蓄电池过放电的影响
2005/12/22 16:56:40 电源在线网
过放电是指蓄电池在深放电时超过了规定的终止电压后仍继续放电的一种使用状态。经常处于这种使用状态下的铅蓄电池，不论是富液式还是贫液式，负极都会出现硫酸盐化而使电池失效。在VRLA电池中负极的硫酸盐化的几率大于一般铅蓄电池[1]。
此外，以Pb-Ca合金为板栅材料，采用AGM隔板和氧复合技术的VRLA电池是贫液式设计，硫酸电解液的量往往起到了限制容量的作用。在过放电过程中，当电解液中的H2SO4因参与放电反应而被耗尽时，在电解液几乎呈中性甚至弱碱性的环境中，作为放电产物的PbSO4的溶解度却大大增加。有数据表明：一旦H2SO4被耗尽，当电解液呈中性时，Pb2+浓度会骤然升高2个数量级，这时隔板中电解液内所含游离Pb2+的含量会增加100倍[2]。通常在这种情况下，隔膜内极易形成铅枝晶（铅绒）短路并导致电池失效。其机理为：伴随充电反应的发生，硫酸浓度将升高，PbSO4在隔膜内的孔隙中析出，被还原成Pb或氧化成PbO2后引起渗透短路。值得一提的是，长期处于过放电放置的VRLA电池的正极板栅还可能出现异常腐蚀，在较短的时间内，板栅会全部腐蚀烂完。另一方面，过放电使电解液内阻增大，使得电池在过放电的初期发热。而且在过放电过程中，正极活性物质的膨胀明显，严重时将造成电池不可逆的“鼓肚子”现象[3]。电池过放电的发生与用户的使用方法是密切相关的。
事实上，过放电表征了铅蓄电池被滥用时的一种耐受能力。由于VRLA电池被过放电使用的情况总是存在的，因此，改进和提高该类电池过放电性能是非常必要的。一般来说，铅蓄电池的过放电性能大致包括了两种情况：(1). 电池反复进行过放电的耐久能力；(2). 电池过放电放置后的再充电接受能力。长期以来，国内外就硫酸电解液中加入某些添加剂后对铅蓄电池性能的影响进行了大量的研究。由于电解液添加剂的使用，具有不改变电池工业生产过程、附加成本低、效果好、便于推广等优点，因此，选择合适的电解液添加剂已成为改善铅蓄电池性能的主要途径之一[4]。有日本专家称，由于合理的电解液组成，即便对VRLA电池反复进行非常深的过放电放置，电池依然具有稳定性，可以说已达到实际使用没有问题的水准[5]。从我国电源专业刊物来看，有关VRLA电池过放电性能的研究和报道是很少的，这反映出电池的过放电问题尚未引起足够的重视。
此外，以Pb-Ca合金为板栅材料，采用AGM隔板和氧复合技术的VRLA电池是贫液式设计，硫酸电解液的量往往起到了限制容量的作用。在过放电过程中，当电解液中的H2SO4因参与放电反应而被耗尽时，在电解液几乎呈中性甚至弱碱性的环境中，作为放电产物的PbSO4的溶解度却大大增加。有数据表明：一旦H2SO4被耗尽，当电解液呈中性时，Pb2+浓度会骤然升高2个数量级，这时隔板中电解液内所含游离Pb2+的含量会增加100倍[2]。通常在这种情况下，隔膜内极易形成铅枝晶（铅绒）短路并导致电池失效。其机理为：伴随充电反应的发生，硫酸浓度将升高，PbSO4在隔膜内的孔隙中析出，被还原成Pb或氧化成PbO2后引起渗透短路。值得一提的是，长期处于过放电放置的VRLA电池的正极板栅还可能出现异常腐蚀，在较短的时间内，板栅会全部腐蚀烂完。另一方面，过放电使电解液内阻增大，使得电池在过放电的初期发热。而且在过放电过程中，正极活性物质的膨胀明显，严重时将造成电池不可逆的“鼓肚子”现象[3]。电池过放电的发生与用户的使用方法是密切相关的。
事实上，过放电表征了铅蓄电池被滥用时的一种耐受能力。由于VRLA电池被过放电使用的情况总是存在的，因此，改进和提高该类电池过放电性能是非常必要的。一般来说，铅蓄电池的过放电性能大致包括了两种情况：(1). 电池反复进行过放电的耐久能力；(2). 电池过放电放置后的再充电接受能力。长期以来，国内外就硫酸电解液中加入某些添加剂后对铅蓄电池性能的影响进行了大量的研究。由于电解液添加剂的使用，具有不改变电池工业生产过程、附加成本低、效果好、便于推广等优点，因此，选择合适的电解液添加剂已成为改善铅蓄电池性能的主要途径之一[4]。有日本专家称，由于合理的电解液组成，即便对VRLA电池反复进行非常深的过放电放置，电池依然具有稳定性，可以说已达到实际使用没有问题的水准[5]。从我国电源专业刊物来看，有关VRLA电池过放电性能的研究和报道是很少的，这反映出电池的过放电问题尚未引起足够的重视。
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