Modes de défaillance des batteries au plomb

En raison des différences dans les types de plaques, les conditions de fabrication et les méthodes d'utilisation, les raisons de la défaillance des batteries sont différentes. En résumé, la panne des batteries au plomb a les situations suivantes :

↘ Variante de corrosion de la plaque positive

Il existe trois types d'alliages actuellement utilisés en production : les alliages plomb-antimoine traditionnels, avec une teneur en antimoine de 4 % à 7 % en masse ; alliages à faible ou très faible teneur en antimoine, avec une teneur en antimoine de 2 % en masse ou inférieure à 1 % en masse Fraction, contenant de l'étain, du cuivre, du cadmium, du soufre et d'autres agents cristallins modifiés ; série plomb-calcium, en fait alliage quaternaire plomb-calcium-étain-aluminium, la teneur en calcium est de 0,06% à 0,1% en fraction massique. Les grilles positives moulées à partir des alliages ci-dessus seront oxydées en sulfate de plomb et en dioxyde de plomb pendant le processus de charge de la batterie, ce qui entraînera éventuellement la perte de la fonction de support des substances actives et la panne de la batterie ; ou en raison de la formation d'une couche de corrosion de dioxyde de plomb, conduire au dioxyde de plomb. L'alliage produit des contraintes, ce qui provoque la croissance et la déformation de la grille. Lorsque la déformation dépasse 4%, la plaque entière sera détruite et le matériau actif tombera en raison d'un mauvais contact avec la grille ou d'un court-circuit au niveau de la barre omnibus.

↘ La matière active de la plaque positive tombe et se ramollit

En plus de la perte de matière active provoquée par la croissance de la grille, avec la charge et la décharge répétées, la liaison entre les particules de dioxyde de plomb est également relâchée, ramollie et détachée de la grille. Une série de facteurs, tels que la fabrication de la grille, l'étanchéité de l'assemblage, les conditions de charge et de décharge, ont tous un impact sur le ramollissement et le détachement de la matière active de la plaque positive.

↘ Sulfatation irréversible

Lorsque la batterie est trop déchargée et stockée dans un état déchargé pendant une longue période, son électrode négative forme un cristal de sulfate de plomb grossier difficile à accepter. Ce phénomène est appelé sulfatation irréversible. Une légère sulfatation irréversible peut encore être récupérée par certaines méthodes. Dans les cas graves, l'électrode tombe en panne et ne peut pas être chargée.

↘ Perte prématurée de capacité

Lorsque l'alliage de la grille est à faible teneur en antimoine ou en plomb-calcium, la capacité chute soudainement au début de l'utilisation de la batterie (environ 20 cycles), ce qui rend la batterie inefficace.

↘ Accumulation importante d'antimoine sur les substances actives

L'antimoine sur la grille positive est partiellement transféré à la surface de la matière active de la plaque négative avec le cycle. Étant donné que la surtension de réduction H + sur l'antimoine est inférieure d'environ 200 mV à celle sur le plomb, la tension de charge diminue lorsque l'antimoine s'accumule, et la grande partie du courant est utilisée pour la séparation de l'eau, et la batterie ne se charge pas correctement.

La teneur en antimoine du matériau actif d'électrode négative de la batterie au plomb avec une tension de charge de seulement 2,30 V a été testée et il a été constaté que la teneur en antimoine dans la couche superficielle du matériau actif d'électrode négative atteignait 0,12% à 0,19 % fraction massique. Pour certaines batteries, telles que les batteries pour sous-marins, il existe certaines restrictions sur le dégagement d'hydrogène des batteries. Le matériau actif de l'électrode négative de la batterie avec un dégagement d'hydrogène supérieur à la norme a été testé et la teneur moyenne en antimoine a atteint une fraction massique de 0,4 %.

↘ Panne thermique

Pour les batteries nécessitant peu d'entretien, la tension de charge ne doit pas dépasser une seule cellule de 2,4 V. En utilisation réelle, comme dans les automobiles, le régulateur de tension peut être hors de contrôle, la tension de charge est trop élevée et le courant de charge est trop important, et la chaleur générée augmentera la température de l'électrolyte de la batterie, entraînant une diminution dans la résistance interne de la batterie ; Courant de charge amélioré. L'élévation de température de la batterie et le courant excessif se renforcent, ce qui est finalement incontrôlable, provoquant la déformation, la fissuration et la défaillance de la batterie. Bien que l'emballement thermique ne soit pas un mode de défaillance fréquent pour les batteries au plomb, il n'est pas rare. Lors de l'utilisation, faites attention au phénomène selon lequel la tension de charge est trop élevée et la batterie chauffe.

↘ Corrosion du jeu de barres négatif

Dans des circonstances normales, il n'y a pas de problème de corrosion dans la grille négative et le jeu de barres, mais dans la batterie scellée régulée par soupape, lorsque le cycle d'oxygène est établi, l'espace supérieur de la batterie est essentiellement rempli d'oxygène et le jeu de barres est plus ou moins l'électrolyte dans le diaphragme. Les cosses remontent jusqu'aux jeux de barres. L'alliage du jeu de barres sera oxydé pour former davantage de sulfate de plomb. Si l'alliage d'électrode de la barre omnibus n'est pas correctement sélectionné, il y aura des inclusions de laitier et des espaces dans la barre omnibus, et la corrosion s'approfondira le long de ces espaces, provoquant la séparation des languettes de la barre omnibus, et la plaque négative échouera.

↘ La perforation du diaphragme provoque un court-circuit

Les variétés individuelles de diaphragmes, telles que les diaphragmes en PP (polypropylène), ont de grandes tailles de pores, et le fusible en PP se déplacera pendant l'utilisation, ce qui entraînera de grands pores, et le matériau actif peut traverser les grands pores pendant la charge et la décharge, provoquant des micro- courts-circuits, la batterie tombera en panne.

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