铅酸蓄电池电池失效的主要原因分析

铅酸蓄电池失效是由多种原因造成的，例如硫化、失水、热失控、活性物质脱落、极板软化、短路等等，今天就和大家探讨交流一下关于铅酸蓄电池失效的原因：

1、硫酸盐化：

看过电池内部的朋友应该知道，在铅酸电池内部负极板的表面，附着有一层白色的坚硬结晶体，在充电后不能剥离负极板表面转化为活性物质的硫酸铅，这种情况就是硫酸盐化，简称“硫化”。硫化的产生对电池有一定的危害，它会导致短路、活性物质松弛脱落、栅板变形断裂等一系列的问题。铅酸蓄电池硫化，破坏了负极板氧循环的能力，导致加速失水。这种情况下，铅酸蓄电池的硫酸比重会更高，这就导致铅酸蓄电池继续硫化的恶性循环。铅酸蓄电池硫化的程度可能不同，但是对铅酸蓄电池的寿命影响却是普遍的。

2、失水：

铅酸电池在充放电过程中，由于过电位的存在，在充放电过程中产生气体，它是以电解液运动为特征的电解作用所引起的气体形成；以2V单体电池为例，电池充电达到单体电池2.35v(25℃)以后，就会进入正极板大量析氧状态，对于密封电池来说，负极板具备了氧复合能力。如果充电电流比较大，负极板的氧复合反应跟不上析氧的速度，气体会顶开排气阀而造成失水。如果充电电压达到2.42v(25℃)，电池的负极板会析氢，而氢气不能够类似氧循环那样被正极板吸收，只能够增加电池气室的气压，最后会被排出气室而形成失水。电池失水一般在过充电的情况下会特别严重。

3、热失控：

电池热失控主要有两种情况，一种是铅酸电池在恒压充电时电池发热。在恒压充电的条件下，氧循环电流也参与了充电电流，所以充电电流下降速率放缓。而铅酸蓄电池发热，会引起充电电流下降速率更加缓慢，甚至电流反升。而充电电流在电池发热的作用下，一旦电流反升，又增加了发热。这样，充电电流会一直上升到限流值。电池发高热，并且积累热，一直到电池外壳发热软化变形。而电池热变形时，内部气压高，所以呈现出电池是鼓胀状态的。这就是电池热失控而损坏电池。

另一个原因就是硫化，硫化直接导致电池内阻增加，这就进一步造成铅酸蓄电池充电发热，发热又使氧循环电流上升，所以硫化严重的电池，热失控发生的机率很大。电池内部温升高，自放电也大，产生的热量就更高。因此在夏季环境温度较高的条件下，由于析气电平的下降，同时温升也高。这样胶体铅酸蓄电池进入热失控的概率就大得多了。

4、活性物质脱落、极板软化：

铅酸蓄电池正极板活性物质的有效成分是氧化铅，氧化铅分α-PbO2和β-PbO2，其中，α-PbO2物理特性坚硬，容量比较小，以多孔状附着在极板，用于扩大极板面积和支撑极板；β-PbO2依附α-PbO2构成的骨架上面，其荷电能力比α-PbO2强很多，氧化铅放电以后形成硫酸铅，充电时硫酸铅又还原为氧化铅，但在强酸环境中硫酸铅只能够生成β-PbO2，活性物质脱落就是α-PbO2脱落。造成活性物质脱落的原因很多：

A、铅酸蓄电池极板活性物质分布不均匀，造成放电时膨胀张力不同而脱落。

B、铅酸蓄电池过放电欠压时，β-PbO2大量减少，α-PbO2就会参与放电反应生成硫酸铅。

C、硫化结晶在极板上生长的膨胀张力也会导致活性物质脱落。正极板一旦出现软化，起到支持作用的多孔结构就被破坏了，正极板的多孔被电池极板的压力压实了，就降低了参与反应的真实面积，铅酸蓄电池容量就下降了。这样，防止过放电、抑制和消除硫化是控制正极板软化的重要措施。放电的时候，每次放电，或多或少的总要有一点点α-PbO2参与反应。

所以，一个正常使用的铅酸蓄电池，在不失水也不硫化，也没有过放电的情况下，电池的寿命就取决于正极板软化。

5、短路：

铅酸蓄电池的短路指铅电池内部正负极群相连。负极板的硫酸铅结晶长大，充电以后出现少量硫酸铅遗留在隔板中，遗留在隔板中的硫酸铅一旦被还原称为铅，积累多了，铅酸蓄电池电池就会出现微短路，这种现象叫做"铅枝搭桥"。微短路轻的产生该单格电压落后，严重的时候会出现单格短路。极板上活性物质膨胀脱落，也会造成正负极板相连。

6、均衡问题：

不少铅酸蓄电池在单体测试中，可以获得比较好的结果，但是，对于串连铅酸蓄电池组来说，由于容量差、开路电压差等原始配组误差，充电时电压高的电池会增加失水，电压低的电池会欠充电，放电的时候，电压低的会出现过放电，形成铅酸蓄电池硫化。随着充放电的循环，铅酸蓄电池硫化的单体更易硫化，这个差异被扩大，最终影响整组电池寿命。

7、铅酸电池自放电：

充足电的铅酸蓄电池放置不用，逐渐失去电量的现象，称之自行放电。自行放电是不可避免的，但长期自放电不充电会导致电池失效。