铅酸蓄电池自放电原理介绍【钜大锂电】

铅酸蓄电池的自放电是指电池在存储期间容量降低的现象。电池开路时由于自放电使电池容量损失。

铅酸蓄电池的自放电通常重要在负极，因为负极活性物质为较活泼的海绵状铅电极，在电解液中其电势比氢负，可发生置换反应。若在电极中存在着析氢过电位低的金属杂质，这些杂质和负极活性物质能给成腐蚀微电池，结果负极金属自溶解，并伴有氢气析出，从而容量减少。在电解液中杂质起着同样的有害用途。一般正极的自放电不大。正极为强氧化剂，若在电解液中或隔膜上存在易于被氧化的杂质，也会引起正极活性物质的还原，从而减少容量。铅酸蓄电池在未接通负载的情况下，内部存在着微电池的用途，它要消耗活性物质，导致使用的困难。

铅酸蓄电池两极版上的活性物质，在电解液中都会有一定程度的自溶性，反应式如下：

Pb+SO42-=PbSO4+2e

PbO2+4H++SO42–+2e=PbSO4+2H20

在外界因素的影响下自溶速度会加快，结果使Pb和PbO2无益消耗。自放电的深度和电解液中的杂质的性质和数量密切有关，如铁的影响、梯的影响、隔板的影响。

阀控式密封蓄电池由于是荷电出厂，在储存期，正极板和负极板上活性物质小孔内都已吸满了电介液，可出现多重附加电极反应，如在负极上存在下列自放电反应，正极板在储存期间也出现放电，存在多重反应。

1、影响铅酸蓄电池自放电速率大小的因素

自放电性能不好的铅酸蓄电池，有的只能储存2~3个月，而电池容量就没有了，这关于电池容量恢复性能是不利的，另一方面也新增了电池浮充工作的困难。

阀控铅酸蓄电池之所以能做到密封不漏液，储存性能好，其重要因素为板栅材料。各种材料的板栅性能，以自放电性能来比较：以铅钙板栅最小，纯铅板栅次之，低锦板栅最大。

2、杂质对铅酸蓄电池自放电的影响

铅酸蓄电池活性物质添加剂、隔板、硫酸电解液中的有害杂质含量偏高，是使电池自放电高的重要原因。

杂质MnO4和Mn2+的物质都溶解于电解液，杂质CI一也很容易进入电解液，它们也对铅酸电池正极或负极的自放电有影响。有些溶于电解液的杂质只对正极或者只对负极自放电有影响。例如，危及负极的杂质有铂、铜、铋、梯、砷等。它们除消耗部分活性物质外，还对析氢有加速用途。又例如，酒精及易氧化的有机物质它们在正极板上发生自放电，除耗损活性物质外，还析出CO2等气体。

3、温度对铅酸蓄电池自放电速度的影响

阀控式密封铅酸电池在25~45℃癈环境温度下自放电速度是很小的，每天自放电量平均为0.1%左右，温度愈低，自放电速度越小，所以低温条件有利于电池储存。

4、电解液浓度对自放电影响

由试验资料报道，储存在10℃下的试验用阀控铅酸蓄电池（板栅材料为Pb-Ca-Sn），自放电速度随电解液密度新增而新增，且正极板受电解液密度影响最大。如密度增高0.01gcm2时，正极板的自放电速度每天新增0.06%，而负极板自放电速度较小，约为0.03%。

总之，阀控式密封铅酸电池在储存和工作期间都存在自放电现象，将损耗部分活性物质，且将新增电池容量保持的困难。其自放电速度与板栅材料，电解液密度，活性物质纯度及储存期温度等因素有关。

在IEC文件中，规定固定型阀控铅酸化池容量保存率由制造厂家自行规定。日本工业标准JIS8707-1992规定了为8%以上，这个值是在环境温度为25±℃，电池开路状态保存90天，求出保存前后10小时率容量比而得出的。显然这类电池在保存期间，自放电损失平均每天在0.2%左右。

5、减小铅酸蓄电池自放电的方法

1）使用标准的电解液

若电解液中的有害杂质铁、锰、氯、锦等含量为超过允许标准，自放电率就低。

2）电池工作温度

自放电率和温度有关，蓄电池应该在较低温度下储存，处在浮充状态下的电池，工作温度也不易太高。

如一组6-QA-105电池分别在0-10℃和3040℃工作条件下储存28天，发现在低温下储存，自放电率仅为2.08%；而在高温下储存自放电率较大，为19.5%。