阀控式铅酸蓄电池的失效模式和机理（转）

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1 电池失水
铅酸蓄电池失水会导致电解液比重增高，电池再充电效率降低，电池正极栅板腐蚀，电池容量不能有效释放，从而使电池的容量降低而失效。
铅酸蓄电池在再充电末期、充电方式不当或过充电时，正负极分别有氧气和氢气析出。如果电池气体再复合性差，或气体析出太多来不及进行氧复合反应时，气体会从排气阀扩散到电池外。一方面释放气体带出酸雾污染环境，另一方面电解液中水份减少，久之使电池“干涸”。阀控式铅酸蓄电池就是为克服这些缺点而研制的产品，产品特点为：
（1）采用多元优质板栅合金，提高析氢过电位，抑制气体的析出。
（2）让负极有多余的容量，比正极容量过量10%左右。充电后期正极释放的氧气扩散到负极发生还原反应，重新生成水，即：
           2Pb+O2→2PbO                  
            PbO+H2SO4 →PbSO4+H2O
另一方面，使负极由于氧气的作用抑制氢气的生成。这种正极的氧气被负极铅吸收，再进一步化合成水的过程，即所谓阴极吸收。
（3）为了让正极释放的氧气尽快流通到负极，必须采用和普通铅酸蓄电池所采用的微孔橡胶隔板不同的超细玻璃纤维隔板。其孔率由橡胶隔板的50%提高到90%以上，从而使氧气易于扩散到负极，再化合成水。另外，超细玻璃纤维极板具有吸附硫酸电解液的功能，因此阀控式密封铅酸蓄电池采用贫液式设计，电池内部没有游离状的硫酸，无论平放还是立放使用，均无电解液溢出。
（4）       采用密封式阀控滤酸结构，使酸雾不能逸出，达到安全、保护环境的目的。由于阀控式铅酸蓄电池密封的特点，安全阀有一定的压力，电解液或水分不能溢出，因此阀控式密封铅酸蓄电池在一定时期内可达到免加水维护，这也是被称为免维护电池的由来。是相对于富液式电池需要经常性加水而言的，免维护不等于不维护。
     阀控式密封铅酸蓄电池均加有滤酸垫，能有效防止酸雾逸出。但密封蓄电                                        池不逸出气体是有条件的，即：电池在存放期间内无气体逸出；正常充电放电状况下没有气体逸出。
      如果电池处于非正常充电状况时（如过充电或充电电压过高），由于电池
体内短时间产生大量气体不能及时被负极吸收，当内部压力超过某个阀值时，便开始通过单向排气阀排气。排出的气体虽经过滤酸垫滤掉了酸雾，但使电池因逸出气体而损失水分，所以阀控式密封铅酸蓄电池对充电电压的要求是非常严格的。千万不能认为：浮充电压越高，越可以保证电池容量。
2 板极硫酸盐化
电池负极的主要活性物质是海绵状铅，电池充电时负极发生还原反应：
                     PBSO4+2E=PB+SO4
正极发生氧化反应：PBSO4+2H2O=PBO2+4H+SO4+2E
放电过程是这一反应的逆反应。当阀控式铅酸蓄电池的电荷不足时，在电池的正负极板上就有硫酸铅存在，硫酸铅长期存在会生成粗大的颗粒失去活性，不能再参与化学反应，这一现象称为活性物质的硫酸盐化。硫酸盐化使电池活性物质减少，降低电池的有效容量，也影响电池的气体吸收能力，久之就会使电池失效。
为防止电池硫酸盐化的形成，电池必须保持在充足电的状态，因此浮充电压不能偏低；电池放电后要立即充电。
3 正极板腐蚀
电池浮充过程一方面可以阻止阀控式密封铅酸蓄电池的自放电，另一方面存在腐蚀正极板栅的趋势，使板栅材料PB氧化为PBO2。正极板栅抗腐蚀的强弱与板栅材料合金成分和板栅性能直接相关，因此要提高正极板栅的原材料纯度，提高正极板栅抗腐蚀能力，优化板栅材料制造技术，防止晶间腐蚀的发生。如果电池失水，造成电解液比重增高，过强的电解液酸性会加剧正极板栅腐蚀。
4 热失控
热失控是指蓄电池在恒压充电时，充电电流和电池温度发生一种累积性的相互增强动作，并逐步损坏蓄电池的现象。电池内部温度的增加使充电电流增加，充电电流增加即反应速度增大使电池内部温度升高，如此恶性循环，最终造成蓄电池的热失控。热失控的直接后果是蓄电池的外壳膨胀、漏气，电池容量下降，电池失效。极端的情况下由于电流过大、温度过高，使电池极柱、外壳和内部损毁。
普通富液式铅酸蓄电池由于在正负极板间充满了液体，无间隙，所以在充电过程中正极产生的氧气不能到达负极，从而负极未去极化，轻易产生氢气，随同氧气逸出蓄电池，同时带出水分和热量。阀控式密封铅酸蓄电池因为不能通过失水的方式散发热量，过充电过程中积累的热量多于富液式铅酸蓄电池，较易发生热失控。
浮充电压应合理选择。浮充电压是蓄电池长期使用的充电电压，是影响电池寿命至关重要的因素。一定要按照蓄电池供应商提供的参数设定浮充电压大小。
5 负极汇流排腐蚀
此点大多未与重视。大前孝夫、S.HUA等人对铜基=铅基中SN和SB的腐蚀从电位分布和晶相结构方面进行了研究，露出液面部分的腐蚀是正极产生的氧气使SB氧化并进而在溶液中析出所致，如果SB含量小于20PPM，不会发生腐蚀，而对氧气对铅基合金腐蚀作用未深入。