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德國陽光蓄電池正極板故障及措施

因銻會降低負極板氫析出過電位,為了消除德國陽光蓄電池中的有害雜質銻,正極板柵采用不含銻的板柵合金(如:鉛鈣合金)。采用鉛鈣合金板柵的正極板,隨著蓄電池的反復充、放電循環,深放電的容量迅速降低,導致使用壽命的減少。在同行業中普遍認為,鉛鈣合金的正極板柵在板柵與活性物質的界面形成硫酸鉛鈍化層(阻擋層)是導致早期電池容量損失的主要原因(由于不含銻而不是由于存在鈣)。
德國陽光蓄電池在反復充電時,正極板柵與電解液反應,沿合金晶粒界面發生腐蝕,腐蝕進行時正極板柵產生膨脹、生長、彎曲,發生活性物質脫落或穿破隔板發生內部短路現象。正極板必須有足夠的強度抵抗活性物質(PbO2)和放電產物(PbSO4)的體積差產生的機械內應力。然而在這種內應力的作用下,活性物質結構隨著反復的充、放電循環會發生相應的變化,團聚結構逐漸并且不可逆地分解為單個晶粒,這個過程引起活性物質軟化、脫落。顆粒之間接觸的松散以及充電時由于不是活性物質全部轉回放電物質,這樣也會引起德國陽光蓄電池性能降低。
影響德國陽光蓄電池板柵腐蝕和板柵生長的因素:板柵合金的組成和顯微結構;板柵的幾何形狀和合金蠕變性能;極板的電位;電解液的組成以及溫度。電解液層化會導致不規則的板柵腐蝕和生長。負極板發生的氣體復合反應有去極化作用,浮充電流變大,正極板受到更高的電位,進而加速板柵的腐蝕。在過充電時,正極板產生氧氣并引起酸度增加從而進一步加速了正極板的腐蝕。因而,正極板是限制德國陽光蓄電池壽命的主要原因。
措施:通過改變德國陽光蓄電池板柵的幾何形狀(矩形變為菱形),以及適當調節板柵相應的合金成分含量(如鉛的比重增大0.6%-1.0%),可提高正極板的抗腐蝕能力。

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