浅谈富液式铅酸蓄电池负极腐蚀机理.pdf

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1、化工设计通讯化工能源第42卷第11期ChemicalEngineeringDesignCommunicationsChemicalEnergy2016年11月浅谈富液式铅酸蓄电池负极腐蚀机理李文元，王　立（武汉船用电力推进装置研究所，湖北武汉　430064）摘　要：铅酸蓄电池合金腐蚀的研究几乎全部集中在正极合金,关于负极合金腐蚀问题很少报道。从温度和液面高度等方面进行分析，并结合实际使用案列，探讨了铅酸蓄电池负极腐蚀机理。关键词：铅酸蓄电池；富液式；负极腐蚀；电化学腐蚀中图分类号：TM912文献标志码：A文章编号：1003–6490（2016）11–0095–02Disc

2、ussionontheCorrosionMechanismoftheNegativeElectrodeoftheLiquidRichLead-acidBatteryLiWen-yuan，WangLiAbstract：Almostalloftheresearchonthecorrosionofleadacidbatteryisconcentratedinthepositiveelectrodealloy,andthecorrosionofthenegativealloyisrarelyreported.Inthispaper,throughtheanalysisofthet

3、emperatureandtheheightoftheliquidlevel,andcombinedwiththeactualuseofthecase,discussesthemechanismofthenegativeelectrodecorrosionoftheleadacidbattery.Keywords：lead-acidbattery；liquidrich；corrosiononthenegativeelectrode；electrochemicalcorrosion.1　前言同样存在腐蚀，但是正板栅合金耐腐蚀性比负板栅合金强，铅合金腐蚀有多种形式：均匀腐蚀和

4、局部腐蚀。电解液且板耳设计更厚，其腐蚀是一种均匀腐蚀，过程缓慢，满足直接与铅合金发生氧化还原反应形成腐蚀产物，为化学腐蚀，使用寿命要求。化学腐蚀作用时没有电流产生，铅合金在电解液中腐蚀速度快速充电导致液面下降，快速充电时由于个体差异，部缓慢，为均匀腐蚀；局部腐蚀包括电化学腐蚀、缝隙腐蚀、分电池电压可达到2.75V左右，远超过水的分解电压。导致大[1-2]晶间腐蚀、应力腐蚀等。量水分解成氢气和氧气，极板表面产生大量气泡，隔离了活正常情况下，负极板耳浸没在电解液中，电解液中氧气性物质和电解液的接触，电池内阻急剧增大，电压快速增高，含量很低，主要为均匀腐蚀，腐蚀速度非常缓慢；当

5、富液式电压快速增高，电压增高又促进水分解，形成恶性循环。同蓄电池充放电时，电解液液面会出现上下变化，使用过程中时失水造成电解液密度增高，电压进一步上升，也造成恶性蓄电池失水后补水不及时等原因都会造成负极板耳暴露在空循环。连续多次快速充电后，部分电池失水后液面下降严重，气中，在氧气和酸性介质的多重作用下，形成微电池，发生导致负极板耳暴露在空气中。电化学吸氧腐蚀，腐蚀速度大大加快，为局部腐蚀。2.2.2　环境温度因素2　腐蚀机理分析一般情况下铅酸蓄电池可在环境温度-15～45℃的工作，2.1　均匀腐蚀建议环境温度控制在5～30℃的范围，最佳环境温度在15～电解液中溶解的微量氧

6、气、空气中的氧气直接与铅合金25℃。蓄电池在低温条件下放电容量会受到一定影响，腐蚀不发生氧化还原反应形成腐蚀产物，为化学腐蚀，其反应过程为：会加剧，但在高温条件下腐蚀速度也相应加快。同样一个批号2Pb+O2→2PbO电池在其它条件不变的情况下，在中国海南使用和在东北使用，正常情况下，极耳浸没在电解液中，蓄电池内负极板耳电电池寿命有明显的差别。在东北电池可以使用5a左右，而在位低，处于电化学保护状态，以缓慢的化学腐蚀为主。由于电南方电池到了3a左右板耳开始出现腐蚀缺口，到3.5a缺口加深，解液中只含有微量氧气，同时电解液起到冷却作用，负极板耳而到了4a左右电池基本不能正常使

7、用甚至无法充电。通过解温度低（一般不超过45℃），腐蚀速度非常缓慢，是铅酸蓄电池剖电池发现部分负极板耳已和极柱脱离。目前的设计蓄电池通正常的自然老化过程，在寿命周期内这种腐蚀可忽略不计。常采用紧凑放置，减少了蓄电池的冷却空间，同样使蓄电池在2.2　局部腐蚀充放电时处于高温环境中。这充分说明环境温度或者冷却水的铅合金形成微电池而发生化学反应引起的腐蚀为电化学温度对电池负极板耳的腐蚀起着至关重要的作用。腐蚀，电化学腐蚀包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀，其反应过程为：在蓄电池工作时，电流经板耳的电流密度最大，为发热2+++Pb-2e→Pb，O