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蓄電池負極的自放電反應

發布時間:2021-09-29

? ? ? ?負電極的自放電取決于一堆共軛反應。

? ? ? ?反應(2-51)和反應(2-52)這對共軛反應形成的混合電勢大約在-0.32~0V的范圍內,這對反應中的氫析出是決定放電率的控制步驟。也就是說,自放電速率是由氫析出決定的。而降低氫析出過電勢的雜質金屬將有強有力地影響氫析出速率。此外,氫析出引起的自放電依VRLA電池的荷電狀態而定,因為自放電只發生在帶電的表面。因此,氫析出引起的自放電速率隨著放電的進行而降低。

? ? ? ?負電極的另外一個自放電反應是由氧還原引起的,該反應的電勢在-0.32~1.23V的范圍內。這對共軛的反應如下。

? ? ? ?上述氧的還原反應是一個純形式上的反應,實際上O2-離子只能在晶格中存在,像一個氧化物。在水溶液中其溶度極低,永遠不能達到顯著的反應速率。此外,一個反應步驟不會發生2個電子的交換。因此,進行氧還原要按順序經過數個反應步驟。

? ? ? ?鉛酸蓄電池的負極板,因其表面積大,對氧化非常敏感。由于水的催化作用,濕的負電極最易受到這種氧化的危害。反應會產生大量的熱,這在蓄電池制造業是總所周知的;钚晕镔|的氧化就會急速進行,荷電的負極板可能因氧化而失去高達50%的容量。

? ? ? ?富液式蓄電池中溶解氧的擴散速率很低,使氧很難接近電極表面,Pb與O2的反應一般是無足輕重的。但在VRLA電池中,氧進入電池所產生的自放電就重要了,因為電解液固定化,氧可以直接接觸負極表面。這種自放電可能有連個起因:

? ? ? ?① 由于蓄電池泄露或閥損壞,空氣進入蓄電池;

? ? ? ?② 浮充電流不能補充內部氧虛幻和氫析出兩個反應。在這種情況下,負電極氧化,即進行了化學自放電,而正極產生的一部分氧不能再負極進行還原。

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