鉛酸蓄電池早期失效的主要原因

1、鉛酸蓄電池自身的品質(zhì)和制造質(zhì)量問題；

2、與鉛酸蓄電池配套的充電設(shè)備（充電器）的充電模式與電池不匹配問題；

鉛酸蓄電池充電時(shí)如果與充電設(shè)備（充電器）不匹配，充電電壓過高，充電時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致電解液（硫酸水溶液）中的水分解加速，產(chǎn)生的氫氣、氧氣在電池內(nèi)部不能完全復(fù)合，因此加速了蓄電池的失水，并使極板的腐蝕增大，加速蓄電池的老化和出現(xiàn)早期失效。

3、鉛酸蓄電池的使用者不能按照電池的使用維護(hù)要求使用和維護(hù)電池；

如果對鉛酸蓄電池過度使用會(huì)造成電量透支，使正極板上二氧化鉛粒子間的導(dǎo)電橋退化，會(huì)失去部分二氧化鉛粒子間的接觸及二氧化鉛粒子與板柵間接觸，這就意味著孤立的粒子不再參與電化學(xué)反應(yīng)，活性物質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度減弱，脫落的可能性增大。過度使用（過放電）還會(huì)使負(fù)極活性物質(zhì)中的膨脹劑因氧化而失去作用，并會(huì)增加不可逆硫酸鹽的結(jié)晶生成。經(jīng)常的過度使用（過度放電）會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)過早的失去活性，充電時(shí)活性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化能力減弱，從而導(dǎo)致鉛酸蓄電池容量衰減加速并出現(xiàn)早期失效。

4、摔打、跌落、碰撞造成電池塑料殼體的損傷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成極耳和極板內(nèi)部的損傷使電池完全失效，過早報(bào)廢。

鉛酸電池失效原因

鉛酸電池失效原因

1、硫酸鹽化

看過電池內(nèi)部的朋友應(yīng)該知道，在鉛酸電池內(nèi)部負(fù)極板的表面，附著有一層白色的堅(jiān)硬結(jié)晶體，在充電后不能剝離負(fù)極板表面轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)的硫酸鉛，這種情況就是硫酸鹽化，簡稱“硫化”。硫化的產(chǎn)生對電池有一定的危害，它會(huì)導(dǎo)致短路、活性物質(zhì)松弛脫落、柵板變形斷裂等一系列的問題。鉛酸蓄電池硫化，破壞了負(fù)極板氧循環(huán)的能力，導(dǎo)致加速失水。這種情況下，鉛酸蓄電池的硫酸比重會(huì)更高，這就導(dǎo)致鉛酸蓄電池繼續(xù)硫化的惡性循環(huán)。鉛酸蓄電池硫化的程度可能不同，但是對鉛酸蓄電池的壽命影響卻是普遍的。

2、失水

鉛酸電池在充放電過程中，由于過電位的存在，在充放電過程中產(chǎn)生氣體，它是以電解液運(yùn)動(dòng)為特征的電解作用所引起的氣體形成；以2V單體電池為例，電池充電達(dá)到單體電池2.35v（25℃）以后，就會(huì)進(jìn)入正極板大量析氧狀態(tài)，對于密封電池來說，負(fù)極板具備了氧復(fù)合能力。如果充電電流比較大，負(fù)極板的氧復(fù)合反應(yīng)跟不上析氧的速度，氣體會(huì)頂開排氣閥而造成失水。如果充電電壓達(dá)到2.42v（25℃），電池的負(fù)極板會(huì)析氫，而氫氣不能夠類似氧循環(huán)那樣被正極板吸收，只能夠增加電池氣室的氣壓，最后會(huì)被排出氣室而形成失水。電池失水一般在過充電的情況下會(huì)特別嚴(yán)重。

3、熱失控

電池?zé)崾Э刂饕袃煞N情況，一種是鉛酸電池在恒壓充電時(shí)電池發(fā)熱。在恒壓充電的條件下，氧循環(huán)電流也參與了充電電流，所以充電電流下降速率放緩。而鉛酸蓄電池發(fā)熱，會(huì)引起充電電流下降速率更加緩慢，甚至電流反升。而充電電流在電池發(fā)熱的作用下，一旦電流反升，又增加了發(fā)熱。這樣，充電電流會(huì)一直上升到限流值。電池發(fā)高熱，并且積累熱，一直到電池外殼發(fā)熱軟化變形。而電池?zé)嶙冃螘r(shí)，內(nèi)部氣壓高，所以呈現(xiàn)出電池是鼓脹狀態(tài)的。這就是電池?zé)崾Э囟鴵p壞電池。

另一個(gè)原因就是硫化，硫化直接導(dǎo)致電池內(nèi)阻增加，這就進(jìn)一步造成鉛酸蓄電池充電發(fā)熱，發(fā)熱又使氧循環(huán)電流上升，所以硫化嚴(yán)重的電池，熱失控發(fā)生的機(jī)率很大。電池內(nèi)部溫升高，自放電也大，產(chǎn)生的熱量就更高。因此在夏季環(huán)境溫度較高的條件下，由于析氣電平的下降，同時(shí)溫升也高。這樣膠體鉛酸蓄電池進(jìn)入熱失控的概率就大得多了。

4、活性物質(zhì)脫落、極板軟化

鉛酸蓄電池正極板活性物質(zhì)的有效成分是氧化鉛，氧化鉛分α-PbO2和β-PbO2，其中，α-PbO2物理特性堅(jiān)硬，容量比較小，以多孔狀附著在極板，用于擴(kuò)大極板面積和支撐極板；β-PbO2依附α-PbO2構(gòu)成的骨架上面，其荷電能力比α-PbO2強(qiáng)很多，氧化鉛放電以后形成硫酸鉛，充電時(shí)硫酸鉛又還原為氧化鉛，但在強(qiáng)酸環(huán)境中硫酸鉛只能夠生成β-PbO2，活性物質(zhì)脫落就是α-PbO2脫落。造成活性物質(zhì)脫落的原因很多：

A、鉛酸蓄電池極板活性物質(zhì)分布不均勻，造成放電時(shí)膨脹張力不同而脫落。

B、鉛酸蓄電池過放電欠壓時(shí)，β-PbO2大量減少，α-PbO2就會(huì)參與放電反應(yīng)生成硫酸鉛。

C、硫化結(jié)晶在極板上生長的膨脹張力也會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落。正極板一旦出現(xiàn)軟化，起到支持作用的多孔結(jié)構(gòu)就被破壞了，正極板的多孔被電池極板的壓力壓實(shí)了，就降低了參與反應(yīng)的真實(shí)面積，鉛酸蓄電池容量就下降了。這樣，防止過放電、抑制和消除硫化是控制正極板軟化的重要措施。放電的時(shí)候，每次放電，或多或少的總要有一點(diǎn)點(diǎn)α-PbO2參與反應(yīng)。

所以，一個(gè)正常使用的鉛酸蓄電池，在不失水也不硫化，也沒有過放電的情況下，電池的壽命就取決于正極板軟化。

5、短路

鉛酸蓄電池的短路指鉛電池內(nèi)部正負(fù)極群相連。負(fù)極板的硫酸鉛結(jié)晶長大，充電以后出現(xiàn)少量硫酸鉛遺留在隔板中，遺留在隔板中的硫酸鉛一旦被還原稱為鉛，積累多了，鉛酸蓄電池電池就會(huì)出現(xiàn)微短路，這種現(xiàn)象叫做“鉛枝搭橋”。微短路輕的產(chǎn)生該單格電壓落后，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)單格短路。極板上活性物質(zhì)膨脹脫落，也會(huì)造成正負(fù)極板相連。

6、均衡問題

不少鉛酸蓄電池在單體測試中，可以獲得比較好的結(jié)果，但是，對于串連鉛酸蓄電池組來說，由于容量差、開路電壓差等原始配組誤差，充電時(shí)電壓高的電池會(huì)增加失水，電壓低的電池會(huì)欠充電，放電的時(shí)候，電壓低的會(huì)出現(xiàn)過放電，形成鉛酸蓄電池硫化。隨著充放電的循環(huán)，鉛酸蓄電池硫化的單體更易硫化，這個(gè)差異被擴(kuò)大，最終影響整組電池壽命。

7、鉛酸電池自放電

充足電的鉛酸蓄電池放置不用，逐漸失去電量的現(xiàn)象，稱之自行放電。自行放電是不可避免的，但長期自放電不充電會(huì)導(dǎo)致電池失效。

失效鉛酸蓄電池的修復(fù)

鉛酸蓄電池修復(fù)對延長鉛酸蓄電池使用壽命和減輕廢棄鉛酸蓄電池對環(huán)境的污染具有積極的現(xiàn)實(shí)意義，根據(jù)鉛酸蓄電池失效的一般性能和原理，對用于修復(fù)不同類型的失效電池進(jìn)行有效修復(fù)。在使用壽命內(nèi)的失效鉛酸蓄電池百分之九十以上是可以修復(fù)的（特別是早期失效）。但并不是所有失效的鉛酸蓄電池都能進(jìn)行修復(fù)，如出現(xiàn)了短路和斷路的電池、極板上活性物質(zhì)嚴(yán)重脫落的電池、正極板嚴(yán)重軟化的電池、極板嚴(yán)重?fù)p壞、極板嚴(yán)重變形的電池、電池塑料殼體嚴(yán)重變形和嚴(yán)重破裂的電池，以及電池塑料殼體底部出現(xiàn)大面積漏液的電池是不能進(jìn)行修復(fù)的。

所以可修復(fù)的鉛酸蓄電池是因失水嚴(yán)重而失效、電極上活性物質(zhì)發(fā)生嚴(yán)重的硫酸鹽化而失效的電池;以及因磕碰、摔打、跌落等原因使電池殼體上部出現(xiàn)微弱裂縫而漏液造成失效的電池，即結(jié)構(gòu)輕微損壞失效的電池。所以鉛酸蓄電池的修復(fù)可分為對電性能失效的修復(fù)和對塑料殼體結(jié)構(gòu)件失效的修復(fù)。

對失效的鉛酸蓄電池修復(fù)可分為化學(xué)方法修復(fù)和物理方法修復(fù)。

化學(xué)方法對失效的鉛酸蓄電池的修復(fù)通常是采用加入化學(xué)劑方法；用物理方法對失效的鉛酸蓄電池修復(fù)是用鉛酸蓄電池修復(fù)設(shè)備提供的充電模式創(chuàng)新—充電電流的變化來實(shí)現(xiàn)的；一般情況下化學(xué)修復(fù)法與物理修復(fù)方法相結(jié)合對鉛酸蓄電池修復(fù)效果更佳。

鉛酸蓄電池在使用過程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)碰撞、跌落、摔打的現(xiàn)象，這就會(huì)造成電池的塑料殼體被損壞。對于只有輕微損壞（如外殼有輕微縫隙、漏電解液并不嚴(yán)重、內(nèi)部電極并未損壞）的可以進(jìn)行修復(fù)。