Mode Kegagalan Baterai Asam Timbal

Karena perbedaan jenis pelat, kondisi pembuatan, dan metode penggunaan, penyebab kegagalan baterai pun berbeda-beda. Singkatnya, kegagalan baterai timbal-asam memiliki situasi berikut:

↘ Varian korosi pelat positif

Ada tiga jenis paduan yang saat ini digunakan dalam produksi: paduan timbal-antimon tradisional, dengan kandungan antimon 4% hingga 7% berdasarkan massa; paduan antimon rendah atau antimon sangat rendah, dengan kandungan antimon 2% berdasarkan massa atau kurang dari 1% berdasarkan massa Fraksi, mengandung timah, tembaga, kadmium, sulfur dan agen kristal termodifikasi lainnya; seri timbal-kalsium, sebenarnya paduan kuartener timbal-kalsium-timah-aluminium, kandungan kalsium adalah 0,06% hingga 0,1% fraksi massa. Kisi-kisi positif yang dicetak dari paduan di atas akan teroksidasi menjadi timbal sulfat dan timbal dioksida selama proses pengisian baterai, yang pada akhirnya akan menyebabkan hilangnya fungsi zat aktif pendukung dan kegagalan baterai; atau karena pembentukan lapisan korosi timbal dioksida, timbal menjadi timbal dioksida. Paduan tersebut menghasilkan tegangan, yang menyebabkan kisi-kisi tumbuh dan berubah bentuk. Bila deformasi melebihi 4%, seluruh pelat akan hancur, dan material aktif akan terlepas akibat kontak yang buruk dengan jaringan, atau hubungan arus pendek pada bus bar.

↘ Bahan aktif pelat positif jatuh dan melunak

Selain pelepasan bahan aktif yang disebabkan oleh pertumbuhan kisi, dengan pengisian dan pengosongan yang berulang, ikatan antara partikel timbal dioksida juga menjadi longgar, lunak, dan terlepas dari kisi. Serangkaian faktor, seperti pembuatan kisi, kekencangan rakitan, dan kondisi pengisian dan pengosongan, semuanya berdampak pada pelunakan dan pelepasan bahan aktif pelat positif.

↘ Sulfat ireversibel

Bila baterai mengalami pengosongan daya yang berlebihan dan disimpan dalam kondisi pengosongan daya dalam waktu lama, elektroda negatifnya akan membentuk kristal timbal sulfat kasar yang sulit menerima pengisian daya. Fenomena ini disebut sulfasi ireversibel. Sulfat ireversibel ringan masih dapat dipulihkan dengan beberapa metode. Dalam kasus yang parah, elektroda rusak dan tidak dapat diisi daya.

↘ Kehilangan kapasitas sebelum waktunya

Jika paduan jaringan mengandung antimon atau timbal-kalsium yang rendah, kapasitasnya tiba-tiba turun pada tahap awal penggunaan baterai (sekitar 20 siklus), yang membuat baterai tidak efektif.

↘ Akumulasi antimon yang serius pada zat aktif

Antimon pada grid positif sebagian ditransfer ke permukaan material aktif plat negatif dengan siklus. Karena kelebihan potensial reduksi H+ pada antimon sekitar 200mV lebih rendah daripada pada timbal, tegangan pengisian menurun saat antimon terakumulasi, dan sebagian besar arus digunakan untuk pemisahan air, dan baterai gagal mengisi daya dengan benar.

Kandungan antimon pada bahan aktif elektroda negatif baterai timbal-asam dengan tegangan pengisian hanya 2,30V diuji, dan ditemukan bahwa kandungan antimon pada lapisan permukaan bahan aktif elektroda negatif mencapai 0,12% hingga 0,19% fraksi massa. Untuk beberapa baterai, seperti baterai untuk kapal selam, ada batasan tertentu pada evolusi hidrogen baterai. Bahan aktif elektroda negatif baterai dengan evolusi hidrogen yang melebihi standar diuji, dan kandungan antimon rata-rata mencapai 0,4% fraksi massa.

↘ Kegagalan termal

Untuk baterai dengan perawatan rendah, tegangan pengisian daya tidak boleh melebihi satu sel 2,4V. Dalam penggunaan aktual, seperti pada mobil, regulator tegangan mungkin tidak terkendali, tegangan pengisian daya terlalu tinggi, dan arus pengisian daya terlalu besar, dan panas yang dihasilkan akan meningkatkan suhu elektrolit baterai, yang mengakibatkan penurunan resistansi internal baterai; Arus pengisian daya yang ditingkatkan. Kenaikan suhu baterai dan arus yang berlebihan saling memperkuat, yang akhirnya tidak dapat dikendalikan, menyebabkan baterai berubah bentuk, retak, dan rusak. Meskipun thermal runaway bukanlah mode kegagalan yang sering terjadi pada baterai timbal-asam, hal itu tidak jarang terjadi. Saat menggunakan, perhatikan fenomena bahwa tegangan pengisian daya terlalu tinggi dan baterai menjadi panas.

↘ Korosi pada busbar negatif

Dalam keadaan normal, tidak ada masalah korosi pada grid negatif dan busbar, tetapi pada baterai tertutup yang diatur katup, saat siklus oksigen terbentuk, ruang atas baterai pada dasarnya terisi dengan oksigen, dan busbar kurang lebih merupakan elektrolit dalam diafragma. Lug naik ke busbar. Paduan busbar akan teroksidasi untuk selanjutnya membentuk timbal sulfat. Jika paduan elektroda busbar tidak dipilih dengan benar, akan ada inklusi terak dan celah di busbar, dan korosi akan semakin dalam di sepanjang celah ini, menyebabkan tab terpisah dari busbar, dan pelat negatif akan rusak.

↘ Perforasi diafragma menyebabkan korsleting

Berbagai jenis diafragma, seperti diafragma PP (polipropilena), memiliki ukuran pori yang besar, dan sekering PP akan bergeser selama penggunaan, sehingga menghasilkan pori-pori yang besar, dan bahan aktif dapat melewati pori-pori besar selama pengisian dan pengosongan, yang menyebabkan hubungan arus pendek mikro, dan baterai akan rusak.

--Akhir--