铅酸蓄电池的失效模式

   目前以电池的容量以及应用范围来看，铅酸蓄电池以其容量大和广泛的应用范围为优势，是其他电池目前所无法取代的。另外，其大电流放电的特性，也决定了在启 动电池方面的绝对优势。近年来，废旧电池对环境也造成了影响。所以延长铅蓄电池的寿命，不仅仅可以降低运行成本，还是环保的需要，也是拓展铅酸蓄电池的应 用领域的一个重要问题。所以研究铅酸蓄电池修复，延长它寿命的问题，使铅酸蓄电池的销售量不仅仅不会减少，反而会随之增加，但是对环境的污染确可以不增 加。所以，铅酸蓄电池修复行业对个人对国家都有着举足轻重的作用。
    要了解铅酸蓄电池的修复，首先深入了解铅酸蓄电池的失效模式。然后针对不同的失效模式做不同的修复方法。
    铅酸蓄电池的失效模式
    由于极板的种类、制造条件、使用方法有差异，最终导致蓄电池失效的原因各异。归纳起来，铅酸蓄电池的失效有下述几种情况：
    1、正极板的腐蚀变型
    目前生产上使用的合金有3类：传统的铅锑合金，锑的含量在4％～7％质量分数；低锑或超低锑合金，锑的含量在2％质量分数或才低于1％质量分数，含有锡、 铜、镉、硫等变型晶剂；铅钙系列，实际为铅—钙－锡－铝四元合金，钙的含量在0.06%～0.1%质量分数。上述合金铸成的正极板栅，在蓄电池充电过程中 都会被氧化成硫酸铅和二氧化铅，最后导致丧失支撑活性物质的作用而使电池失效；或者由于二氧化铅腐蚀层的形成，使铅合金产生应力，使板栅长大变形，这种变 形超过4％时将使极板整体遭到破坏，活性物质与板栅接触不良而脱落，或在汇流排处短路。
    2、正极板活性物质脱落、软化
    除板栅长大引起活性物质脱落之外，随着充放电反复进行，二氧化铅颗粒之间的结合也松弛，软化，从板栅上脱落下来。板栅的制造、装配的松紧和充放电条件等一系列因素，都对正极板活性物质的软化、脱落有影响。
    3、不可逆硫酸盐化
    蓄电池过放电并且长期在放电状态下贮存时，其负极将形成一种粗大的、难以接受充电的硫酸铅结晶，此现象称为不可逆硫酸盐化。轻微的不可逆硫酸盐化，尚可用一些方法使它恢复，严重时，则电极失效，充不进电。
    4、容量过早的损失
    当低锑或铅钙为板栅合金时，在蓄电池使用初期（大约20个循环）出现容量突然下降的现象，使电池失效。
    5、锑在活性物质上的严重积累
    正极板栅上的锑随着循环，部分地转移到负极板活性物质的表面上，由于h+在锑上还原比在铅上还原的超电势约低200mv，于是在锑积累时充电电压降低，大部分电流均用于水分解，电池不能正常充电因而失效。
对充电电压只有2.30v而失效的铅酸蓄电池负极活性物质的锑含量进行过化验，发现在负极活性物质的表面层，锑的含量达0.12%～0.19%质量分数。 对某些电池，例如潜艇用蓄电池，对电池析氢良有一定的限制。曾对析氢超过标准的蓄电池负极活性物质化验，平均锑的含量达到0.4%质量分数。
    6、热失效
    对于少维护电池，要求充电电压不超过单格2.4v。在实际使用中，例如在汽车上，调压装置可能失控，充电电压过高，从而充电电流过大，产生的热将使电池电 解液温度升高，导致电池内阻下降；内阻的下降又加强了充电电流。电池的温升和电流过大互相加强，最终不可控制，使电池变形、开裂而失效。虽然热失控不是铅 酸蓄电池经常发生的失效模式，但也屡见不鲜。使用时应对充电电压过高、电池发热的现象予以注意。
    7、负极汇流排的腐蚀
    一般情况下，负极板栅及汇流排不存在腐蚀问题，但在阀控式密封蓄电池中，当建立氧循环时，电池上部空间基本上充满了氧气，汇流排又多少为隔膜中电解液沿极 耳上爬至汇流排。汇流排的合金会被氧化，进一步形成硫酸铅，如果汇流排焊条合金选择不当，汇流排有渣夹杂及缝隙，腐蚀会沿着这些缝隙加深，致使极耳与汇流 排脱开，负极板失效。
    8、隔膜穿孔造成短路
    个别品种的隔膜，如pp（聚丙烯）隔膜，孔径较大，而且在使用过程中pp熔丝会发生位移，从而造成大孔，活性物质可在充放电过程中穿过大孔，造成微短路，使电池失效。