蓄電池過放電的影響
2005/12/22 16:56:40 電源在線網(wǎng)
過放電是指蓄電池在深放電時超過了規(guī)定的終止電壓后仍繼續(xù)放電的一種使用狀態(tài)。經(jīng)常處于這種使用狀態(tài)下的鉛蓄電池，不論是富液式還是貧液式，負(fù)極都會出現(xiàn)硫酸鹽化而使電池失效。在VRLA電池中負(fù)極的硫酸鹽化的幾率大于一般鉛蓄電池[1]。
此外，以Pb-Ca合金為板柵材料，采用AGM隔板和氧復(fù)合技術(shù)的VRLA電池是貧液式設(shè)計，硫酸電解液的量往往起到了限制容量的作用。在過放電過程中，當(dāng)電解液中的H2SO4因參與放電反應(yīng)而被耗盡時，在電解液幾乎呈中性甚至弱堿性的環(huán)境中，作為放電產(chǎn)物的PbSO4的溶解度卻大大增加。有數(shù)據(jù)表明：一旦H2SO4被耗盡，當(dāng)電解液呈中性時，Pb2+濃度會驟然升高2個數(shù)量級，這時隔板中電解液內(nèi)所含游離Pb2+的含量會增加100倍[2]。通常在這種情況下，隔膜內(nèi)極易形成鉛枝晶（鉛絨）短路并導(dǎo)致電池失效。其機(jī)理為：伴隨充電反應(yīng)的發(fā)生，硫酸濃度將升高，PbSO4在隔膜內(nèi)的孔隙中析出，被還原成Pb或氧化成PbO2后引起滲透短路。值得一提的是，長期處于過放電放置的VRLA電池的正極板柵還可能出現(xiàn)異常腐蝕，在較短的時間內(nèi)，板柵會全部腐蝕爛完。另一方面，過放電使電解液內(nèi)阻增大，使得電池在過放電的初期發(fā)熱。而且在過放電過程中，正極活性物質(zhì)的膨脹明顯，嚴(yán)重時將造成電池不可逆的“鼓肚子”現(xiàn)象[3]。電池過放電的發(fā)生與用戶的使用方法是密切相關(guān)的。
事實(shí)上，過放電表征了鉛蓄電池被濫用時的一種耐受能力。由于VRLA電池被過放電使用的情況總是存在的，因此，改進(jìn)和提高該類電池過放電性能是非常必要的。一般來說，鉛蓄電池的過放電性能大致包括了兩種情況：(1). 電池反復(fù)進(jìn)行過放電的耐久能力；(2). 電池過放電放置后的再充電接受能力。長期以來，國內(nèi)外就硫酸電解液中加入某些添加劑后對鉛蓄電池性能的影響進(jìn)行了大量的研究。由于電解液添加劑的使用，具有不改變電池工業(yè)生產(chǎn)過程、附加成本低、效果好、便于推廣等優(yōu)點(diǎn)，因此，選擇合適的電解液添加劑已成為改善鉛蓄電池性能的主要途徑之一[4]。有日本專家稱，由于合理的電解液組成，即便對VRLA電池反復(fù)進(jìn)行非常深的過放電放置，電池依然具有穩(wěn)定性，可以說已達(dá)到實(shí)際使用沒有問題的水準(zhǔn)[5]。從我國電源專業(yè)刊物來看，有關(guān)VRLA電池過放電性能的研究和報道是很少的，這反映出電池的過放電問題尚未引起足夠的重視。
此外，以Pb-Ca合金為板柵材料，采用AGM隔板和氧復(fù)合技術(shù)的VRLA電池是貧液式設(shè)計，硫酸電解液的量往往起到了限制容量的作用。在過放電過程中，當(dāng)電解液中的H2SO4因參與放電反應(yīng)而被耗盡時，在電解液幾乎呈中性甚至弱堿性的環(huán)境中，作為放電產(chǎn)物的PbSO4的溶解度卻大大增加。有數(shù)據(jù)表明：一旦H2SO4被耗盡，當(dāng)電解液呈中性時，Pb2+濃度會驟然升高2個數(shù)量級，這時隔板中電解液內(nèi)所含游離Pb2+的含量會增加100倍[2]。通常在這種情況下，隔膜內(nèi)極易形成鉛枝晶（鉛絨）短路并導(dǎo)致電池失效。其機(jī)理為：伴隨充電反應(yīng)的發(fā)生，硫酸濃度將升高，PbSO4在隔膜內(nèi)的孔隙中析出，被還原成Pb或氧化成PbO2后引起滲透短路。值得一提的是，長期處于過放電放置的VRLA電池的正極板柵還可能出現(xiàn)異常腐蝕，在較短的時間內(nèi)，板柵會全部腐蝕爛完。另一方面，過放電使電解液內(nèi)阻增大，使得電池在過放電的初期發(fā)熱。而且在過放電過程中，正極活性物質(zhì)的膨脹明顯，嚴(yán)重時將造成電池不可逆的“鼓肚子”現(xiàn)象[3]。電池過放電的發(fā)生與用戶的使用方法是密切相關(guān)的。
事實(shí)上，過放電表征了鉛蓄電池被濫用時的一種耐受能力。由于VRLA電池被過放電使用的情況總是存在的，因此，改進(jìn)和提高該類電池過放電性能是非常必要的。一般來說，鉛蓄電池的過放電性能大致包括了兩種情況：(1). 電池反復(fù)進(jìn)行過放電的耐久能力；(2). 電池過放電放置后的再充電接受能力。長期以來，國內(nèi)外就硫酸電解液中加入某些添加劑后對鉛蓄電池性能的影響進(jìn)行了大量的研究。由于電解液添加劑的使用，具有不改變電池工業(yè)生產(chǎn)過程、附加成本低、效果好、便于推廣等優(yōu)點(diǎn)，因此，選擇合適的電解液添加劑已成為改善鉛蓄電池性能的主要途徑之一[4]。有日本專家稱，由于合理的電解液組成，即便對VRLA電池反復(fù)進(jìn)行非常深的過放電放置，電池依然具有穩(wěn)定性，可以說已達(dá)到實(shí)際使用沒有問題的水準(zhǔn)[5]。從我國電源專業(yè)刊物來看，有關(guān)VRLA電池過放電性能的研究和報道是很少的，這反映出電池的過放電問題尚未引起足夠的重視。
聲明：本信息內(nèi)容的真實(shí)性未經(jīng)電源在線網(wǎng)證實(shí)，僅供參考。
