对铅酸蓄电池进行原理及失效原因分析
最全面铅酸蓄电池常见故障和机理分析快点动力
最全面铅酸蓄电池常见故障和机理分析快点动力新能源1、反极的现象及原因铅酸蓄电池的反极系指蓄电池的正负极发生了改变，反极现象反映在两个方面，一是由于铅蓄电池在装配组装时某单格电池极群组接反或整个电池极群组接反。
这种情况下会出现铅酸蓄电池灌完酸用电压表测量端电压时其端电压值小于各单体蓄电池额定电压之和的现象或出现端电压为负的现象。
另一方面是铅蓄电池在容量放电时在多个串联使用中，由于某个蓄电池(或某单体蓄电池)容量较低或完全丧失容量。
在放电时这个电池很快被放完电被其它电池进行反充电，使原来的负极变成正极，原来的正极变成负极，端电压出现负值的现象。
对于前一种反极故障，在测量蓄电池端电压时(多个单体电池组成的蓄电池)都可发现，若有一个单体电池反极，不仅失去该电池的2 V电压，而且还要增加2 V反电压，端电压要降低4V左右。
例如，对于额定电压为12 V的电池，如测量其端电压为8 V左右，说明有1个单格电池反极。
如测量其端电压为4 V左右说明有2个单格反极，如测量其端电压为-4 V左右说明有4个单格反极，如测量其端电压为-12 V说明6个单格均反极。
对于后一种反极故障，其端电压值(负值)随放电情况而不同。
一般在检测时，对于这种情况要及时将蓄电池从放电线路中摘除下来，以免对蓄电池有所损坏。
2、短路现象及原因铅酸蓄电池的短路是指铅酸蓄电池内部正负极群相连。
铅酸蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面：(1)开路电压低，闭路电压(放电)很快达到终止电压。
(2)大电流放电时，端电压迅速下降到零。
(3)开路时，电解液密度很低，在低温环境中电解液会出现结冰现象。
(4)充电时，电压上升很慢，始终保持低值(有时降为零)。
(5)充电时，电解液温度上升很高很快。
(6)充电时，电解液密度上升很慢或几乎无变化。
(7)充电时不冒气泡或冒气出现很晚。
造成铅酸蓄电池内部短路的原因主要有以下几个方面：(1)隔板质量不好或缺损，使极板活性物质穿过，致使正、负极板虚接触或直接接触。
铅酸蓄电池的工作原理
-- 铅酸蓄电池的工作原理1、铅酸蓄电池电动势的产生铅酸蓄电池充电后，正极板二氧化铅(PbO2)，在硫酸溶液中水份子的作用下，少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅 (Pb(OH)4)，氢氧根离子在溶液中，铅离子(Pb4)留在正极板上，故正极板上缺少电子。
铅酸蓄电池充电后，负极板是铅(Pb)，与电解液中的硫酸(H2SO4) 发生反应，变成铅离子(Pb2)，铅离子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子(2e)。
可见，在未接通外电路时(电池开路)，由于化学作用，正极板上缺少电子，负极板上多余电子，如右图所示，两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。
2、铅酸蓄电池放电过程的电化反应铅酸蓄电池放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I 。
同时在电池内部进行化学反应。
负极板上每一个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子(Pb2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应，在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。
正极板的铅离子(Pb4)得到来自负极的两个电子(2e)后，变成二价铅离子(Pb2)，，与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应，在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。
正极板水解出的氧离子(O-2)与电解液中的氢离子(H)反应，生成稳定物质水。
铅酸电池电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极，在电池内部形成电流，整个回路形成，蓄电池向外持续放电。
放电时H2SO4 浓度不断下降，正负极上的硫酸铅(PbSO4)增加，电池内阻增大(硫酸铅不导电)，电解液浓度下降，电池电动势降低。
3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应充电时，应在外接向来流电源(充电极或者整流器)，使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质，并把外界的电能转变为化学能储存起来。
在正极板上，在外界电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb2) 和硫酸根负离子 (SO4-2)，由于外电源不断从正极吸取电子，则正极板附近游离的二价铅离子(Pb2)不断放出两个电子来补充，变成四价铅离子 (Pb4)，并与水继续反应，最终在正极极板上生成二氧化铅 (PbO2)。
车用铅酸蓄电池的失效分析与正确使用维护
车用铅酸蓄电池的失效分析与正确使用维护针对铅酸蓄电池作为车辆的起动电源应该广泛，易于损坏的特点，介绍了铅酸蓄电池的工作原理，分析了其常见的失效原因，并据此提出了铅酸蓄电池正确使用与维护的原则，为提高铅酸蓄电池电池使用质量，延长其使用寿命提供参考。
标签：铅酸蓄电池；失效分析；正确维护蓄电池是车辆用电设备的动力源，充电时将电能转化为化学能储存在电池内，放电时将电池内存储的化学能转化为电能，车辆使用中为整车用电设备供电，同时在供电系统中还起到稳定电压的作用。
车用蓄电池通常分为铅酸蓄电池和镍碱蓄电池，现代车辆上广泛采用结构简单、内阻小，起动性能较好的铅酸蓄电池。
铅酸蓄电池使用的好坏不仅与电池本身质量有关，正确的使用和维护也能够显著提高蓄电池的使用寿命和效率。
1 铅酸蓄电池的结构和工作原理1.1 铅酸蓄电池的基本结构铅酸蓄电池主要由电池槽、正极板、负极板、隔板、联接条、极桩和电解液组成。
蓄电池的主要电能转换部件是正、负极板和电解液。
正、负极板采用具有较高强度和抗氧化性能的铅锑合金矩形框架，框内布置有纵横交错的金属网格。
正极板由棕色海绵状二氧化铅（PbO2）活性物质填充在网格中，负极板网格由青灰色海绵状纯铅（Pb）填充。
正、负极板相互嵌合，中间为防止短路，插入由塑料或玻璃纤维制成的网状隔板。
电池槽是由耐腐蚀的硬质塑料压铸而成，用来盛装电解液和正、负极板，12V蓄电池电解槽通常由6个单元格串联而成。
蓄电池的电解液是由纯净的蒸馏水和硫酸按照一定的比例配制而成，温度为20℃时，我国南方地区电解液比重γ为1.20～1.25g/cm3，北方地区其比重为1.28～1.30 g/cm3。
1.2 铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池工作是电能和化学能反复转换的过程。
蓄电池充电时，在外电场的作用下，在正负极板中的硫酸析出进入电解液，电解液中的硫酸浓度增加，同时正极板主要成分变为PbO2，负极板变为纯Pb。
在放电时，负极板Pb与电解液中的SO42-离子反应生成PbSO4，并释放电子经负载进入正极形成电流，同时正负极PbO2得到电子并与SO42-反应生成PbSO4，其反应可以用下式表示。
【论文】铅酸蓄电池学术论文1
【关键字】论文《铅酸蓄电池学术论文集锦1》1、铅酸蓄电池的硫化与修复原理1、何为硫化蓄电池内部极板的表面上附着一层白色坚硬的结晶体，充电后依旧不能剥离极板表面转化为活性物质的硫酸铅，这就是硫酸盐化，简称为“硫化”。
2、硫化表象电池内阻增大，充电较未硫化前电压提前到达充电终止电压，电流越大越明显。
酸液密度低于正常值。
放电容量下降，放电电流越大容量下降越明显。
充电时有产生气泡，充电温升增快，严重时可导致充不进电。
3、硫化的生成根据蓄电池的双硫酸盐化理论，蓄电池在每次放电后，正负极板的不同活性物质均转变为硫酸铅，充电后各自复原回不同的活性物质。
而经常过放电、小电流深放电、低温大电流放电、补充电不及时、充电不充足、酸液密度过高、电池内部缺水、长期搁置时，极板表面的硫酸铅堆积过量且在电解液中溶解，呈饱和状态，这些硫酸铅微粒在温度、酸浓度的波动下，重新结晶析出在极板表面。
由于多晶体系倾向于减小其表面自由能的结果，重组析出后的结晶呈增大、增厚趋势。
由于硫酸铅是难溶电解质，重组后的结晶体其比表面积减小，在电解液中的溶解度和溶解速度降低。
硫酸铅附着在极板表面和微孔中阻碍了电池的正常扩散反应，且硫酸铅电导不良阻值大，致使电池在正常的充电中欧姆极化、浓差极化增大，充电接受率降低，在活性物质尚未充分转化时已达极化电压产生水分解，电池迅速升温使充电不能继续下去进而活性物质转化不完全，因而成为容量降低和寿命缩短的原因。
4、如何防止电池产生硫化每次放电后及时补充电且要充足电，尤其是大电流放电后一定要及时补充电。
在小电流放电时尽量控制放电深度，小电流深放电产生的硫酸铅过于致密，放电后充电采取小电流长时间。
对于低温大电流放电后，要采取多充电量百分之三十来恢复容量。
长期搁置的电池,要先充足电后再搁置，在搁置每两个月适当补充电一次。
5、几种电池硫化修复的方法1）水疗法对已硫化电池，可以先将电池放电，倒出原电解液并注入密度在1.10g/cm3以下较稀电解液，即向电池中加水稀释电解液，以提高硫酸铅的溶解度。
铅酸蓄电池常见故障分析及处理方法
铅酸蓄电池常见故障分析与处理方法常见故障不良现象故障产生的原因故障的处理方法蓄电池充电不足1.静止电压低2.密度低，充电完毕后达不到规定要求3.工作时间短4.工作时仪表显示容量下降快1.充电器电压、电流设置过低2.初充电不足3.充电机故障1.调整，检修充电器2.蓄电池补充充电3.严重时需更换新电池蓄电池过充电1.注液盖篓色泽变黄，变红2.外壳变形3.隔板炭化、变形4.正极腐蚀、断裂5.极柱橡胶套管上升、老化、开裂6.经常补水，充电时电解液浑浊7.极板活性物质均匀脱落8.正极板爆管1.充电器电压，电流设置过高2.充电时间过长3.频繁充电4.放电量小而充电量大5.充电机故障1.调整，检修充电器2.调整充电制度3.严重时需更换新电池蓄电池过放电1.蓄电池静止电压低2.充电后电解液密度低3.正、负极板弯曲，断裂1.蓄电池充电不足而继续使用2.蓄电池组短路3.小电流长时间放电1.补充充电2.检修车辆3.严重时需更换新电池蓄电池短路1.静止电压在2V以下2.电解液密度过低3.充电时温度高4.叉车工作时间短1.极板弯曲变形短路2.隔板缺少或装配中破损3.正极活性物质脱落、底部短路需更换新电池断路1.外接负载通路时电压异常，不稳定2.充电时电流无法输入1.极柱或极板组装时焊接不良2.外部短路3.大电流放电4.连线接触不良或断开5.极板腐蚀1.需修理蓄电池2.必要时需更换新电池蓄电池添加电解液不当密度高时：1.充电后电解液密度≥1.300g/cm31.初加液密度过高或过低2.液面降低补液错误，没有按规定加入纯水，而是1.蓄电池换电解液2.严重时需更换新电池铅酸蓄电池热失控故障分析当电池处于充电状态时，电池温度发生一种积累性的增强作用。
当增温过程的热量积累到一定程度，电池端电压会突然出现降低，迫使电流骤然增大，电池温度高升而损坏蓄电池的现象称之为热失控。
1.故障现象充电时特别到了末期，充电器不转绿灯，同时电池严重发热，如果测量充电电流会发现电流很高可达到2A或2A以上。
铅酸蓄电池常见故障和机理分析
铅酸蓄电池常见故障和机理分析一、铅酸蓄电池故障和一般机理1、反极的现象及原因铅酸蓄电池的反极系指蓄电池的正负极发生了改变，反极现象反映在两个方面，一是由于铅蓄电池在装配组装时某单格电池极群组接反或整个电池极群组接反。
这种情况下会出现铅酸蓄电池灌完酸用电压表测量端电压时其端电压值小于各单体蓄电池额定电压之和的现象或出现端电压为负的现象。
另一方面是铅蓄电池在容量放电时在多个串联使用中，由于某个蓄电池(或某单体蓄电池)容量较低或完全丧失容量。
在放电时这个电池很快被放完电被其它电池进行反充电，使原来的负极变成正极，原来的正极变成负极，端电压出现负值的现象。
对于前一种反极故障，在测量蓄电池端电压时(多个单体电池组成的蓄电池)都可发现，若有一个单体电池反极，不仅失去该电池的2 V电压，而且还要增加2 V反电压，端电压要降低4V左右。
例如，对于额定电压为12 V的电池，如测量其端电压为8 V左右，说明有1个单格电池反极。
如测量其端电压为4 V左右说明有2个单格反极，如测量其端电压为-4 V左右说明有4个单格反极，如测量其端电压为-12 V说明6个单格均反极。
对于后一种反极故障，其端电压值(负值)随放电情况而不同。
一般在检测时，对于这种情况要及时将蓄电池从放电线路中摘除下来，以免对蓄电池有所损坏。
2、短路现象及原因铅酸蓄电池的短路是指铅酸蓄电池内部正负极群相连。
铅酸蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面：(1)开路电压低，闭路电压(放电)很快达到终止电压。
(2)大电流放电时，端电压迅速下降到零。
(3)开路时，电解液密度很低，在低温环境中电解液会出现结冰现象。
(4)充电时，电压上升很慢，始终保持低值(有时降为零)。
(5)充电时，电解液温度上升很高很快。
(6)充电时，电解液密度上升很慢或几乎无变化。
(7)充电时不冒气泡或冒气出现很晚。
造成铅酸蓄电池内部短路的原因主要有以下几个方面：(1)隔板质量不好或缺损，使极板活性物质穿过，致使正、负极板虚接触或直接接触。
铅酸蓄电池工作的原理
铅酸蓄电池工作的原理铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来，放电时将化学能转化为电能供给外系统。
其充电和放电过程是通过电化学反应完成的，电化学反应式如下：从上面反应式可看出，充电过程中存在水分解反应，当正极充电到70％时，开始析出氧气，负极充电到90％时开始析出氢气，由于氢氧气的析出，如果反应产生的气体不能重新复合得用，电池就会失水干涸；对于早期的传统式铅酸蓄电池，由于氢氧气的析出及从电池内部逸出，不能进行气体的再复合，是需经常加酸加水维护的重要原因；而阀控式铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用，同时抑制氢气的析出，克服了传统式铅酸蓄电池的主要缺点。
•铅酸蓄电池的氧循环原理铅酸蓄电池采用负极活性物质过量设计，AG 或GEL电解液吸附系统，正极在充电后期产生的氧气通过AGM或GEL空隙扩散到负极，与负极海绵状铅发生反应变成水，使负极处于去极化状态或充电不足状态，达不到析氢过电位，所以负极不会由于充电而析出氢气，电池失水量很小，故使用期间不需加酸加水维护。
阀控式铅酸蓄电池氧循环图示如下：铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅，负极活性物质是海绵铅，电解液是稀硫酸溶液，其放电化学反应为二氧化铅、海绵铅与电解液反应生成硫酸铅和水，Pb（负极）+PbO2（正极）+2H2SO4====2PbSO4+2H2O（放电反应)其充电化学反应为硫酸铅和水转化为二氧化铅、海绵铅与稀硫酸。
2PbSO4+2H2O====Pb（负极）+PbO2（正极）+2H2SO4 (充电反应)铅酸蓄电池单格额定电压为２.0V，一般串联为６V、１２V用于汽车、摩托车启动照明使用，单替电池一般串联为４８Ｖ、９６Ｖ、１１０或２２０Ｖ用于不同场合。
电池内正、负极板间采用电阻极低、杂质少成分稳定离子能通过的橡胶、ＰＶＣ、ＰＥ或ＡＧＭ隔板。
铅酸蓄电池工艺制造过程简述铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。
铅酸蓄电池失效的原理
铅酸蓄电池失效的原理
铅酸蓄电池失效的主要原理是内部化学反应导致电极材料的损耗、负极表面的硫化和阳极表面的钝化。
这些过程导致电池的电极材料无法再存储或释放电能，从而导致电池失效。
以下是具体原因：
1. 自放电：电池处于放电状态，即使未连接负载，也会自行耗电，称为自放电。
随着时间的推移，自放电会逐渐耗尽电池的能量，进而导致电池失效。
2. 腐蚀：长时间的充电和放电过程会导致电极材料的腐蚀和损耗，从而降低了电池的电性能。
3. 硫化：负极表面上的铅蓝会在充电和放电过程中分解，并形成硫化铅。
这些硫化物会堵塞电极孔，在电池内形成电化学障碍，导致电池无法正常运行。
4. 钝化：阳极表面上的氧化物会在反复充放电过程中逐渐分解，形成钝化铅层。
这会导致阳极表面的活性降低，进而降低电池的效率和性能。
总之，铅酸蓄电池失效的原理是一系列化学反应导致电极材料的损耗和电池内部化学障碍。
这些反应的速度和程度受到很多因素的影响，如温度、充电和放电次数、充电速度、负载匹配等。
因此，在使用铅酸蓄电池时，需要注意保持适宜的充放电状态和使用条件，为延长电池寿命提供最佳保障。
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对铅酸蓄电池进行原理及失效原因分析
铅酸蓄电池已发明有一百多年了，铅酸蓄电池主要壳体、正负极板、隔板，电解液在电场作用下将电能转变为化学电能贮存，又将化学电能转为直流电能，并可反复进行数次充放电循环的一种装置。
普通铅酸蓄电池设计寿命为2-3年，而往往实际使用只一年我时间或更短时间，免维护铅酸蓄电池设计寿命为7-15年，有的制造出来由于贮存时间过长，未经使用就已失效报废，远远短于预期使用寿命，导致能源的浪费及应用的经济效益。
铅酸蓄电池原理
一、铅酸蓄电池电动势的产生：
1、铅酸蓄电池充电后，正极板是二氧化铅（PbO2），在硫酸溶液中水分子的作用下，少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质——氢氧化铅（Pb（OH）
2、氢氧根离子在溶液中，铅离子（Pb）留在正极板上，故正极板上缺少电子。
2、铅酸蓄电池充电后，负极板是铅（Pb），与电解液中的硫酸（H2SO2）发生反应，变成铅离子（Pb+2），铅离子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子（2e）。
可见，在未接通外电路时（电池开路），由于化学作用，正极板上缺少电子，负极板上多余电子，两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。
二、铅酸蓄电池放电过程的电化反应：
1、铅酸蓄电池放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I，同时在电池内部进行化学反应；
2、负极板上每个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子（Pb+2）与电解液中的硫酸根离子（SO4-2）反应，在极板上生成难溶的硫酸铅（PbSO4）；
3、正极板的铅离子（Pb+4）得到来自负极的两个电子（2e）后，变成二价铅离子（Pb+2）与电解液中的硫酸根离子（SO4-2）反应，在极板上生成难溶的硫酸铅（PbSO4）。
正极板水解出的氧离子（O2）与电解液中的氢离子（H+）反应，生成稳定物质水；。