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由于 VRLA 铅酸蓄电池的负极冗余设计,充电的初、中期充电效率比正极板充电效

率高,所以在正极板析氧之前,负极已生成足够的绒面铅,用于使氧进行再化合。在制作
蓄电池过程中,以负极活性物质的量作为控制因素,可以减缓电池性能的恶化。

除此而外,目前在铅酸蓄电池中还普遍采用添加剂,用以改善蓄电池性能,如添

加锌、镉、锂、钴、铜、镁、等金属盐或氧化物。这些添加剂均为强电解质,在放电过程中其离
子向负极迁移。这些金属离子起化合配位作用,降低形成硫酸铅的概率,既是形成了硫酸
铅,也比较松软,易于软化或还原。在电池的使用中,应尽量保持温度恒定,避免温度的
大起大落,减少枝晶析出产生的机会。

综上所述,高温对蓄电池失水干涸、热失控、正极板栅腐蚀和变形等都起到加速作

用,低温会引起负极钝化失效,温度波动会加速铅酸蓄电池内部短路等等。这些都将影响
电池寿命。

二、温度对铅酸蓄电池容量的影响
(一)第一类早期容量损失,缩写为 PCL-Ⅰ。
铅酸蓄电池容量突然损失的主要原因是阻挡层。由于 Pb-Ca-Sn-Al 合金再

生缺陷和半导体效应,正极活性物质与板栅间形成了单项导电的阻挡层,导
电层组成成分较为复杂并具有半导体特性的晶体,对温度极为敏感,通过对
腐蚀层的研究,改进了电池的合金和铅膏添加剂等半导体掺杂制造工艺,其
原理是半导体晶体对纯度极为敏感这一原理,一个 ppm 的掺杂能增加 103 的
电导率,通过合理的掺杂工艺,这种失效模式基本上解决。

(二)第二类早期容量损失,缩写为 PCL-Ⅱ
铅酸蓄电池容量缓慢损失的主要原因是不是通常所见的板栅腐蚀硫酸盐

化或活性物质软化脱落等,而是由于多孔活性物质膨胀引起颗粒之间互相隔
绝,受温度影响很大,由 PbO2 PbSO4 

软化过程中膨胀收缩,引起的正极

活性物松软和络合结构的不可逆损坏,逐渐软化脱落。造成正极板以较低的速
度损失容量。

(三)第三类早期容量损失,缩写为 PCL-Ⅲ
铅酸蓄电池无法充电的主要原因是由于负极添加剂活性降低或损失,而

使充电困难,充电接受能力差,再充电不足,从而导致负极板底部 1/3 处硫
酸盐化而造成的。

在常温 10h--20h 率放电时电池容量受限于正极,在低温(-15℃以下)

和高倍率(1h 率以上)放电时电池容量受限于负极,低温大电流放电或受高
温影响负极极易发生钝化,其原因是放电过程中有大量的离子要在很短时间
内进入酸液,而形成晶核需要一些时间,这样在电极表面的呈现过大的饱和
度,与正常放电电流密度相比就能够形成数量多而尺寸小的晶核,使得电极
表面变成孔隙小的致密层,阻碍放电反应的继续进行,类似于部分放电量消
耗于这种硫酸铅盐层上。

高温促使负极添加剂的分解或溶解在电解液中而早期损失,使负极绒面

铅钝化。在低温状态,溶解度明显降低,即使放电电流与低温低浓度时相同、
放电时产生的速度不变,但相对于低平衡溶解度来说提高了饱和度。在低温状
态,还导致酸液的粘度增加,导致酸扩散速度下降,增大蓄电池的内阻,高
速传质性能变坏。

钝化层厚度与硫酸铅的结晶尺寸、孔隙率和孔径结构有关,即与硫酸铅

的溶解度以及铅电极表面溶液饱和度有关。在低温及电流密度、硫酸浓度高时,