background image

电池硫化的原因及其危害特点

1、 什么是电池硫化? 
在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅,这就
是硫酸铅盐化,简称为

“硫化”。生成这种硫酸铅晶体的主要原因是过放电或放电后长期放置

时,硫酸铅微粒在电解液中溶解,呈饱和状态,这些硫酸铅在温度低时重新结晶,而在结
晶时硫酸铅析出。这样在一度析出的粒子一次又一次地因温度变动而生长、发展,使结晶粒
增大。这种硫酸铅的导电性不良、电阻大,溶解度和溶解速度又很小,充电时恢复困难。因而
成为容量降低和寿命缩短的原因。

  

      2、 产生硫化的原因是什么? 
    正常的铅蓄电池在放电时形成硫酸铅结晶,充电时比较容易地还原为铅。如果电池的使用
和维护不善,例如经常充电不足或过放电,负极上就会逐渐形成一种粗大坚硬的硫酸铅。这
种硫酸铅用常规的方法充电很难还原,要求充电电压很高,由于充电时充电接受能力很差
大量析出气体。这种现象通常发生在负极,被称为不可逆硫酸盐化。它引起蓄电池容量下降,
甚至成为蓄电池寿命终止的主要原因。

 

     一般认为,这种不可逆硫酸盐化的原因是硫酸铅的重结晶,粗大结晶形成之后溶解度减
少。

 

硫酸铅的重结晶使晶体变大,是由于多晶体系倾向与减少其表面自由能的结果。从结晶过程
的规律可知,小结晶尺寸的溶解度大于大结晶尺寸的溶解度。因此,当长期充放或过放电时,
大量的硫酸铅存在,再加上硫酸浓度和温度的波动,个别的硫酸铅晶体就可以依附小晶体
的溶解而长大。

  

      3、 电池硫化的危害是什么? 
轻微的电池硫化,会降低电池的容量,电池内阻增加,严重时则电极失效,充不进电。轻微
的电池硫化,尚可用一些方法使它恢复,严重时采用一般的充电方法是不能够恢复容量的。

 

      4、 电池硫化的特点是什么? 
硫化的电池最明显的外特征是电池容量下降,内阻增加。当然,如果电池失水和正极板软化
也具有这个外特性。鉴别电池是否硫化的方法,往往是采用脉冲修复仪对电池进行脉冲修复,
如果容量上升,就是硫化,如果没有一点点容量上升,电池容量下降可能是其它原因产生。

 

      5、 消除电池硫化的方法有以下几种,具体是:  
      1) 大电流充电修复 
若认为吸附是造成硫酸盐化的原因,则可以用高电流密度充电(达

100 m A /c㎡)。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)<0,改变

了电极表面带电的符号,表面活性物质会发生脱附,特别是对阴离子型的表面活性物质,
这种有害的表面活性物质从电极表面上脱附以后,就可以使充电顺利进行。目前国内几乎没
有人使用这种方法处理不可逆硫酸盐化,可能出于以下考虑:高电流密度下极化和欧姆压
降增加,这部分能量转化为热,使蓄电池内部温度升高,同时又有大量的气体析出,尤其
是正极大量气析出气体,其冲刷作用易使活性物质脱落。但是这样做的缺点是很容易造成失
水,而且也容易使一些本来可以修复的电池在大电流充电的过程中极板被击穿,造成不必
要的麻烦。使修复率和效果大打折扣。

  

      2)脉冲修复 
按照原子物理学和固体物理学的原理,硫离子具有

5 个不同的能级状态,通常处于亚稳定

能级状态的离子趋向与迁落到最稳定的共价键能级而存在。在最低能级(即共价键能级状