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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 铅酸电池正极析氧电位的几个疑问
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信徒的乔巴

新虫 (小有名气)

[交流] 铅酸电池正极析氧电位的几个疑问 已有2人参与

对于正极，在充电的过程中会有两个负反应，一个是板栅的腐蚀，第二个则是氧气的析出。板栅腐蚀会对电池寿命有很大的影响，这和合金成分以及工艺相关；而氧气的析出却是能够保护负极，让负极板充不满电，不让氢气析出，理想的状况是负极永远充不满。一直的疑问就是，偶尔会看到有些文章里面写的，正极析氧的电位有多么多么高，但是个人认为应该不是越高越好，显然越高氧气析出就会越难，这样就没有保护到负极，虽然负极本身在设计上有过量来保护自身，但是负极充电接受能力较强，总会有充满的时候，导致气体析出而失水，因此负极需要氧复合来保护自身，降低气体的析出量。当然析氧电位也不是越低越好，越低意味着氧气越容易析出，很明显充电过程会导致正极板充不满电，即使负极永远充不满，正极板没有充好也于事无补。个人观点，纯属交流，谢谢！
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1楼 2013-07-09 14:33:13
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caicai.0728

铜虫 (初入文坛)
★
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你首先搞搞清楚板栅腐蚀是指什么，板栅腐蚀主要是正极板栅腐蚀，在充电过程中如果产生氧气造成板栅腐蚀，文献中提到的析氧电位高应该是主要为了防止板栅腐蚀，在这两者中间取舍肯定是首先避免板栅腐蚀。至于你说的保护负极我想应该是次要的。而且析氧电位低，氧气越容易析出也是会导致电池失水严重，对电池的寿命有很大影响。我认为还是要分清楚主要原因和次要原因，毕竟铅酸电池设计的问题是多方面的，还是要选取主要问题下手，这是我的一点小观点，希望互相学习。
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2楼2013-10-16 20:44:33
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信徒的乔巴

新虫 (小有名气)
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2楼: Originally posted by caicai.0728 at 2013-10-16 20:44:33
你首先搞搞清楚板栅腐蚀是指什么，板栅腐蚀主要是正极板栅腐蚀，在充电过程中如果产生氧气造成板栅腐蚀，文献中提到的析氧电位高应该是主要为了防止板栅腐蚀，在这两者中间取舍肯定是首先避免板栅腐蚀。至于你说的保 ...

嗯，析氧电位肯定不是越低，越低造成氧气析出，即便负板再多的设计也保护不了，因为避免不了失水。
但是参见《阀控式铅酸蓄电池》P8图1-5，充电末期正极板上的电流用于两部分，一个是析氧，二个是板栅腐蚀，此时板栅的腐蚀主要是电化学腐蚀，而并非化学腐蚀，如果提高析氧过电位，那么析氧电流减小，腐蚀电流肯定会增大。
相比如果说保护汇流排的腐蚀，这点我觉得还是认可。
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3楼2013-10-21 15:41:31
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viketou

金虫 (正式写手)
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1.析氧总的来说越少越好，一般阀控的贫液电池中AGM隔板的传递氧气的能力无法达到低电位析氧量的要求。
2.析氧剧烈伴随着一个机械问题，氧气的逸出会导致铅膏和板栅的脱离。
3.电池失效主要原因多发生于正极，且负极析氢发生在充电量90%之后，高于正极析氧，因此抑制析氧铅酸电池一个比较关键的问题。
4.氧气于负极的复合也同时发生于汇流排上，大量的氧气析出会加速负极汇流排的腐蚀，影响性能。
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4楼2013-10-21 16:11:09
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信徒的乔巴

新虫 (小有名气)
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4楼: Originally posted by viketou at 2013-10-21 16:11:09
1.析氧总的来说越少越好，一般阀控的贫液电池中AGM隔板的传递氧气的能力无法达到低电位析氧量的要求。
2.析氧剧烈伴随着一个机械问题，氧气的逸出会导致铅膏和板栅的脱离。
3.电池失效主要原因多发生于正极，且负 ...

1.也就是孔率和孔径都达不到要求，产生的氧气太多也无法传过去？
2.完全认可！
3.完全认可！
4.完全认可！
但是我的意见应该也不是越高越好，另外极板的析氧电位和板栅的析氧电位应该是两回事，虽然两者有联系！
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5楼2013-10-21 16:24:19
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viketou

金虫 (正式写手)
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5楼: Originally posted by 信徒的乔巴 at 2013-10-21 16:24:19
1.也就是孔率和孔径都达不到要求，产生的氧气太多也无法传过去？
2.完全认可！
3.完全认可！
4.完全认可！
但是我的意见应该也不是越高越好，另外极板的析氧电位和板栅的析氧电位应该是两回事，虽然两者有联系 ...

1.含酸后的AGM隔板的孔率应该无法满足低的析氧电位的析气（没有数据支撑，看过富液态的析气）
2.另外楼主认为充电末期析氧电流大，相应腐蚀电流小，这个是存在于恒流充电的情况，其实在充电末期一般采用恒压充电，这意味着腐蚀电流与析氧电流没有直接关系，因此，析氧电位越高越好。
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6楼2013-10-21 17:35:19
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信徒的乔巴

新虫 (小有名气)
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6楼: Originally posted by viketou at 2013-10-21 17:35:19
1.含酸后的AGM隔板的孔率应该无法满足低的析氧电位的析气（没有数据支撑，看过富液态的析气）
2.另外楼主认为充电末期析氧电流大，相应腐蚀电流小，这个是存在于恒流充电的情况，其实在充电末期一般采用恒压充电， ...

1.嗯，析氧电位越低，当然是不利于电池寿命，是否满足低的析氧电位的析气这个数据可能还真需要进一步验证，你说的对正极板活性物质的冲刷及负极汇流排的腐蚀这个是完全赞同的，富液式的电池应该不单单是孔率的原因吧，氧在液相中的扩散的速率要比气相中约低四个数量级，那即便富液电池采用AGM，在富液状，隔板孔率再高，孔径再大也于事无补，也就不具备氧循环功能了。
2.恒流和恒压充电，电流分布这个区别还请赐教啊！
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7楼2013-10-22 11:41:17
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viketou

金虫 (正式写手)
★
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一般是铅酸电池都是先恒流，达到一定电压时改为恒压。腐蚀和析氧可以近似看成一个并联的结构，则反应末期，在恒流态时两者电流=腐蚀电流+析氧电流，在恒压态时，腐蚀反应的电压恒定，不会因为析氧电位的改变而引起腐蚀电流的变化。
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8楼2013-10-22 12:08:01
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信徒的乔巴

新虫 (小有名气)
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8楼: Originally posted by viketou at 2013-10-22 12:08:01
一般是铅酸电池都是先恒流，达到一定电压时改为恒压。腐蚀和析氧可以近似看成一个并联的结构，则反应末期，在恒流态时两者电流=腐蚀电流+析氧电流，在恒压态时，腐蚀反应的电压恒定，不会因为析氧电位的改变而引起腐 ...

你这个理论的依据是
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9楼2013-10-22 13:30:25
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viketou

金虫 (正式写手)
★
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没有理论依据。都通过板栅导电，即类似与并联的++相接。
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10楼2013-10-22 13:42:42
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