Pourquoi les batteries au plomb tombent-elles en panne：les modes de défaillance des batteries au plomb

Comparées aux batteries plomb-acide ordinaires, les batteries plomb-acide scellées à régulation par soupape ont une longue durée de vie (15 à 20 ans) et sont relativement simples à utiliser et à entretenir, mais leur durée de vie réelle est bien inférieure à leur durée de vie théorique, et certaines ne peuvent être utilisées que pendant 2 à 3 ans. Les raisons de la courte durée de vie des batteries VRLA sont les suivantes : la première est le problème de la qualité du produit, la deuxième est déterminée par la structure spéciale des batteries VRLA, et la troisième est une utilisation et des méthodes d'entretien inappropriées.

Pour ces raisons, les modes de défaillance des batteries plomb-acide sont plus nombreux que ceux des batteries plomb ordinaires. Les modes de défaillance les plus courants des batteries plomb-acide sont la vulcanisation et la perte d'eau. Corrosion du réseau positif, courts-circuits internes, emballement thermique, perte de capacité précoce et corrosion des barres omnibus du réseau négatif, etc.

Vulcanisation

Une partie de la matière active sur les plaques positives et négatives de la batterie au plomb devient progressivement un produit de sulfate de plomb avec de grosses particules, qui ne peut pas être converti en une réaction réversible entre le dioxyde de plomb et le plomb spongieux pendant la charge, ce qui s'appelle la sulfatation de la plaque.

Dans le cas d'une utilisation normale des batteries plomb-acide, la plupart des matériaux actifs sur la plaque se transforment en cristaux de sulfate de plomb mous et fins après la décharge. Ces petits cristaux sont uniformément répartis dans la matière active poreuse, qui est facile à charger pendant la charge. Il travaille en contact avec l'électrolyte et restaure les substances actives d'origine que sont le dioxyde de plomb et le plomb spongieux.

Phénomène de vulcanisation

① Phénomène lors de la décharge
a. Diminution de la capacité : La matière active de la batterie vulcanisée s'est transformée en cristaux à gros grains et ne peut être restaurée à l'état chargé de dioxyde de plomb et de plomb spongieux, de sorte que la capacité est bien inférieure à la capacité normale, et sa capacité est bien inférieure à la normale lorsqu'elle est déchargée Déchargez d'abord la batterie.

b. Faible tension aux bornes : La tension aux bornes de la batterie est liée à la densité de l'électrolyte, alors que la densité de l'électrolyte de la batterie vulcanisée est faible, et qu'elle ne peut pas être récupérée même pendant le processus de charge, de sorte que la tension aux bornes est faible en conséquence.

c. Faible densité de l'électrolyte : La sulfatation se produit lorsque la batterie est en état de décharge pendant une longue période ou lorsqu'elle est insuffisamment chargée, de sorte que la densité de l'électrolyte devient de plus en plus faible. Pour les batteries plomb-acide ordinaires, les phénomènes ci-dessus peuvent être observés, mais la batterie plomb-acide scellée à régulation par soupape est une structure scellée, de sorte que seuls les deux premiers phénomènes peuvent être observés.

② Phénomène pendant la charge
a. La tension aux bornes augmente rapidement : en raison de la grande résistance interne de la batterie vulcanisée, la tension aux bornes de la batterie augmente plus rapidement que celle d'une batterie normale pendant la charge à courant constant. La méthode de charge utilisée par la batterie plomb-acide scellée à valve est la méthode de limitation du courant et de tension constante, de sorte que la première phase de charge de la batterie plomb-acide scellée à valve se termine rapidement.

b. Décomposition prématurée de l'eau : La tension aux bornes augmentant rapidement pendant la charge, elle atteindra rapidement la tension de décomposition de l'eau de 2,3V.

S'il s'agit d'une batterie plomb-acide ordinaire, il y aura dégazage. La structure d'étanchéité de la batterie plomb-acide scellée à régulation par soupape rend impossible l'observation du phénomène de décomposition de l'eau, et la tension constante de la méthode de tension constante à limitation de courant est d'environ 2,3 V, et il n'y aura pas de décomposition d'une grande quantité d'eau, mais en raison de la vulcanisation de la batterie, il n'est pas facile de la charger en électricité par la suite, de sorte que presque tout le courant de la deuxième phase de charge à tension constante est utilisé pour la décomposition de l'eau.

La densité de l'électrolyte augmente lentement : la réaction de charge de la batterie au plomb libère de l'acide sulfurique, mais la réaction de charge normale de la batterie au sulfure ne peut pas se produire, de sorte que la densité de l'électrolyte augmente lentement, voire n'augmente pas.

③ Changements dans la résistance interne. La raison principale de l'augmentation de la résistance interne de la batterie au sulfure est que les grosses particules de PbSO4 bloquent les micropores et provoquent une grande polarisation de la concentration, ce qui augmente la résistance interne de polarisation de la batterie. Lorsque la vulcanisation de la batterie est grave, entraînant une perte de plus de 50% de la capacité de la batterie, elle provoque une augmentation rapide de la résistance interne de la batterie.

④ La couleur et l'état de la plaque. Le sulfate de plomb produit par la vulcanisation est constitué de particules blanches et dures, et son volume est supérieur à celui du plomb, de sorte que la surface de la plaque négative de la batterie est rugueuse, et la surface de la plaque est irrégulière. La vulcanisation se produisant principalement sur la plaque négative, dans les batteries plomb-acide ordinaires, elle peut être détectée en observant la couleur de la plaque négative, c'est-à-dire que la plaque négative est gris-blanc, et dans les cas les plus graves, il y a des taches blanches sur la surface. La batterie VRLA ne peut être détectée qu'en disséquant la batterie.

Raisons de la vulcanisation

Les raisons de la vulcanisation des plaques des batteries plomb-acide scellées et régulées par soupape sont nombreuses, mais elles sont toutes directement ou indirectement liées à la décharge ou à la sous-charge à long terme de la batterie. Elles peuvent être résumées comme suit.

① L'état de décharge à long terme. C'est la cause directe de la sulfuration de la batterie. De nombreuses autres raisons (telles que les articles ⑧~⑪) provoquent indirectement la vulcanisation de la batterie, qui est également causée par la décharge de la batterie et par le fait que la batterie reste longtemps en état de décharge sans être rechargée à temps.

②Insuffisance de charge pendant une longue période. Si la tension du flotteur est trop faible ou si la température baisse, la tension du flotteur de la batterie plomb-acide scellée régulée par soupape n'est pas relevée, ce qui fait que la batterie reste longtemps dans un état de charge insuffisante, entraînant une défaillance de la vulcanisation de la batterie.

③ Souvent surdécharge ou décharge profonde à faible courant. Cela convertira les substances actives en profondeur dans la plaque en sulfate de plomb, qui doit être surchargé pour être récupéré, sinon la vulcanisation se produira en raison de l'absence de récupération en temps opportun.

④ Elle n'est pas rechargée à temps après la décharge. Les batteries plomb-acide doivent être rechargées à temps dans les 24 heures suivant la décharge, sinon elles se déchargent. Elle est vulcanisée et ne peut pas être rechargée complètement dans le temps imparti.

⑤ La charge d'égalisation n'est pas effectuée à temps. Au cours de l'utilisation de la batterie plomb-acide, il y aura un phénomène de déséquilibre. La raison en est que la batterie a été légèrement vulcanisée et qu'elle doit être équilibrée pour éliminer la vulcanisation, sinon la vulcanisation deviendra de plus en plus grave.

⑥ Absence de charge et d'entretien réguliers pendant le stockage. Les batteries au plomb perdent leur capacité en raison de l'autodécharge pendant le stockage.
Une charge et un entretien réguliers sont nécessaires, faute de quoi la batterie restera déchargée pendant longtemps.

⑦La quantité d'électrolyte diminue. Pour les batteries plomb-acide ordinaires, le niveau d'électrolyte diminue, exposant la partie supérieure de la plaque à l'air ; pour les batteries plomb-acide scellées à valve régulée, c'est la perte d'eau qui réduit la saturation de l'électrolyte dans le diaphragme, rendant la plaque inefficace. Au contact de l'électrolyte, la matière active est vulcanisée car elle ne peut plus participer à la réaction.

⑧ Court-circuit interne. La matière active dans la partie en court-circuit est dans un état déchargé pendant une longue période parce que la réaction de charge ne peut pas se produire.

⑨ Autodécharge grave. L'autodécharge transforme rapidement le plomb ou le dioxyde de plomb récupéré en sulfate de plomb déchargé. Si l'autodécharge est importante, il ne sera pas possible de recharger l'appareil.

⑩ La densité de l'électrolyte est trop élevée. Si la densité est trop élevée, le taux d'autodécharge de la batterie est accéléré et il est facile de former de gros cristaux dans la couche interne de la plaque d'électrode. En outre, une densité trop élevée conduira à une mauvaise compréhension du fait que la batterie est suffisante et à une surdécharge pendant la décharge, et à penser à tort que la batterie a atteint la fin de la charge pendant la charge, alors qu'elle est en fait sous-chargée, ce qui conduit finalement à la vulcanisation.

⑪ La température est trop élevée. Si la température est trop élevée, le taux d'autodécharge de la batterie s'accélère et il est facile de former de gros cristaux dans la couche interne de la plaque d'électrode.

Traitement de vulcanisation

① Méthode de surcharge. Lorsque le degré de vulcanisation de la batterie plomb-acide est faible, la méthode de surcharge peut être utilisée. Cela signifie qu'un instrument spécial de charge-décharge est utilisé pour surcharger la batterie vulcanisée pendant une longue période.

② Méthode de charge et de décharge répétées. Lorsque le degré de vulcanisation de la batterie plomb-acide est grave et ne peut être récupéré par la méthode de surcharge, la méthode de charge et de décharge répétées peut être utilisée. S'il existe un instrument de charge-décharge spécial pour la réparation des batteries à l'envers pour les batteries au plomb-acide scellées et régulées par valve, il peut être directement utilisé pour le traitement de charge-décharge inversée. En fait, les batteries au plomb scellées à valve avec une vulcanisation sévère sont souvent accompagnées d'une perte d'eau. Par conséquent, si l'effet de la récupération de la capacité n'est pas bon, vous pouvez essayer d'ouvrir la batterie et d'ajouter le produit adéquat.

Quantité d'eau pure, puis traitement de l'échec de la vulcanisation. S'il n'y a pas d'instrument spécial de charge et de décharge, vous pouvez ouvrir la batterie et ajouter une quantité appropriée d'eau pure, puis utiliser la méthode de traitement de la vulcanisation des batteries plomb-acide ordinaires.

③ Méthode de chargement par impulsion. Le traitement de la vulcanisation par charge d'impulsion est une technologie de récupération de la capacité qui a émergé ces dernières années, et cette méthode doit être réalisée avec un équipement spécial de charge d'impulsion. Il existe deux méthodes de réparation à l'aide de cet instrument : en ligne et hors ligne.

a. Réparation en ligne : connecter le protecteur qui peut générer la source d'impulsion aux pôles positif et négatif de la batterie en parallèle, et lorsque l'alimentation est connectée, il y aura une sortie d'impulsion vers la batterie. La caractéristique de cette méthode de réparation est qu'elle nécessite moins d'énergie et qu'elle peut être connectée en parallèle aux deux extrémités de la batterie tout au long de l'année, mais la vitesse de réparation est relativement lente. Cette méthode permet non seulement de réparer la batterie vulcanisée, mais aussi d'inhiber la vulcanisation de la batterie normale. b. Réparation hors ligne : L'instrument de réparation peut générer des impulsions rapides, le courant d'impulsion est relativement important et la fréquence des impulsions est relativement élevée ; il est principalement utilisé pour réparer les batteries vulcanisées.

Déshydratation

La perte d'eau fait référence au phénomène selon lequel l'électrolyte dans la batterie diminue en raison de l'efficacité de la recombinaison de l'oxygène inférieure à 100% et de l'évaporation de l'eau, ce qui conduit à l'échappement de l'eau, à la réduction de la quantité d'eau dans la batterie, ce qui entraîne une baisse significative de la performance de décharge de la batterie. Des études ont montré que lorsque la perte d'eau dans la batterie atteint 3,5mL/Ah, la capacité de décharge de la batterie sera inférieure à 75% de la capacité nominale.

La batterie tombe en panne lorsque la perte d'eau atteint 25%. La plupart des raisons de la baisse de capacité des batteries VRLA sont dues à la perte d'eau dans la batterie. Lorsque la batterie perd de l'eau, les plaques positives et négatives de la batterie ne sont plus en contact avec le diaphragme ou l'alimentation en acide est insuffisante, ce qui empêche la batterie de décharger de l'électricité car la matière active ne peut pas participer à la réaction électrochimique.

Le phénomène de déshydratation

Lorsque la batterie plomb-acide scellée et régulée par soupape perd de l'eau, en raison de son étanchéité et de sa structure d'électrolyte pauvre, la perte d'eau ne peut pas être observée directement à l'œil nu comme dans le cas d'une batterie plomb-acide ordinaire (le conteneur est transparent).
① Changements dans la résistance interne : Lorsque la batterie perd sérieusement de l'eau, ce qui entraîne une perte de plus de 50% de la capacité de la batterie, cela provoque une augmentation rapide de la résistance interne de la batterie.
② Phénomène de décharge : Le phénomène pendant la décharge est fondamentalement le même que celui de la vulcanisation, c'est-à-dire que la capacité et la tension terminale de la batterie chutent toutes les deux. En effet, après la perte d'eau, une partie de la plaque d'électrode ne peut plus être mise en contact avec l'électrolyte, une partie de la capacité est perdue et la tension de décharge chute également.
③ Phénomène pendant la charge : Après avoir perdu de l'eau, la batterie perd une partie de sa capacité, de sorte que la première phase de charge se termine rapidement, c'est-à-dire que la batterie ne peut pas être chargée.

On peut constater que le phénomène de perte d'eau de la batterie est fondamentalement le même que le phénomène de vulcanisation. En fait, il existe un lien entre ces deux défaillances, c'est-à-dire que la sulfuration accélère la perte d'eau et que la perte d'eau doit être accompagnée de l'apparition de la sulfuration. Dans des circonstances normales, tant que l'entretien est effectué conformément aux réglementations pertinentes, la possibilité d'une défaillance de la vulcanisation est très faible, mais le fonctionnement normal pendant une longue période réduira progressivement la teneur en eau. Par conséquent, lorsque la capacité diminue et qu'il est impossible de la charger, on peut considérer qu'il y a trop de perte d'eau dans la batterie.

Les raisons de la déshydratation

①Recombinaison incomplète des gaz : Dans des conditions normales, l'efficacité de la recombinaison des gaz des batteries VRLA ne peut pas atteindre 100%, généralement seulement 97%~98%, c'est-à-dire qu'environ 2%~3% de l'oxygène généré à l'électrode positive ne peut pas être absorbé par l'électrode négative et s'échappe de l'intérieur de la batterie. L'oxygène est formé par la décomposition de l'eau pendant la charge, et la fuite d'oxygène est équivalente à la fuite d'eau. Bien que 2%~3% d'oxygène ne soit pas beaucoup, l'accumulation à long terme causera une perte d'eau importante dans la batterie.

②Corrosion de la grille positive : La corrosion de la grille positive consomme de l'eau.
③Autodécharge : L'oxygène produit par l'autodécharge de l'électrode positive peut être absorbé par l'électrode négative, mais l'hydrogène produit par l'autodécharge de l'électrode négative ne peut pas être absorbé par l'électrode positive et ne peut s'échapper que par la soupape de sécurité, ce qui entraîne une perte d'eau de la batterie. Lorsque la température ambiante est élevée, l'autodécharge de la batterie est accélérée et la perte d'eau qui en résulte augmente.

④La pression d'ouverture de la soupape de sécurité est trop faible : la pression d'ouverture de la soupape de sécurité de la batterie n'est pas conçue de manière raisonnable. Lorsque la pression d'ouverture de la soupape est trop faible, la soupape de sécurité s'ouvre fréquemment et la perte d'eau s'accélère.

⑤ Charge d'égalisation régulière : Pendant la charge d'égalisation, en raison de l'augmentation de la tension de charge, la quantité d'évolution de l'oxygène augmente, et la pression à l'intérieur de la batterie augmente également, et une partie de l'oxygène s'échappe de la batterie par la soupape de sécurité avant qu'il ne puisse se recombiner.

⑥ La batterie n'est pas étanche : cela revient à dire que la pression d'ouverture de la soupape de sécurité est trop faible, et la cause de la perte d'eau est également la même.

⑦Le contrôle de la tension de flottaison n'est pas strict : le mode de fonctionnement de la batterie VRLA pour la communication est le fonctionnement en flottaison totale, la tension de flottaison a une certaine exigence de plage, et la compensation de la température doit être effectuée, et le choix de sa valeur a un impact important sur la durée de vie de la batterie. grande. Si la tension du flotteur est trop élevée ou si la tension du flotteur n'est pas ajustée en fonction de l'augmentation de la température, la batterie perdra de l'eau plus rapidement.

⑧ Température ambiante élevée : L'effet direct d'une température ambiante élevée est de provoquer l'évaporation de l'eau dans la batterie. Lorsque la pression de la vapeur d'eau atteint la pression d'ouverture de la soupape de sécurité, l'eau s'échappe par la soupape de sécurité. Par conséquent, la température ambiante des batteries VRLA est très stricte et doit être contrôlée à (20±5)℃.

Mesures visant à réduire les pertes d'eau en batterie

① Sélection correcte et ajustement opportun de la tension du flotteur : si la tension du flotteur est trop élevée, la réaction de l'eau électrolysée de la batterie s'intensifie, le taux de dégagement de gaz augmente et la perte d'eau augmente inévitablement ; si la tension du flotteur est trop faible, bien que la perte d'eau dans la batterie puisse être réduite, elle est susceptible de provoquer une sulfatation de la plaque. Par conséquent, la tension de flottement doit être ajustée en fonction du courant de charge du système électrique, de la fréquence des coupures de courant, de la température de la batterie et de l'âge du bloc-batterie.

②Maintien d'une température ambiante appropriée : maintenez la température ambiante dans la plage de (20±5)°C autant que possible pour que la température interne de la batterie ne dépasse pas 30°C et que la température ambiante de la salle de l'ordinateur ne dépasse pas 35°C.

③ Vérifier régulièrement la résistance interne (ou conductance) de la batterie : Bien que la mesure de la conductance de la batterie à l'aide d'un conductimètre permette de juger de la qualité de la batterie, lorsque la capacité du bloc-batterie est supérieure à 50% de la capacité nominale, la valeur de la conductance mesurée est presque nulle.

La conductance de la batterie ne diminue rapidement que lorsque la capacité est inférieure à 50% de la capacité nominale. Par conséquent, lorsque la capacité de chaque élément de la batterie est supérieure à 80% de la capacité nominale, la conductance (ou résistance interne) ne peut pas être utilisée pour estimer la capacité de la batterie et prédire sa durée de vie. Toutefois, pour la même batterie, lorsqu'il est constaté que la résistance interne est anormale, la conductance (ou résistance interne) peut être utilisée pour estimer la capacité de la batterie et prédire sa durée de vie.
Si les symptômes augmentent, il est probable qu'ils soient dus à la déshydratation.

Traitement de la déshydratation

Le processus de traitement de la perte d'eau est le suivant : ouvrir le couvercle de la batterie → ajouter de l'eau pure → traiter l'échec de la vulcanisation → sceller la batterie.
①Apporter de l'eau pure de manière appropriée. Lorsque la batterie plomb-acide scellée régulée par soupape présente un défaut de perte d'eau, vous pouvez essayer d'ajouter de l'eau pure. La méthode spécifique est la suivante.
a. Ouvrez le couvercle de la batterie : La batterie VRLA n'étant pas totalement étanche, il existe un canal d'échappement, de sorte que le couvercle de la batterie et le logement de la batterie ne sont généralement que partiellement collés l'un à l'autre, c'est-à-dire qu'un espace est laissé pour l'échappement. Le couvercle de la batterie peut être ouvert à l'aide de l'outil approprié, à condition que le site de collage soit trouvé.

b. Ajouter une quantité appropriée d'eau pure : Faites attention à la quantité appropriée lorsque vous ajoutez de l'eau pure à la batterie, car la batterie plomb-acide scellée et régulée par valve est une batterie à liquide pauvre, l'ajout d'une trop grande quantité d'eau bloquera le canal de gaz et affectera l'efficacité de la recombinaison de l'oxygène. Cependant, la faible efficacité de recombinaison de l'oxygène entraînera une consommation continue de l'eau excédentaire, et la batterie finira par devenir pauvre en liquide. Cependant, si vous ajoutez trop d'eau
Si l'électrolyte est en circulation, la pile placée sur le côté fuira.

② Traiter l'échec de la vulcanisation. Puisque les batteries à perte d'eau sont accompagnées d'échecs de vulcanisation, après avoir ajouté une quantité appropriée d'eau pure, la vulcanisation doit être éliminée conformément à la méthode de traitement des échecs de vulcanisation. Une fois que la capacité de la batterie est rétablie, scellez la batterie avec de l'adhésif. Lors du scellement, veillez à laisser un certain espace d'air entre le couvercle de la batterie et le logement de la batterie.

Corrosion positive du réseau

La corrosion de la grille positive signifie que la grille s'amincit ou même se brise en raison de la réaction d'oxydation anodique de la grille positive lorsque la batterie est surchargée, ce qui détériore le contact électrique entre le matériau actif et la grille, affectant ainsi les performances de charge et de décharge de la batterie.
l'éléphant.

Causes de la corrosion des grilles positives

La principale raison de la corrosion de la grille positive est que le plomb de la grille subit une réaction d'anodisation lorsqu'il est chargé ou surchargé. L'équation de la réaction chimique correspondante est la suivante

Lorsque la grille contient de l'antimoine, les réactions suivantes se produisent simultanément :

La réaction ci-dessus s'accélère lorsque la tension et la température du flotteur sont trop élevées, ce qui entraîne une augmentation de la vitesse de corrosion de la grille positive, et la batterie perd de l'eau en raison de la consommation d'eau due à la réaction de corrosion.

Le phénomène de corrosion positive du réseau

Lorsque la corrosion de la grille positive n'est pas grave et que le contact électrique entre le matériau actif et la grille n'a pas été affecté, les diverses caractéristiques de la batterie, telles que la tension, la capacité et la résistance interne, ne présentent pas d'anomalie significative. Cependant, lorsque la grille positive est corrodée au point d'être partiellement brisée, la batterie subit une chute de tension, une forte diminution de la capacité et une augmentation de la résistance interne pendant la décharge.

Si la corrosion se produit également à la position du pôle pour le briser, le pôle positif produira de la chaleur pendant la décharge.

Prévention de la corrosion de la grille positive

Pour ralentir la vitesse de corrosion de la grille positive, les points suivants doivent être respectés pendant l'utilisation :

a. Ne pas surcharger fréquemment.

b. Ne pas utiliser la batterie dans un environnement à haute température.

c. Régler la tension de flottement de la batterie en fonction de la température ambiante. Il est à noter que lorsque la température est trop basse, pour assurer la charge de la batterie, il est nécessaire d'augmenter la tension de flottement jusqu'à une valeur relativement élevée, ce qui risque également de provoquer la corrosion du réseau.

Court-circuit interne

Le court-circuit interne désigne le micro-court-circuit à l'intérieur de la batterie, c'est-à-dire le phénomène de court-circuit local entre les électrodes positives et négatives.

Le phénomène de court-circuit interne

Après le court-circuitage de la batterie plomb-acide, le phénomène de décharge est fondamentalement le même que le phénomène de décharge pendant la vulcanisation, et le phénomène pendant la charge est différent de celui de la batterie vulcanisée.

Le phénomène pendant la charge est le suivant : la tension de la batterie est nettement inférieure à la valeur normale pendant la charge à courant constant et la phase de limitation du courant de la charge à tension constante ; la température de l'électrolyte est plus élevée (généralement plus élevée que celle de la batterie vulcanisée) et la vitesse de montée est rapide ; la densité de l'électrolyte augmente très lentement, ou même n'augmente pas (dans les batteries inondées). Ainsi, selon le phénomène en cours de charge, il est possible de distinguer si la batterie présente un défaut de court-circuit ou un défaut de vulcanisation.

Causes du court-circuit interne

Les principales raisons du court-circuit de la batterie sont les suivantes : le séparateur est endommagé ou la plaque est pliée, ce qui endommage le séparateur et rend le positif et le négatif. 
Les plaques sont connectées et court-circuitées ; la matière active est trop tombée et les dépôts au fond sont trop élevés, ce qui fait que les bords inférieurs des plaques positives et négatives sont en contact l'un avec l'autre.
Connectées et court-circuitées ; d'autres conducteurs sont tombés entre les plaques positives et négatives, rendant les plaques positives et négatives connectées et court-circuitées.

Méthode d'élimination des courts-circuits internes

Les méthodes de traitement des défauts de court-circuit varient en fonction de la cause spécifique. Les méthodes spécifiques sont les suivantes :
①Si le séparateur est endommagé, remplacez-le par un neuf ;

②Si le séparateur est endommagé par la flexion de la plaque polaire, il peut être traité en fonction du degré de flexion : si la plaque polaire est légèrement pliée, remplacez le nouveau séparateur ; si la plaque polaire est fortement pliée, remplacez la plaque polaire ou la batterie ;

③ Si la substance active tombe trop et que le sédiment au fond est trop élevé, enlever la substance active tombée ;

④ Lorsque d'autres conducteurs tombent entre les plaques positive et négative, s'il s'agit d'un récipient transparent, un bâtonnet en plastique peut être inséré entre les plaques positive et négative à partir du trou d'injection pour retirer l'objet du court-circuit ; s'il s'agit d'un récipient opaque, vous pouvez d'abord utiliser le taux de 1 heure. Déchargez la valeur du courant à 1,8 V, puis retirez la colle d'étanchéité, retirez la plaque polaire, puis retirez l'objet en court-circuit, et remplacez-la par un nouveau séparateur si nécessaire.

La méthode de traitement susmentionnée convient à la batterie plomb-acide ordinaire pour le démarrage, et aujourd'hui la batterie plomb-acide pour le démarrage est principalement une batterie plomb-acide scellée régulée par une valve. Il convient de noter que les batteries à court-circuit s'accompagnent de défaillances de vulcanisation. Une fois les défauts de court-circuit éliminés, un traitement de vulcanisation doit être effectué.

Emballement thermique

L'emballement thermique fait référence au phénomène selon lequel le courant de charge flottant de la batterie et la température augmentent mutuellement et cumulativement pendant la charge à tension constante, ce qui endommage la batterie en raison d'une température excessive.

Le phénomène d'emballement thermique

Lorsque l'emballement thermique se produit, la température de la batterie est trop élevée. Dans les cas les plus graves, la batterie se déforme et un gaz à l'odeur d'œuf pourri se dégage, pouvant aller jusqu'à l'explosion.

Causes de l'emballement thermique

①La réaction de recombinaison de l'oxygène est exothermique. La réaction de recombinaison de l'oxygène produit par l'électrode positive à l'électrode négative est une réaction exothermique. Si la chaleur dégagée par la réaction ne peut pas être évacuée, la température de la pile augmentera.

②La structure de la batterie n'est pas propice à la dissipation de la chaleur. Les caractéristiques structurelles des batteries plomb-acide scellées à régulation par soupape sont l'étanchéité, l'électrolyte pauvre et l'ajustement serré des diaphragmes en fibre de verre fine (matériaux d'isolation), ce qui ne favorise pas la dissipation de la chaleur. En d'autres termes, cette batterie n'est pas comme une batterie inondée, qui peut dissiper la chaleur générée dans la batterie par l'échappement, une grande quantité d'électrolyte et un arrangement non étanche entre les plaques.

③La température ambiante est élevée. Plus la température ambiante est élevée, moins la dissipation de la chaleur de la batterie est favorable, et l'augmentation de la température augmentera le courant de flotteur de la batterie, et le courant de flotteur et la température augmenteront l'un l'autre. Par conséquent, le dispositif de charge doit être doté d'une fonction de compensation de la température, c'est-à-dire que lorsque la température augmente, la tension du flotteur doit être abaissée.

④La tension de la flotte est trop élevée. Si la tension de flottaison est réglée sur une valeur trop élevée, le courant de flottaison augmente et la température de la batterie s'élève.

Prévention de l'emballement thermique

Les principales raisons de l'emballement thermique sont les suivantes.
①L'équipement de charge ajoute des fonctions de compensation de la température et de limitation du courant ;
②Strictement contrôler la qualité de la soupape de sécurité et concevoir une pression d'ouverture raisonnable de la soupape pour dissiper la chaleur par l'évacuation de l'excès de gaz ;
③ Installez les piles correctement et laissez un espace approprié entre les piles ;
④Placez la batterie dans une pièce bien ventilée et maintenez une température intérieure appropriée.

Perte précoce de capacité

La perte de capacité précoce de la batterie fait référence au phénomène selon lequel la capacité de la batterie diminue au début de sa vie utile en raison de l'absence de certains éléments dans le réseau positif ou d'une méthode d'utilisation inappropriée.

Le phénomène de la perte précoce de capacité

①L'électrode négative est normale mais la capacité de l'électrode positive diminue ;
② Il n'y a pas de corrosion évidente de la grille positive ou du collecteur de liquide ;
③ La matière active positive ne se ramollit pas et ne se détache pas ;
④ Après la charge, la teneur positive en PbO2 est normale (PbO2>85%).
⑤ La capacité normale peut encore être fournie lors d'une décharge à faible vitesse ;
⑥ Le taux de décroissance de la capacité est rapide (jusqu'à 5%/cycle, et le taux le plus lent est beaucoup plus élevé que celui d'une batterie normale traditionnelle) ;
⑦ Elle est réversible, c'est-à-dire que la capacité peut être récupérée.

Raisons de la perte précoce de capacité

①L'absence de certains éléments dans la grille positive. Afin de réduire l'autodécharge des batteries VRLA, des alliages sans antimoine ou à faible teneur en antimoine (tels que les alliages plomb-calcium) doivent être utilisés comme matériau de la grille positive, ce qui entraîne une perte de capacité précoce de la batterie. Cela est dû à l'absence d'antimoine dans l'alliage. Plus tard, on a découvert que l'ajout d'étain à l'alliage, c'est-à-dire l'utilisation d'un alliage plomb-calcium-étain, pouvait réduire la perte de capacité précoce de la batterie. Ainsi, l'absence de certains éléments (tels que Sb ou Sn) dans la grille positive entraînera une perte de capacité précoce.

② Mauvaise utilisation. Les mauvaises méthodes d'utilisation suivantes entraîneront une perte de capacité précoce de la batterie : a. Pendant le cycle d'utilisation, la densité de courant de charge initiale est trop faible ; b. La tension de charge n'est pas assez élevée pendant la charge flottante ; c. Surdécharge profonde fréquente ;
d. La capacité de charge est souvent supérieure à 120% de la capacité de la batterie et se décharge continuellement à un rythme élevé.

Traitement des pertes de capacité précoces

La capacité d'une batterie qui subit une perte précoce de capacité peut être récupérée. La méthode spécifique est la suivante : augmenter d'abord le courant de charge initial à 0,3~0,5C, puis utiliser un petit courant pour compenser la charge, et enfin stocker la batterie entièrement chargée dans les conditions environnementales de 40~60℃, et la décharger avec un petit courant inférieur à 0,05C jusqu'à 0V. Lorsque la tension de la batterie atteint la moitié de la tension nominale, le taux de décharge sera très lent. Répétez cette opération plusieurs fois pour restaurer la capacité de la batterie.

Corrosion de la grille négative et du jeu de barres

Dans des circonstances normales, il n'y a pas de problème de corrosion sur la grille négative et le jeu de barres de la batterie, mais dans la batterie scellée régulée par valve, lorsque le cycle de recombinaison de l'oxygène se produit, l'espace supérieur de la batterie est rempli d'oxygène, et lorsque l'électrolyte dans le diaphragme monte le long des languettes avant d'atteindre le jeu de barres, l'alliage du jeu de barres s'oxyde progressivement pour former du sulfate de plomb. Si l'alliage de l'électrode du jeu de barres n'est pas correctement sélectionné ou si la qualité de la soudure n'est pas bonne, il y aura des impuretés ou des lacunes dans le jeu de barres, et la corrosion s'approfondira le long de ces lacunes, entraînant la déconnexion des languettes du jeu de barres, et la batterie étanche régulée par valve sera endommagée en raison de la corrosion de la plaque négative. invalide.

Facteurs à l'origine des modes de défaillance des batteries plomb-acide

Il ressort de ce qui précède que les différents modes de défaillance des batteries plomb-acide VRLA peuvent être causés par divers facteurs, notamment des facteurs d'utilisation, des facteurs structurels et l'influence d'autres modes de défaillance des batteries plomb-acide.

Facteurs d'utilisation

Dans ce mode de défaillance, la tension du flotteur est trop faible, la charge n'est pas effectuée en temps voulu après la décharge, la charge à long terme est insuffisante, l'état de décharge à long terme, la densité de l'électrolyte est trop élevée, la température est trop élevée, la plaque d'électrode est exposée, etc.

Si la température est trop élevée ou si la tension du flotteur est trop élevée, cela entraînera une perte d'eau ou un emballement thermique. La température étant trop élevée, l'eau s'évapore. Si la tension du flotteur est trop élevée, c'est-à-dire si le courant du flotteur est trop important, l'efficacité de la recombinaison de l'oxygène diminuera et la batterie perdra de l'eau. L'augmentation en phase de la température et du courant du flotteur provoquera un emballement thermique.

Une température excessive et une surcharge à long terme entraîneront la corrosion de la grille positive. Pendant le cycle, la densité de courant de charge initiale est trop faible, la tension de flottaison est trop basse, la surdécharge profonde, la capacité de charge supérieure à 120% et la décharge continue à haut débit sont les causes d'une charge précoce. Le principal facteur de perte de capacité La surcharge peut entraîner la formation de dendrites de plomb sur la plaque négative de la batterie, qui peuvent se développer le long des grands pores du séparateur, perpendiculairement au séparateur, et finir par provoquer un micro-court-circuit de la batterie.

Facteurs structurels

Les caractéristiques structurelles des batteries VRLA, telles que l'étanchéité, l'électrolyte pauvre, l'ajustement serré, le diaphragme en fibre de verre ultrafin et la grille en or sans antimoine, peuvent toutes être des facteurs potentiels à l'origine de certains modes de défaillance des batteries plomb-acide. La structure scellée empêche la batterie d'ajouter de l'eau pour compléter la perte d'eau causée par l'évaporation de l'eau et la réduction de l'efficacité de la recombinaison de l'oxygène. 

La partie exposée augmente progressivement, et cette partie du matériau actif est vulcanisée en raison de l'absence de charge ; l'étanchéité, la mauvaise qualité de l'électrolyte, l'assemblage serré et la structure en fibre de verre ultrafine ne sont pas propices à la dissipation de la chaleur, et la réaction du cycle composite de l'oxygène est une réaction exothermique. Lorsqu'elle est élevée, il est facile de provoquer un emballement thermique ; si la structure en fibre de verre ultrafine fournit des canaux de diffusion de l'oxygène, elle favorise également la croissance de dendrites de plomb le long du canal, ce qui conduit finalement à un court-circuit interne de la batterie.

Effets d'autres modes de défaillance

Il existe une relation très étroite entre les différents modes de défaillance des batteries au plomb-acide des batteries VRLA. Tant qu'un mode de défaillance de la batterie plomb-acide se produit, un autre ou plusieurs modes de défaillance de la batterie plomb-acide peuvent apparaître, comme le montre la figure 6-13.