电池硫化后的修复方案总结

下面,就以电池失效模式来探讨设备条件、使用条件和维护条件对电池失效的影响及其应对办法：

一、电池的失效模式及其原由

1、电池的正极板软化

电池的正极板是由板栅和活性物质组成的,其中活性物质的有效成分就是氧化铅。放电的时候氧化铅转为硫酸铅,充电的时候硫酸铅转为氧化铅.氧化铅是由α氧化铅和β氧化铅组成的,在2种氧化铅中以其中α氧化铅荷电能力小但是体积大,比为β氧化铅坚硬,主要起支撑作用;β氧化铅恰好相反,荷电能力大但是体积小,比为β氧化铅软,主要起荷电作用。α氧化铅是在碱性环境中生成的,在电池内部一旦出现参与放电以后,在充电只能够加工β氧化铅。正极板的活性物质是多孔结构的,就与电解液——硫酸的接触面积来说,多孔结构是平面的数十倍。如果α氧化铅参与放电以后,重新充电以后只能够生成β氧化铅,这样就失去了支撑,不仅仅会萌生正极板活性物质脱落,而且脱落的活性物质还会堵塞正极板的微孔,导致正极板参与反应的真切面积下降,形成电池容量的下降。后备电源的电池使用年限要求比较严格,对电池的比容要求比较宽,因此后备电源使用的电池的后备电源的电池α氧化铅和β氧化铅比例比深循环的动力型电池大一些.为了减少α氧化铅参与放电,一般控制放电深度仅仅为40%.随着电池的使用时间的增加,电池的容量下降,新电池放电40%的电量,对于旧电池来说必然上超过40%的,所以旧电池就相当于放电深度深,电池的正极板软化也会被加速.所以,电池的容量寿命曲线的后期下降速率远远高于中期.电池容量越小,放电深度越深,α氧化铅损失也越多,正极板软化也越严重,导致电池容量下降越快,形成了恶性循环。

这样,电池的放电深度需要严格控制.实现这个控制的是靠基站的电源管理系统的国内和设置。目前控制电池放电深度的主要标准还是一次放电量和放电电压.这样,尽可能避免在应急的时候强制放电,而应当按照放电量来增加电池的容量。

2、电池的正极板腐蚀

正极板的板栅中的铅在充电过程中或被氧化为氧化铅,并且不能够再还原为铅,形成正极板腐蚀。而氧化铅的体积比铅的体积大,形成体积线性增加变形,使正极板活性物质与板栅脱离,导致正极板失效.而过充电会严重加速正极板腐蚀.我们一般以为不会萌生过充电状态.实际上,基站的浮充电压如果跟不上环境温度的上升而进行下降的补偿,过充电就萌生了.如基站的空调不够或者损坏,电池的过充电也会萌生。这样电池的正极板板栅在不同的使用条件下会有不同的腐蚀速度.这与电池的使用环境温度关系密切。

3、消除硫化

消除电池硫化的办法有几种办法,各有特点。

a.水疗法

如果硫化不太严重,可以使用较稀的电解液,密度在1.100g/cm3以下,即向电池中加水稀释电解液,以提高硫酸铅的溶解度。并用20h率以下的电流,在液温30℃~40℃的范围内较长时间充电,可能得以恢复.如果电解液密度较高,则充电时只进行水分析,活性物质难以恢复.对于密封电池来说,水疗法是无法进行的.另外,水疗法的成本和使用工时都比较大.今朝有了脉冲修复的办法,已经很少见到水疗法了。

b.化学解决办法

采用化学添加剂,在电池发生硫化的时候使用.这种办法对消除硫化是行之有效的,但是其副作用不可忽视.主要问题是会形成自放电分明增加,所以一般的电池制造商都不敢使用。

c.大电流充电

若认为吸附是造成硫酸盐化的原由,则可以用高电流密度充电(达100mA./cm2)。在这样的电流密度下,负极可以达到很负的电势值,这时远离零电荷点,使φ-φ(0)

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