固定型VRLA电池负极失效问题

　　固定型电池负极失效问孙玉生。王拥军，李德彬，李继刚达电源有限公司，河南新乡453000够有效地抑制负极硫酸盐化现象的出现。

　　在正常使用条件下，久电池期望的最终失效机理是正极板栅腐蚀。，电池应设计成其他失效机理被消除，或晚于正极板栅严重腐蚀。在实际中人电池负极失效也是导致蓄电池寿命终止的原因之。近年来，人们开始关注负极硫酸盐化现象的机理13.本文主要针对负极失效引起蓄电池寿命终止的现象，应用SEM对负极活性物质在不同阶段的微观结构进行了观察，对调整负极物质配方对81人电池寿命终止原因进行了探讨。

　　1空白电池循环寿命实验1.1负极物质配方质量分数硫酸钡08；有机膨胀剂，2；含酸量36.28铅粉。

　　1.2密封反应效率米用托，8，人1元合金板栅的6谓100电池按耶，87071992测试电池的密封反应效率，结果为97.

　　1.3循环寿命充电6的充放电制度进行寿命测试。结果1 1.4结果与讨论经过对电池的分析，电池循环寿命合单体失效而引起，该单体失效电池的放响到整组电池的放电终止电压提前到达，明负极失效是引起电池循环寿命过早终止的主要原因。

　　从失效极板孔率测试发现，失效电池负极板的孔率21.5比正常负极板孔宰47.6降低丁很多。衣明丁负极物质农面积的减夫效6池负极板上中下部位，504含量电曲线2.

　　从2可以看出。负极电位在放电末期的快速升高导致单体电池放电终止电压提前。由于负极进步过放电而恶化影孙玉生1973.男河南新乡人。达电源有限公司工程师。；研士生，从事密封锘酸蓄电池的工艺管理与研，王拥军1967，男，河南开封人5达电源有限公司工程师，技术副总工程师，从事密封铅酸蓄电池的工艺管理与开发；李德椒72.男，河南郸城人。达电源有限公司工程师。从事密封铅酸蓄电池的工艺管理；54.6，均较正常极板13有所提高，尤其以极板下邰更为突出。解剖电池的失效负极板下部4灰色，也证明了负极发生了硫酸盐化现象。

　　对于固定型电池，由于电池的贫液结构设计，气体析出对电解液的搅拌作用微乎其微固定型肌人电池的极板高度远大于小型沿电池，电解液层化现象更易于出现，导致负极物质硫酸盐化。同时，由于负极中有机膨胀剂的不稳定性，易于通过种途径损失①溶解于电解液中被正极氧化②热分解；与电解液中存在的氧化剂物质起反应；81人电池内部温度高于普通铅酸蓄电池。有机膨胀剂的不稳定性与电池内部温度过高加速，机膨账剂的损失。降低了负极充电接受能力，导致负极面积收缩，降低反应物活性。

　　固化后ftl3负极材料的微观结构电池在30000的实验及对负极板的理化分析，发现电池在30000并未出现负极板的硫酸盐化现象。通过3触对负极活性物质在50000循环过程中的不同阶段其观结构的观察3，可知负极物质在固化后的微观结构显得较为杂乱，晶体大小不；经过极板化成后的微观结构呈现出珊瑚状，中间夹杂着粗大的硫酸铅晶体；负极物质在150次循析明，5，4的含量是较低的；循环寿命终止时负极活性物质出现了硫酸盐化现象根据实验结果及3照片，可认为是负极有机膨胀剂的损失造成了此现象硫酸钡在负极中坫稳定部，此处单体电池存在着温度较高热量散失慢等，因而可以认为主要是由于电池内部的较高温度及氧的氧化作用造成了负极有机膨胀剂在循环过程中的损失，导致负极活性物质出现收缩与凝聚而降低了负极的充电接受能力，加剧了负极板不完全充电状态。终致了负极硫酸盐化现兔的出观。这与电动个在某些条件下的循环测试结果较为致4.

　　2试验电池循环寿命实验21负极物质配方质量分数硫酸钡12，有机膨胀剂02，乙块黑1.6，含酸量3621免铅粉。

　　22极板配组为防止由于极板上活性物质量的差异而引起单体之间充放电不平衡造成电池的失效，按照极板的重量分类对极板进行配组。

　　23电池荷电保持能力电池荷电保持能力是衡量电池电性能的重要指标电池调整负极物质配方有必要进行荷电保持能力测试。在工作温度25，的条件下搁置901用101率放电电流进行容量检测。其荷电保持能力，普通电池为97.46，对比电池只有90.68.

　　24试验电池循环寿命在25，工作环境中，电池间保持定的距离以有利于热量充电6进行测试。其循环寿命结果1 25结果与讨论失效电池分析从失效电池放电曲线2及解剖分析来看，电池失效的原因转化为放电末期正极电位的迅速下降使屯池的终止电1；前失效电池极容量也有很人的程度下降说明通过负极物质配方的调整可消除负极硫酸盐化对电池寿命的影响。电池失效的原因归结于正极失效。正极失效是因为正极活性物质的软化脱落。

　　电池负极膨胀剂心有以近似的品格参数，放电时成为10.1结晶心。提8.1在负极配方中含量，可降低，604形成的饱和度。中1成的义4疏松多孔。打利10.1扩散。减轻7浓度极化。由于10的高含！；使行凡80.优1在10.成核析出。而不是在，析出。使沾性铅不致为，略，4钝化层覆盖而推迟了负极的钝化。硫酸钡是惰性的，不参加电极氧化还原过程高度分散的硫酸钡把铅与铅或硫酸铅与铅机械地分隔开，使之不易进行颗粒间的合并而保持了电极物质发达的比面积，防止了负极面积的收缩。硫酸钡含量在质量分数1以下时，电池循环寿命随硫酸钡含量的增加而提高，直至硫酸钡含量达到质量分数超过环时在负极铅膏中添加高比例的乙炔黑有以下原因①在负极中可稳定存在，在循环过程中损失量小，提高了负极活性物质nba直播吧极速体育jrs_jrs直播王_极速体育NBA直播，在金属铅和硫酸铅结晶过程中可调节面活性物质分布；乙炔黑的掺杂能改善极板电导，使放电生成的硫酸铅易于转化，提高了负极的充电接受能力；使负极活性物质分起到防止负极比面。积收缩的嫩；胀剂的作用③高含量的硫酸钡可能造成负极活性物质之间接触性变差导电能力减低而影响负极的容量。乙炔黑有优良的导电性能，可保持负极活性物质之间良好的接触与导电能力，避免高含量硫酸钡的存在所造成的负极容量损失。

　　荷电保持能力下降。有文献1报道在电解液中添加质量分数051；的山，可补1乙炔黑1起的，超电势的降低，1充电方法分析。采用恒流充电73时，充电电压随充电时间的增加而升高，当充电电压高于气体析出电压后，大部分电量用于水的分解，产生气体和转化为物理热；由于电池内部温度升高，电解液的干涸与气体高效率的复合，易于导致负极硫酸盐化现象的发生。若采用恒压限流充电九时，起始用较大电流充电不仅可在较短时间内向电池输入较多的电量，而且使正极活性物质和正极板栅界面维持高电位的时间短，能帅制，钟化脱的形成，充电生成物601和海绵状，1粒子变小。粒子活性变高并且，较大的电流可以使负极电势负移，使有机膨胀剂从物质颗粒上脱附下来，有助于提高负极板240时已充入的电量占放出电量的6090以上，并在较长时间内保证气体不析出或少析出的前提下，使充入的电量几乎全部用于活性物质的可逆转化，从而提高了电池的充电接受能力，同时也防止了水分损失而造成电容量下降。

　　扭31恒压限流同6电池尖效后的电极物质微观结构通过对负极物质配方调整后负极物质在不同阶段的微观结构的观察，负极物质在固化后其微观结构就呈现出规则均匆未添加高含量硫酸钡乙炔黑的微观结构较为相似，但粗大的硫酸铅晶体消失了；电池失效后的负极物质微观结构则与未添加高含量硫酸钡乙块黑的负极微观结构有较大差异，配方调整后的负极物质微观结构仍然保持着均匀规则的具有较高比消除负极出现硫酸盐化的可能性；并且使电池的失效机理由正极物质晶体骨架的破坏物质的软化脱落所控制。

　　电池荷电保持能力。调整负极物质配方后，电池的荷电保持能乃有所厂降这与添加高含；1的乙炔。，因为乙炔3结论幻电池在50000以上循环过程中易于出现负极不可逆硫酸盐化问肌电池较高的内部温度以及氧对有机膨胀剂的氧化作用，易于造成有机膨胀剂的损失，从而导致了负极出现不可逆硫酸盐化现象。在负极物质中添加高含量的硫酸钡乙炔黑与充电制度的改变有助于抑制负极硫酸盐化现象的出现。但是对电流的荷电保持能力有些轻微的影响。

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