nạp lại bằng chất điện phân tươi (trọng lực cụ thể 1.28 Ném1.30) và nạp lại. Phù hợp nhất cho bị ngập lụt pin axit chì.
3. Pin axit chì nào có thể được sửa chữa? Phương pháp sửa chữa tốt nhất
3.1 Các trường hợp có thể sửa chữa
Sulfat hóa nhẹ với mất công suất dưới 50%.
Mất nước mà không có các tấm tiếp xúc đầy đủ, trong đó đổ đầy lại chức năng.
Mạch ngắn giai đoạn đầu gây ra bởi các mảnh vụn có thể tháo rời.
3.2 Các trường hợp không thể sửa chữa
Thiệt hại nghiêm trọng hoặc rụng cần thay thế.
Các trường hợp pin bị nứt hoặc rò rỉ đặt ra các mối nguy hiểm an toàn.
3.3 Phương pháp sửa chữa hiệu quả nhất
Sự kết hợp của desulfation xung cộng với nước nạp nước là hiệu quả nhất để xử lý pin axit-axit bị ngập lụt như pin và pin UPS. Thủ tục bao gồm:
1. Kiểm tra và đứng đầu điện giải với nước cất.
2. Áp dụng desulfation xung trong 12 giờ24 giờ.
3. Tăng hoàn toàn và kiểm tra dung lượng pin.
4. Mẹo phòng ngừa và bảo trì
Tránh xả sâu: Sạc pin ít nhất mỗi tháng một lần để ngăn ngừa sunfat.
Sử dụng Bộ sạc chính xác: Ngăn chặn quá mức hoặc xả sâu mà làm hỏng các tấm.
Đảm bảo thông gió thích hợp: Lưu trữ pin ở những nơi khô, mát để giảm sunfat hóa được tăng tốc bởi nhiệt độ cao.
Kiểm tra thường xuyên: Giám sát mức điện phân và điện áp pin để phát hiện các vấn đề sớm.
Can thiệp sớm là rất quan trọng để kéo dài thời lượng pin axit chì. Phương pháp sửa chữa tốt nhất cho sunfat hóa giai đoạn đầu là quá trình khử xung kết hợp với Giải pháp phục hồi pin axit chì . Tuy nhiên, khi điện cực dương phải chịu thiệt hại nghiêm trọng như rụng tấm, việc thay thế là cần thiết. Bảo trì nhất quán và sử dụng thích hợp làm giảm đáng kể tỷ lệ thất bại và chi phí hoạt động.