أنماط فشل بطاريات الرصاص الحمضية
تختلف أسباب تعطل البطاريات بسبب الاختلافات في أنواع الألواح وظروف التصنيع وطرق الاستخدام. باختصار ، فإن فشل بطاريات الرصاص الحمضية له المواقف التالية:
↘ متغير التآكل للوحة الموجبة
هناك ثلاثة أنواع من السبائك المستخدمة حاليًا في الإنتاج: سبائك تقليدية من الرصاص والأنتيمون ، بمحتوى من الأنتيمون من 4٪ إلى 7٪ بالكتلة ؛ الأنتيمون المنخفض أو سبائك الأنتيمون المنخفضة للغاية ، مع محتوى من الأنتيمون بنسبة 2٪ بالكتلة أو أقل من 1٪ بالجزء الكتلي ، يحتوي على القصدير والنحاس والكادميوم والكبريت وعوامل بلورية معدلة أخرى ؛ سلسلة الرصاص والكالسيوم ، سبيكة الرباعية في الواقع الرصاص والكالسيوم والقصدير والألومنيوم ، محتوى الكالسيوم هو 0.06٪ إلى 0.1٪ جزء الكتلة. ستتأكسد الشبكات الموجبة المصبوبة من السبائك المذكورة أعلاه إلى كبريتات الرصاص وثاني أكسيد الرصاص أثناء عملية شحن البطارية ، مما سيؤدي في النهاية إلى فقدان وظيفة دعم المواد الفعالة وتعطل البطارية ؛ أو بسبب تكوين طبقة تآكل بثاني أكسيد الرصاص ، تؤدي إلى ثاني أكسيد الرصاص. تنتج السبيكة الإجهاد ، مما يؤدي إلى نمو الشبكة وتشوهها. عندما يتجاوز التشوه 4٪ ، سيتم تدمير الصفيحة بأكملها ، وستسقط المادة النشطة بسبب ضعف الاتصال بالشبكة ، أو حدوث دائرة قصر في قضيب الحافلة.
تسقط المادة الفعالة للوحة الموجبة وتنعم
بالإضافة إلى تساقط المادة الفعالة الناتجة عن نمو الشبكة ، مع الشحن والتفريغ المتكرر ، يتم أيضًا تخفيف الترابط بين جزيئات ثاني أكسيد الرصاص وتخفيفها وفصلها عن الشبكة. سلسلة من العوامل ، مثل تصنيع الشبكة ، وضيق التجميع ، وظروف الشحن والتفريغ ، تؤثر جميعها على تليين المادة الفعالة للوحة الموجبة وسفكها.
↘ كبريتات لا رجوع فيها
عندما يتم تفريغ البطارية بشكل مفرط وتخزينها في حالة تفريغ لفترة طويلة ، فإن قطبها السالب سيشكل بلورة كبريتات الرصاص الخشنة التي يصعب قبول شحنها. هذه الظاهرة تسمى كبريت لا رجعة فيه. لا يزال من الممكن استعادة الكبريتات الطفيفة غير القابلة للعكس ببعض الطرق. في الحالات الشديدة ، يفشل القطب الكهربائي ولا يمكن شحنه.
↘ فقدان القدرة قبل الأوان
عندما يكون الأنتيمون المنخفض أو كالسيوم الرصاص هو سبيكة الشبكة ، تنخفض السعة فجأة في المرحلة المبكرة من استخدام البطارية (حوالي 20 دورة) ، مما يجعل البطارية غير فعالة.
- تراكم خطير للأنتيمون على المواد الفعالة
يتم نقل الأنتيمون الموجود على الشبكة الموجبة جزئيًا إلى سطح المادة النشطة للوحة السالبة مع الدورة. نظرًا لأن الجهد الزائد لتقليل H + على الأنتيمون أقل بحوالي 200mV من ذلك الموجود على الرصاص ، فإن جهد الشحن ينخفض عندما يتراكم الأنتيمون ، ويتم استخدام الجزء الكبير من التيار لتقسيم الماء ، وتفشل البطارية في الشحن بشكل صحيح.
تم اختبار محتوى الأنتيمون للمادة النشطة للإلكترود السالب لبطارية الرصاص الحمضية بجهد شحن 2.30 فولت فقط ، ووجد أن محتوى الأنتيمون في الطبقة السطحية للمادة النشطة للإلكترود السالب وصل 0.12٪ إلى 0.19 ٪ جزء الشامل. بالنسبة لبعض البطاريات ، مثل بطاريات الغواصات ، هناك قيود معينة على التطور الهيدروجين للبطاريات. تم اختبار المادة النشطة للقطب الكهربائي السالب للبطارية مع تطور هيدروجين يتجاوز المعيار ، وبلغ متوسط محتوى الأنتيمون 0.4 ٪ كسر كتلة.
↘ عطل حراري
بالنسبة للبطاريات منخفضة الصيانة ، يجب ألا يتجاوز جهد الشحن خلية واحدة تبلغ 2.4 فولت. في الاستخدام الفعلي ، كما هو الحال في السيارات ، قد يكون منظم الجهد خارج نطاق التحكم ، ويكون جهد الشحن مرتفعًا جدًا ، وتيار الشحن كبير جدًا ، وستزيد الحرارة المتولدة من درجة حرارة إلكتروليت البطارية ، مما يؤدي إلى انخفاض في المقاومة الداخلية للبطارية ؛ تيار الشحن المعزز. إن ارتفاع درجة حرارة البطارية والتيار الزائد يعززان بعضهما البعض ، وهو أمر لا يمكن السيطرة عليه في النهاية ، مما يتسبب في تشوه البطارية وتشققها وفشلها. في حين أن الهروب الحراري ليس وضعًا متكررًا لفشل بطاريات الرصاص الحمضية ، فإنه ليس من غير المألوف. عند الاستخدام ، انتبه لظاهرة أن جهد الشحن مرتفع جدًا وتسخن البطارية.
↘ تآكل قضيب التوصيل السالب
في ظل الظروف العادية ، لا توجد مشكلة تآكل في الشبكة السلبية والقضيب ، ولكن في البطارية المختومة التي ينظمها الصمام ، عند إنشاء دورة الأكسجين ، تمتلئ المساحة العلوية للبطارية بالأكسجين بشكل أساسي ، ويكون قضيب التوصيل أكثر أو أقل من المنحل بالكهرباء في الحجاب الحاجز. العروات تصعد إلى القضبان. سوف تتأكسد سبيكة بسبار لتشكيل كبريتات الرصاص. إذا لم يتم اختيار سبيكة الإلكترود الخاصة بقضيب التوصيل بشكل صحيح ، فسيكون هناك شوائب وفجوات من الخبث في قضيب التوصيل ، وسيتعمق التآكل على طول هذه الفجوات ، مما يتسبب في فصل علامات التبويب عن قضيب التوصيل ، وستفشل اللوحة السالبة.
↘ يسبب ثقب الحجاب الحاجز ماس كهربائى
الأنواع الفردية من الأغشية ، مثل أغشية PP (البولي بروبلين) ، لها أحجام مسام كبيرة ، وسوف يتحول فتيل PP أثناء الاستخدام ، مما ينتج عنه مسام كبيرة ، ويمكن للمادة الفعالة أن تمر عبر المسام الكبيرة أثناء الشحن والتفريغ ، مما يتسبب في حدوث تشوه دقيق. دوائر قصيرة ، ستفشل البطارية.
--نهاية--