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如何防止蓄电池腐蚀、脱落和内部短路


发布时间:2023-02-09 21:50:02 来源: http://www.orzxyx.com/

摘要:了解用户可以采取哪些措施来减少电池腐蚀和脱落腐蚀主要发生在栅极上,这被称为铅从板上“软化和脱落”。这种反应无法避免,因为铅酸环境中的电极总是具有反应性。铅

了解用户可以采取哪些措施来减少电池腐蚀和脱落

腐蚀主要发生在栅极上,这被称为铅从板上“软化和脱落”。这种反应无法避免,因为铅酸环境中的电极总是具有反应性。铅脱落是一种自然现象,可以减少但不能消除。通过这种故障模式达到使用寿命终点的电池已达到或超过预期寿命。限制放电深度、减少循环计数、在适度温度下运行和控制过度充电是防止腐蚀的预防措施。

为了减少对长寿命电池的腐蚀,制造商在充满电后将比重保持在适中的 1.200 水平,而高性能铅酸电池的比重为 1.265 或更高(参见BU-903:如何测量充电状态)较低的比重会降低特定的电池能量。

长时间过充电是造成电网腐蚀的另一个因素。这对密封铅酸系统尤其有害。虽然浸没式铅酸具有一定的过充弹性,但密封装置必须在推荐的浮动充电下运行(参见BU-403:充电铅酸)

具有可变浮充电压的充电器将充电电压调节到当前温度。当环境温度达到 29°C (85°F) 时减少浮充电,当温度降低时增加浮充电以降低腐蚀(参见BU-410:在高温和低温下充电) 大多数固定电池充电器都具有温度控制功能,但这并不常见在车辆中。充满电的启动器电池在行驶时保持在 14.40V(2.40V/cell),这可能导致过度充电。推荐浮动电压为 13.60V(2.27V/cell)。

随着铅酸电池被磷酸锂 (LiFePO) 取代,精确充电至关重要。虽然汽车充电系统为 LiFePO 提供正确的充电终止电压,但锂离子电池在电池充满电后不应再充电。更换 LiFePO 后,这种情况不会发生,并且起动器电池在巡航时会持续充电。虽然 LiFePO 比钴混合锂离子更能容忍过充电,但过充电会缩短磷酸锂电池的寿命。

为了获得最大的表面积,启动器电池上的铅以海绵状形式应用。随着时间的推移和使用,铅块会脱落并降低性能。图 1显示了腐蚀的铅酸电池的内部结构。

被腐蚀的铅酸电池的内部结构
图 1:腐蚀铅酸电池的内部结构[1]

栅格腐蚀是不可避免的,因为铅酸环境中的电极总是具有反应性。铅脱落是一种自然现象,只能减缓而不能消除。

电池的端子也会腐蚀。由于连接两极的​​两种不同金属之间的氧化,白色粉末的形成通常是可见的。端子腐蚀最终会导致电气连接断开。将连接端子更改为与启动电池的电池极相同材料的铅,将解决大多数腐蚀问题。

电池中的铅具有机械活性。放电时,硫酸铅导致极板膨胀,当极板再次收缩时,这种运动会在充电过程中逆转。随着时间的推移,会形成亚硫酸盐晶体,导致铅材料脱落。启动电池的脱落是可控的,因为电池不会进行深度放电,但对于深循环电池来说,这是一个更大的问题。

电气短路是另一种故障模式,尤其是卡车中的启动电池。当电池将其铅脱落到容器底部时,会形成一层导电层,逐渐填充沉积物收集器中分配的空间。随着时间的推移,现在导电的液体可能会到达极板,从而产生短路效应。“短路”一词用词不当,自放电升高 或软短路更适合描述这种情况。

软短路很难检测到,因为电池在充电后立即正常工作,一切看起来都很好。从本质上讲,充电会消除所有软短路条件的迹象,除了在充电过程中触摸电池外壳时可能会注意到的高温。然而,一旦静置 6-12 小时,电池就会开始出现开路电压降低和比重降低等异常现象。

测得的容量也会很低,因为自放电消耗了一些存储的能量。根据 2010 年 BCI 故障模式研究,电池短路占电池故障的 18%,比 5 年前的 31% 有所下降。改进的制造方法可能是造成这种减少的原因。

另一种形式的软短裤是苔藓。当分离器和板由于制造实践不当而略微错位时,就会发生这种情况,它们会导致部分板裸露。这种暴露促进了边缘周围导电晶体苔的形成,从而导致自放电增加。

铅坠是短路的另一个原因,其中大块铅从连接板的焊条上松脱。与随着磨损而发展的软短路不同,由于制造缺陷,铅坠通常发生在电池寿命的早期。这会导致严重的电气短路和永久电压降,从而导致热失控。

最严重和最严重的短路形式是机械故障,其中悬挂的板变松并相互接触。这会导致突然的高放电电流,从而导致过热和热失控。草率的制造以及过度的冲击和振动是造成这种故障的最常见原因。


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本文由韩国SEBANG蓄电池(大陆地区)营销中心于2023-02-09 21:50:02 整理发布。
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