लीड एसिड बैटरियों की विफलता मोड

प्लेटों के प्रकार, निर्माण की स्थिति और उपयोग के तरीकों में अंतर के कारण, बैटरी के खराब होने के कारण अलग-अलग होते हैं। संक्षेप में, लीड-एसिड बैटरी की विफलता में निम्नलिखित स्थितियां हैं:

सकारात्मक प्लेट का संक्षारण प्रकार

वर्तमान में उत्पादन में तीन प्रकार के मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है: पारंपरिक सीसा-एंटीमोनी मिश्र, द्रव्यमान के अनुसार 4% से 7% की सुरमा सामग्री के साथ; टिन, तांबा, कैडमियम, सल्फर और अन्य संशोधित क्रिस्टल एजेंटों से युक्त, कम सुरमा या अल्ट्रा-लो सुरमा मिश्र धातु, द्रव्यमान द्वारा 2% या द्रव्यमान अंश द्वारा 1% से कम की सुरमा सामग्री के साथ; सीसा-कैल्शियम श्रृंखला, वास्तव में सीसा-कैल्शियम-टिन-एल्यूमीनियम चतुर्धातुक मिश्र धातु, कैल्शियम की सामग्री 0.06% से 0.1% द्रव्यमान अंश है। उपरोक्त मिश्र धातुओं से डाली गई सकारात्मक ग्रिड को बैटरी की चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान लेड सल्फेट और लेड डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया जाएगा, जो अंततः सक्रिय पदार्थों और बैटरी की विफलता के समर्थन के कार्य के नुकसान का कारण बनेगी; या लेड डाइऑक्साइड जंग परत के गठन के कारण, लेड डाइऑक्साइड ले जाती है। मिश्र धातु तनाव पैदा करती है, जो ग्रिड को बढ़ने और ख़राब करने का कारण बनता है। जब विरूपण 4% से अधिक हो जाता है, तो पूरी प्लेट नष्ट हो जाएगी, और ग्रिड के साथ खराब संपर्क, या बस बार में शॉर्ट-सर्किट के कारण सक्रिय सामग्री गिर जाएगी।

धनात्मक प्लेट का सक्रिय पदार्थ गिरकर नरम हो जाता है

ग्रिड की वृद्धि के कारण सक्रिय सामग्री के बहाए जाने के अलावा, बार-बार चार्ज करने और निर्वहन के साथ, लीड डाइऑक्साइड कणों के बीच बंधन भी आराम से, नरम और ग्रिड से अलग हो जाता है। कारकों की एक श्रृंखला, जैसे कि ग्रिड का निर्माण, असेंबली की जकड़न, और चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की स्थिति, सभी का सकारात्मक प्लेट की सक्रिय सामग्री के नरमी और बहाव पर प्रभाव पड़ता है।

अपरिवर्तनीय सल्फेशन

जब बैटरी को अधिक डिस्चार्ज किया जाता है और लंबे समय तक डिस्चार्ज की स्थिति में संग्रहीत किया जाता है, तो इसका नकारात्मक इलेक्ट्रोड एक मोटे लेड सल्फेट क्रिस्टल का निर्माण करेगा जो चार्जिंग को स्वीकार करना मुश्किल है। इस घटना को अपरिवर्तनीय सल्फेशन कहा जाता है। थोड़ा अपरिवर्तनीय सल्फेशन अभी भी कुछ तरीकों से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। गंभीर मामलों में, इलेक्ट्रोड विफल हो जाता है और चार्ज नहीं किया जा सकता है।

क्षमता का समय से पहले नुकसान

जब कम सुरमा या सीसा-कैल्शियम ग्रिड मिश्र धातु होता है, तो बैटरी के उपयोग (लगभग 20 चक्र) के प्रारंभिक चरण में क्षमता अचानक गिर जाती है, जिससे बैटरी अप्रभावी हो जाती है।

सक्रिय पदार्थों पर सुरमा का गंभीर संचय

सकारात्मक ग्रिड पर सुरमा आंशिक रूप से चक्र के साथ नकारात्मक प्लेट की सक्रिय सामग्री की सतह पर स्थानांतरित हो जाती है। चूंकि सुरमा पर एच + कमी की अधिकता सीसे की तुलना में लगभग 200mV कम है, सुरमा जमा होने पर चार्जिंग वोल्टेज कम हो जाता है, और करंट का बड़ा हिस्सा पानी के बंटवारे के लिए उपयोग किया जाता है, और बैटरी ठीक से चार्ज करने में विफल हो जाती है।

केवल 2.30V के चार्जिंग वोल्टेज के साथ लीड-एसिड बैटरी की नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री की सुरमा सामग्री का परीक्षण किया गया था, और यह पाया गया कि नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री की सतह परत में सुरमा की सामग्री 0.12% से 0.19 तक पहुंच गई। % द्रव्यमान अनुपात। कुछ बैटरियों के लिए, जैसे पनडुब्बियों के लिए बैटरी, बैटरियों के हाइड्रोजन विकास पर कुछ प्रतिबंध हैं। मानक से अधिक हाइड्रोजन विकास के साथ बैटरी नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री का परीक्षण किया गया था, और औसत सुरमा सामग्री 0.4% द्रव्यमान अंश तक पहुंच गई थी।

थर्मल विफलता

कम रखरखाव वाली बैटरियों के लिए, चार्जिंग वोल्टेज की आवश्यकता 2.4V के एकल सेल से अधिक नहीं होनी चाहिए। वास्तविक उपयोग में, जैसे ऑटोमोबाइल में, वोल्टेज नियामक नियंत्रण से बाहर हो सकता है, चार्जिंग वोल्टेज बहुत अधिक है, और चार्जिंग करंट बहुत बड़ा है, और उत्पन्न गर्मी से बैटरी इलेक्ट्रोलाइट का तापमान बढ़ जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप कमी होगी बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में; बढ़ा हुआ चार्जिंग करंट। बैटरी का तापमान बढ़ना और अत्यधिक करंट एक दूसरे को मजबूत करते हैं, जो अंततः बेकाबू हो जाता है, जिससे बैटरी ख़राब हो जाती है, टूट जाती है और विफल हो जाती है। जबकि लेड-एसिड बैटरियों के लिए थर्मल भगोड़ा बारंबार विफलता मोड नहीं है, यह असामान्य नहीं है। उपयोग करते समय, इस घटना पर ध्यान दें कि चार्जिंग वोल्टेज बहुत अधिक है और बैटरी गर्म हो जाती है।

↘ नकारात्मक बसबार का क्षरण

सामान्य परिस्थितियों में, नकारात्मक ग्रिड और बसबार में कोई जंग की समस्या नहीं होती है, लेकिन वाल्व-विनियमित सीलबंद बैटरी में, जब ऑक्सीजन चक्र स्थापित होता है, तो बैटरी का ऊपरी स्थान मूल रूप से ऑक्सीजन से भरा होता है, और बसबार अधिक होता है या डायाफ्राम में इलेक्ट्रोलाइट कम। लग्स बसबारों तक चढ़ जाते हैं। बसबार के मिश्रधातु को आगे लेड सल्फेट बनाने के लिए ऑक्सीकृत किया जाएगा। यदि बसबार के इलेक्ट्रोड मिश्र धातु को ठीक से नहीं चुना गया है, तो बसबार में स्लैग समावेशन और अंतराल होंगे, और इन अंतरालों के साथ जंग गहरा जाएगा, जिससे टैब बसबार से अलग हो जाएंगे, और नकारात्मक प्लेट विफल हो जाएगी।

डायाफ्राम वेध शॉर्ट सर्किट का कारण बनता है

अलग-अलग प्रकार के डायफ्राम, जैसे कि पीपी (पॉलीप्रोपाइलीन) डायफ्राम, में बड़े रोम छिद्र होते हैं, और पीपी फ्यूज उपयोग के दौरान शिफ्ट हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप बड़े छिद्र होंगे, और सक्रिय सामग्री चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान बड़े छिद्रों से गुजर सकती है, जिससे माइक्रो- शॉर्ट सर्किट, बैटरी विफल हो जाएगी।

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