鉛酸電池背景分析
鉛酸蓄電池憑藉安全性高、單體電池容量大、循環再生利用率高、適用範圍廣、電壓穩定、組合一致性好及價格低廉等一系列優勢,在絕大多數傳統領域和一些新興的應用領域,佔據著牢固的地位。中國目前是全球最大的鉛酸蓄電池生產國和最大的鉛酸蓄電池消耗國。在「十二五」期間,鉛酸蓄電池在二次電源市場仍然佔據主導地位。根據中國電器工業協會鉛酸蓄電池分會統計,2015年國內鉛酸蓄電池產能約為2000億安時,產值超過4000億元,約佔全球鉛酸蓄電池產值的1/3。在我國的電池市場中,鉛酸蓄電池佔到了三分之二的市場份額,在可預見的未來,鉛酸蓄電池是不可或缺,也很難被替代的。
蓄電池失效原因分析
可以使鉛酸蓄電池提前失效的因素很多,包括蓄電池的特性、結構、材料、生產環境、工藝及使用保養維護等因素。但根據相關資料統計分析,發現鉛酸蓄電池的提前失效、壽命縮短的主要原因還是電解液揮發和極板硫酸鹽化。
電解液揮發
在蓄電池使用過程中,由於蓄電池生產工藝缺陷、極板硫化等原因導致電壓和內阻緩慢升高,充電時發熱現象緩慢加重,加上浮充過程中因電解作用釋放氫氣和氧氣,當其內部壓力累積到一定程度時,安全排氣閥打開,氣體排出。這種現象重複發生,電解液會不斷減少。如果是電解液揮發而導致的性能衰減,在初期,通過添加去離子水,基本可以將電池修復。
極板表面硫酸鹽化
鉛酸蓄電池的充放電過程,就是一個氧化還原的化學反應過程。硫酸鉛是蓄電池化學反應的必然產物,蓄電池氧化還原反應不充分,就會伴隨不可逆硫酸鉛的形成,此現象稱為不可逆硫酸鹽化。這種結晶導電性差、體積大、會堵塞極板上的微孔,妨礙電解液的滲透作用,增加了內阻。如果不能夠及時進行充放電將其還原成為可逆硫酸鉛,它使極板中參加電化學反應的活性物質減少,從而使容量降低,內阻上升,以致失效報廢,使用壽命縮短。絕大部分鉛酸蓄電池都是因為極板活性物質表面形成硫化,而硫化又犧牲蓄電池本身的化學反應物質,從而導致鉛酸蓄電池失效的。針對以上鉛酸蓄電池使用壽命縮短的這些問題,研究出一種可靠、高效的蓄電池修復技術,顯得尤為重要。


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