铅酸蓄电池的失效模式有哪些?大容量大密度铅酸蓄电池体积会不好很大呢?
一、铅酸蓄电池的失效模式
由于极板的种类、制造条件、使用方法有差异,最终导致蓄电池失效的原因各异。归纳起来,铅酸蓄电池的失效有下述几种情况:
1、正极板的腐蚀变型
目前生产上使用的合金有3类:传统的铅锑合金,锑的含量在4%——7%质量分数;低锑或超低锑合金,锑的含量在2%质量分数或者低于1%质量分数,含有锡、铜、镉、硫等变型晶剂;铅钙系列,实际为铅—钙——锡——铝四元合金,钙的含量在0.06%——0.1%质量分数。上述合金铸成的正极板栅,在蓄电池充电过程中都会被氧化成硫酸铅和二氧化铅,最后导致丧失支撑活性物质的作用而使电池失效;或者由于二氧化铅腐蚀层的形成,使铅合金产生应力,使板栅长大变形,这种变形超过4%时将使极板整体遭到破坏,活性物质与板栅接触不良而脱落,或在汇流排处短路。
2、正极板活性物质脱落、软化。
除板栅长大引起活性物质脱落之外,随着充放电反复进行,二氧化铅颗粒之间的结合也松弛,软化,从板栅上脱落下来。板栅的制造、装配的松紧和充放电条件等一系列因素,都对正极板活性物质的软化、脱落有影响。
3、不可逆硫酸盐化
蓄电池过放电并且长期在放电状态下贮存时,其负极将形成一种粗大的、难以接受充电的硫酸铅结晶,此现象称为不可逆硫酸盐化。轻微的不可逆硫酸盐化,尚可用一些方法使它恢复,严重时,则电极失效,充不进电。
4、容量过早的损失
当低锑或铅钙为板栅合金时,在蓄电池使用初期(大约20个循环)出现容量突然下降的现象,使电池失效。
5、锑在活性物质上的严重积累
正极板栅上的锑随着循环,部分地转移到负极板活性物质的表面上,由于H+在锑上还原比在铅上还原的超电势约低200mV,于是在锑积累时充电电压降低,大部分电流均用于水分解,电池不能正常充电因而失效。对充电电压只有2.30V而失效的铅酸蓄电池负极活性物质的锑含量进行过化验,发现在负极活性物质的表面层,锑的含量达0.12%——0.19%质量分数。对某些电池,例如潜艇用蓄电池,对电池析氢良有一定的限制。曾对析氢超过标准的蓄电池负极活性物质化验,平均锑的含量达到0.4%质量分数。
6、热失效
对于少维护电池,要求充电电压不超过单格2.4V。在实际使用中,例如在汽车上,调压装置可能失控,充电电压过高,从而充电电流过大,产生的热将使电池电解液温度升高,导致电池内阻下降;内阻的下降又加强了充电电流。电池的温升和电流过大互相加强,最终不可控制,使电池变形、开裂而失效。虽然热失控不是铅酸蓄电池经常发生的失效模式,但也屡见不鲜。使用时应对充电电压过高、电池发热的现象予以注意。
7、负极汇流排的腐蚀
一般情况下,负极板栅及汇流排不存在腐蚀问题,但在阀控式密封蓄电池中,当建立氧循环时,电池上部空间基本上充满了氧气,汇流排又多少为隔膜中电解液沿极耳上爬至汇流排。汇流排的合金会被氧化,进一步形成硫酸铅,如果汇流排焊条合金选择不当,汇流排有渣夹杂及缝隙,腐蚀会沿着这些缝隙加深,致使极耳与汇流排脱开,负极板失效。
8、隔膜穿孔造成短路
个别品种的隔膜,如PP(聚丙烯)隔膜,孔径较大,而且在使用过程中PP熔丝会发生位移,从而造成大孔,活性物质可在充放电过程中穿过大孔,造成微短路,使电池失效。
你好!一般电池容量越大存储的电量就越大越多。手机使用的时间越长。现在电池都存在虚标。其实容量并没有那么多的。想8380毫安的电量一般能到达6000就算不错了。电池还是原装品牌的质量可靠点。不过这种价格便宜可以买来用用。如果效果达不到你的预期那么可以买两块互补使用。
大容量电池一般是比普通容量的电池来得体积大。那是因为在电芯里使用了一样容比率的化学材质,为了大电量只有增大体积。当然,如果改进了工艺,开发了新技术,运用了新材料等,即容比率变大了。那就可以在原有体积内增大电量。当然,价格也就相应提高了。
容量(能量)和体积关系,有个专有名词叫体积容量(能量)密度。
电池有很多分类,这里以锂离子电池为例:
不管是纽扣电池、圆柱电池、方形电池还是软包电池,电池的容量由电池中能够利用的正极、和负极活性材料质量决定。正极、负极单位质量的容量(克容量)发挥是有限的,在新的正负极没有开发出来的前提下,减少非活性材料的使用,可以提高电池的能量密度,在相同的质量、体积下提供电池的容量,也就是提高容量密度。比如,减少电极基材的厚度,减少钢壳的厚度,减少粘结剂使用量等等。
关于容量密度,从以上知识,可以知道:
相同的电池类型可以通过增加体积来获得更大的容量,比如圆柱电池21700可以做到5Ah,更小的18650一般做到3-4Ah。方形电池有300Ah的,体积比30Ah的大很多。
不同的电池类型,由于结构设计不同,能量密度不同,目前大致可以理解为体积密度,软包>方形>圆柱,所以三者比体积和容量就要看具体情况了。
除了外形结构的不同,电池的用途、设计和制造工艺水平也决定容量和体积的关系不同。从用途来讲,电池分容量型电池和功率型电池,看名字就知道前者能量密度更高,也就是同体积容量更大。从设计水平来讲,活性材料水平太差,自然能量密度更低。从制造工艺水平来讲,各家水平不一,低水平厂家无法缩减一些非活性材料用量,也无法提高能量密度。
容量与体积一般成正比例关系。
猜测你是想了解电池的比容量,它有两种,一种是重量比容量,即单位重量的电池或活性物质所能放出的电量;另一种是体积比容量,即单位体积的电池或活性物质所能放出的电量。
如,手机电池讲究体积要小,所以,对体积比容量要求较高
与电解液的储电能力和电解液的量有关,而同种电解液的量与体积一般成正比例关系。
你若不指明其它变量因素不变的话,其体积与容量没有必然关系,也就是说,没有关系。
手机电池容量最大的应该属于金立M2017,搭载7000mA容量电池,作为一部商务手机,其很好的做到了续航这一点。可是,经过对比观察可以发现,金立M2017的机身厚度是10.78mm,重238g。而目前主流的3000mA电池容量的主流机型,例如:金立S10,3450mA电池,厚度是7.35mm,重178g;华为荣耀9,3200mA电池,厚度是7.45mm,重155g;小米6,3350mA电池,厚度是7.45mm,重168g;iPhone7,1960mA,厚度是7.1mm,重138g。
看到这里小伙伴们应该知道第一个重要的原因了,现在手机电池的技术还不够成熟,手机电池的容量如果做大,那么其尺寸和重量都要增大,7000mA的M2017比其余主流机型都厚了3mm+,这个差距还是很大的,重量都重了60+,可以说厂商为了照顾顾客的体验,手机电池是真的不能做大。否则,手机个头大了一定会被吐槽为板砖。
就要想到去年轰轰烈烈的三星note7爆炸事件了。三星一直是智能手机行业的巨头,已经连续多年位居第一,可是就算如此,也发生了不应该发生的手机电池爆炸事件。可见,智能手机电池的技术还很有待提高。所以,手机厂商出于安全考虑,肯定要将手机电池放在一个保守的容量上,那样才不会出事。
原因之三,充电时间的长短考虑。大容量电池也就意味着充电时间会变长,这对于快节奏的现代人是不允许的,给你一个7000mA的一半电的手机和一个满电的3500mA的手机,哪一个对于你而言更有安全感呢?反正,小编是一定会选择满电的那个,没有理由。
手机电池做不大的三个原因就是:大小,充电时长和安全。
不过,最新消息,全球首款无电池手机已经诞生,这款手机目前还非常原型,可以通过Skype打电话,而且能接受到基站信号。其是向周围的环境吸收能量,主要是光能(分分钟科技电影的赶脚,那一天要是能发明一种给人类插上芯片,然后也向周围吸收能量不用吃饭就好了)。然而,问题就是这款手机目前太过原型,并且可以吸收的电量很少,要是想打一局王者荣耀,怕是要在下午两点一个大太阳下晒着,电量不知道能不能吸收到位。不过,还是很值得期待。
还有,就是华为当初传出来的石墨烯电池,其中的代表就是华为瓦特实验室在第56届日本电池大会上发布了5分钟充满3000mAh电池48%电量的快充技术成果,其中,荣耀Magic,就是搭载了这项技术。据测算,其2900mAh的电池,用原装5V/8A40W额定功率充电器,10分钟可充电40%,30分钟可充电89%,55分钟可完全充满。当然这只是石墨烯技术,而非“石墨烯电池”。国外研究机构已通过石墨烯开发出20秒高速充电的手机锂电阴极材料,但是具体要商用,仍然是遥遥无期!华为已与曼彻斯特大学的国家石墨烯研究院进行合作,期望能早日实现石墨烯电池的商业化。
一次性熔断保险丝的不可恢复性使得设计者在选用时需要格外谨慎,以免在电池组装、测试以及使用中,容易因为失误而使得电池遭受破坏。
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