Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池極板硫酸鹽化原因分析
Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池極板上產(chǎn)生一層導(dǎo)電不良、白色的粗晶粒硫酸鉛，正常充電時(shí)，不能完全使其轉(zhuǎn)化為鉛和二氧化鉛，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“硫酸鉛硬化”，簡(jiǎn)稱(chēng)“硫化”。這種結(jié)晶體很難在正常充電時(shí)消除，硫酸鹽化的程度與Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池容量有很大關(guān)系，硫酸鹽化越嚴(yán)重，Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池容量越少，
產(chǎn)生極板不可逆硫酸鹽化原因有: 直至報(bào)廢。極板硫酸鹽化是Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池常見(jiàn)的故障，許多Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池失效也是因這一故障而發(fā)生的。
(1)存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)闃O板活性物質(zhì)表面存在硫酸，導(dǎo)致活性物質(zhì)表面的硫酸鉛老化后失去電離的作用。
(2)沒(méi)有及時(shí)充電。放電后未對(duì)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池進(jìn)行及時(shí)充電，常表現(xiàn)為線(xiàn)路短路后沒(méi)及時(shí)給Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池補(bǔ)充電，使Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池長(zhǎng)時(shí)間處于欠充電狀態(tài)。
(3)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池帶電擱置時(shí)處于放電狀態(tài)，未及時(shí)給Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池補(bǔ)充電，電解液密度過(guò)高或不純，都會(huì)使正負(fù)極板中活性物質(zhì)的表面形成硫酸鹽化。在已放電或半放電狀態(tài)下放置時(shí)間過(guò)久，自放電率高，未對(duì)其進(jìn)行維護(hù)充電。
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(4)經(jīng)常性的深度放電及過(guò)放電，放電電流過(guò)大或過(guò)小，沒(méi)有及時(shí)充電或充電不足。
(5)由于未及時(shí)對(duì)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池進(jìn)行補(bǔ)水維護(hù)，Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池干涸或加人的電解液濃度過(guò)高，長(zhǎng)期處于高密度電解液下會(huì)逐漸使Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池硫酸鹽化。
(6)初充電不足或長(zhǎng)期充電不足。由于Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的儲(chǔ)存期過(guò)長(zhǎng)，性能降低而又未在使用之前補(bǔ)充電，充電器與Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池不配套，造成Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池長(zhǎng)期充電不足。
(7)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池組中單只Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池性能不一致，存在差異過(guò)大的落后Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池。若Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池組中某一只Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的容量明顯低于其他Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池，會(huì)造成整個(gè)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池組電壓下降，充電時(shí)落后Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池因最先被充滿(mǎn)而其余Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池仍需充電而形成過(guò)充電，放電時(shí)落后Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池又因最先被放空而形成過(guò)放電，從而導(dǎo)致硫酸鹽化進(jìn)一步加劇，使得落后程度更加嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。
(8)通過(guò)隔板及極板邊緣絕緣產(chǎn)生慢性短路。由于Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池槽底積粉過(guò)高或由于電解液不純，雜質(zhì)結(jié)晶于極板邊緣而形成慢性短路，使極板逐漸硫酸鹽化。
(9)沒(méi)有定期過(guò)充電。由于Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池內(nèi)部的活性物質(zhì)不能地利用，總有一部分硫酸鉛不易轉(zhuǎn)化，這部分硫酸鉛很容易結(jié)晶細(xì)化形成極板硫酸鹽化，經(jīng)常采用快速充電容易造成由于電流密度過(guò)高，極板內(nèi)部的硫酸鉛不易轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。
(10)放電過(guò)程中Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的保護(hù)電壓和截止電壓控制不嚴(yán)，長(zhǎng)期造成放電過(guò)度。
(11)電解液不純，電解液液面過(guò)低，致使極板上部露出液面，而使Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池極板逐漸硫酸鹽化。
(12)新Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池或停用的Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池，在儲(chǔ)存期內(nèi)沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充充電。
(13)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池使用環(huán)境惡劣，內(nèi)部微細(xì)孔堵塞或者有雜質(zhì)短路，或Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池使用不當(dāng)，內(nèi)部短路。
如果上述這些情況長(zhǎng)期得不到解決，將導(dǎo)致Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的極板上形成粗大、難溶解、導(dǎo)電性
差的硫酸鉛，堵塞極板的微孔，妨碼電解液的滲透作用，使極板內(nèi)部的活性物質(zhì)不能很好地參加化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致容量下降，內(nèi)阻增加。最終在Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的極板上形成不溶解的結(jié)晶，使得電極的導(dǎo)電性能明顯下降，并使極板內(nèi)部的活性物質(zhì)不斷剝落，難以參與電化學(xué)反應(yīng)。
Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的硫酸鹽化的危害
硫酸鉛在形成之后一段時(shí)間內(nèi)活性較高，如果在這一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有及時(shí)充電或者充電不完全，使它未及時(shí)轉(zhuǎn)化為正負(fù)極活性物質(zhì)，硫酸鉛就會(huì)在溫度低時(shí)重新結(jié)品，在結(jié)晶質(zhì)硫酸鉛上析出。如果這樣一次又一次地重復(fù)，結(jié)晶顆粒就會(huì)不斷增大，成為導(dǎo)電性能差、難以溶解、充電時(shí)難以恢復(fù)的硫酸鉛結(jié)晶，導(dǎo)致Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池不可逆硫酸鹽化。
統(tǒng)計(jì)表明，絕大多數(shù)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的失效都是由電極活性物質(zhì)的不可逆硫酸鹽化造成的。這種硫酸鹽化物在充電時(shí)難以恢復(fù)為二氧化鉛及海綿狀鉛。硫酸鹽化對(duì)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的危害如下:
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(1)它的形成消耗了活性物質(zhì)，使Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的有效容量降低，長(zhǎng)期如此將導(dǎo)致Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池報(bào)廢。
(2)不僅它本身在充電時(shí)難以恢復(fù)，而且會(huì)阻塞多孔電極的空隙，妨礙電解液通過(guò)，增加內(nèi)阻。
(3)充放電時(shí)發(fā)熱更多，使Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池溫度升高，加大極板的腐蝕與變形，使活性物質(zhì)脫落導(dǎo)致Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的結(jié)構(gòu)性報(bào)廢。
(4)使充電效率下降，充電時(shí)間延長(zhǎng)，造成時(shí)間及能源的浪費(fèi)。
(5)導(dǎo)致更嚴(yán)重的電解水現(xiàn)象，Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池容易失水干涸。
(6)由于容量下降，輸出功率不足，為保持一定的輸出就只能加大放電深度，而這會(huì)造成硫酸鹽化更加嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。
(7)由于消耗了硫酸，導(dǎo)致電解液密度下降，大電流放電能力降低，性能下降。
(8)硫酸鹽化了的Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池極化作用大、充電接受能力差，活性物質(zhì)有效性差，放電端電壓下降快，額定容量低。充電時(shí)，電壓上升較快，電解液密度達(dá)不到規(guī)定值，產(chǎn)生過(guò)量氣體，使Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池溫度升高。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，分子接觸面積小，反應(yīng)能量小。
硫酸鹽化Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的修復(fù)
Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池產(chǎn)生不可逆硫酸鹽化時(shí)，應(yīng)根據(jù)其程度的輕重進(jìn)行修復(fù)。
(1)對(duì)硫酸鹽化較輕的Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池可進(jìn)行一般的活化充電(即均衡充電)，即可以恢復(fù)正常。具體方法是:用初次充電的第二階段充電電流連續(xù)地進(jìn)行過(guò)量充電。當(dāng)電解液產(chǎn)生大量的氣泡，密度達(dá)1.28g/cm左右時(shí)即可使用。能將有硫酸鹽化的個(gè)別Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池單獨(dú)進(jìn)行過(guò)充電，使其消除硫酸鹽化。
(2)對(duì)硫酸鹽化較重的Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池應(yīng)采用“水療法”，具體方法是:將Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池充電后，作一次10h放電率放電，放到單格Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池電壓均降至1.8V為止。然后將電解液從Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池內(nèi)倒出，并立即加入蒸餾水，靜置1~2h，用初次充電的第二階段充電電流進(jìn)行連續(xù)充電，待電解液密度升至1.15g/cm左右時(shí)，再按10h放電率放電至終止電壓。然后再用原來(lái)充電電流進(jìn)行過(guò)充電，直到正、負(fù)極板開(kāi)始出現(xiàn)大量氣泡，電解液密度不再上升，把電解液密度調(diào)整到1.28g/cm并用10h放電率放電至終止電壓，再次采用初次充電的第二階段充電電流進(jìn)行連續(xù)充電，待電解液密度升至1.15g/cm左右時(shí)。然后再用10h放電率的1/5放電電流放電1.5~2h。如此重復(fù)數(shù)次、當(dāng)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池容量達(dá)到額定容量的80%時(shí)即可使用。若容量還很小，可按上述方法反復(fù)進(jìn)行，直到Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池性能恢復(fù)正常為止。
預(yù)防Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池變形的措施
預(yù)防Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池變形的措施有:
(1)在保證不漏液的前提下盡可能多地加液，以延長(zhǎng)或避免“熱失控”的產(chǎn)生;確保正
常使用壽命期間電解液的飽和度。這種方法存在漏液的危險(xiǎn)，在批量生產(chǎn)過(guò)程中控制難度
較大。
(2)避免產(chǎn)生內(nèi)部短路或微短路或帶有微短路傾向。
(3)使用過(guò)程中應(yīng)防止過(guò)放電的發(fā)生，做到充滿(mǎn)電再存放。減少過(guò)充電，即縮短“高電壓區(qū)”充電時(shí)間，實(shí)踐證明充電末期充電轉(zhuǎn)換效率很低，有的僅能達(dá)50%。因此，縮短這一時(shí)間對(duì)失水十分有利，普通的充電器為達(dá)到這一日的采取提高轉(zhuǎn)換電流來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這種方式在低溫條件下可能發(fā)生充電不足的故障。為此不少充電器廠(chǎng)家開(kāi)始開(kāi)發(fā)帶溫度反饋控制的充電器:一是對(duì)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池充電電壓進(jìn)行溫度補(bǔ)償，即溫度越高充電電壓越低，溫度越低充電電壓越高，系數(shù)約為一3mN/單格℃;二是通過(guò)檢測(cè)環(huán)境溫度來(lái)控制轉(zhuǎn)換電流的大小，即溫度越高電流越大，溫度越低電流越小。有的充電器除上述控制外還對(duì)充電高電壓區(qū)進(jìn)行時(shí)間控制即達(dá)到規(guī)定的高電壓時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到達(dá)時(shí)間即強(qiáng)行轉(zhuǎn)人浮充防止高電壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，這種方法在溫度較高時(shí)非常有效。
(4)檢查充電器的充電參數(shù)，不得有嚴(yán)重過(guò)充現(xiàn)象。
(5)在高溫下充電時(shí)，必須保證Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池散熱良好，采取降溫措施或減短充電時(shí)間，否則應(yīng)停止充電。
(6)改變極板片數(shù)對(duì)變形也能起到有效控制。在對(duì)變形Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池解剖時(shí)發(fā)現(xiàn)有部分Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池有微短路現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)短路或微短路則會(huì)使整組Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池處于過(guò)充電狀態(tài)，將大大增加Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池充電末期電流(即過(guò)充電流)，使Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池很快失水，發(fā)熱變形，減少極板片數(shù)必然使極板間距增大，短路和微短路的幾率將大大減小，因此，使變形Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池所占比例減少。
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(7)改進(jìn)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池板柵合金材料，Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池失水與板柵材料有關(guān)，板柵的析氣(氧和氫)過(guò)電位高低直接影響析氣量大小，用高析氫，析氧過(guò)電位(絕對(duì)值)的合金制成的板柵裝配成的Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池失水量就低，反之則高。
(8)改進(jìn)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池的生產(chǎn)工藝，提高Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池充電轉(zhuǎn)換效率也是避免Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池變形的有效方法。另外，采用負(fù)脈沖去極化的充電模式也能很有效地避免變形。脈沖充電的目的是提高充電效率，減少Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池失水，但不是所有的脈沖方式都有效果，從大方向來(lái)看，只要達(dá)到了降低充電電壓，充足電的效果即認(rèn)為有效果，或經(jīng)過(guò)測(cè)試每次充好電(安全充電)析氣量得到減小(與普通充電器比較)，同樣認(rèn)為有效。
(9)改進(jìn)Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池使用條件也能有效地預(yù)防Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池變形，由于Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池溫度升高其電極的過(guò)
電位將降低，而使析氣量增大，過(guò)充電流也將增大，使Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池發(fā)熱加大，若沒(méi)有良好散熱良好。同樣可能使Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池發(fā)生變形，使用過(guò)程中，特別是高溫季節(jié)，應(yīng)盡可能使Delta臺(tái)達(dá)中達(dá)電通蓄電池散熱良好。
