失败的机制

密封铅酸蓄电池是一个复杂的电化学系统，其性能和寿命取决于制备电极的材料、工艺、活性物质的组成和结构、电池的运行状态和条件等。

其失效因素主要有以下几点。

• 正极板腐蚀

对于浮充电池，板栅腐蚀是限制电池寿命的重要因素。

电池过充时，正负极板上的反应如下： 可以看出，负极产生水，降低酸性，而正极反应产生H+，加速正极腐蚀网格。

密封铅酸蓄电池中的电解液是固定的。

由于浮充过程中氧复合的作用，浮充电流比流动电解液电池高，正极电位也比流动电解液电池高。

因此，板栅腐蚀问题对于密封铅酸蓄电池尤为重要。

• 失水

密封铅酸蓄电池的氧复合机理在使用过程中效率不是100%，由于复合反应不完全和板栅腐蚀造成的失水；

每次充电时，产气率大于产气率气体重组，导致一部分气体逸出，造成水分流失。

由于密封铅酸蓄电池的电解液无法补充，脱水也是造成故障的独特原因之一。

• 枝晶形成

密封铅酸电池由于电解液不流动，所以不太可能产生枝晶。

但是，当密封铅酸电池处于过放电状态，或者长时间处于放电状态时，仍然会出现枝晶穿透隔膜的现象。

在这种情况下，负极的pH值升高，在极板上形成可溶性铅颗粒，促进板状晶体的形成；

并穿透隔膜造成电极间短路，导致电池失效. 这种故障电池的电压为零。

• 负极板硫酸化

电池充放电时负极的反应： 放电过程Pb+H2SO4—2e-→PbSO4+2H+ 充电过程Pb+1/2O2+H2SO4→PbSO4+H2O 由于发生白化反应；

无论电池在充电或放电状态下，负极板上总会有硫酸铅，使负极长期处于非充满电状态，形成不可逆的硫酸铅，降低电池容量，造成电池失效。

密封铅酸电池比耐酸电池更容易发生负极硫酸盐化。

这是由于：①氧气循环造成负极板电位较低；②由固定电解质引起的电解质分层。

• 热失控

热失控是密封铅酸蓄电池特有的热失效模式，与封闭氧循环机理有关。

水分解成氢气和氧气的过程会产生热量，每分解18克水就会产生210.6千焦耳的热量。

传统电池充电时，除了活性物质的再生外，电解液中的水也会被电解生成氢气和氧气。

当气体从电池中逸出时，水电解产生的热量被气体带走。

密封铅酸蓄电池充电时，内部产生的氧气流向负极，氧气氧化负极板上的活性物质海绵状铅，有效补充电解损失的水分。

这样虽然消除了爆炸性混合气体排放的问题，但是这种密封结构减少了热扩散的一个重要途径，散热只能通过电池壳壁的热传导进行。

特征

与耐酸防爆蓄电池相比，密封铅酸蓄电池具有以下特点：

1. 促进氧从正极向负极扩散的固定电解质。
2. 具有内密封结构和自动开关的安全阀。电池在内部压力下运行以促进氧气重组。
3. 当电池内压升高到一定程度时，安全阀自动打开排气。当气压低于规定限值时，安全阀自动关闭。
4. 改进的网格材料。密封铅酸蓄电池正极板采用高纯铅锑合金，负极板采用高纯铅钙合金支撑。这种结构可以降低电腐蚀的程度。
5. 外壳较硬。由于密封铅酸蓄电池的外壳要承受一定的内压，所以外壳采用高强度耐压防爆材料，使外壳更加坚固耐用。
6. 无需加水或补酸。密封铅酸蓄电池的阀控密封结构和内部氧气循环机构使电解液损失小，使用过程中无需加水或加酸。
7. 安装占用空间小，可逐层安装在电池架上或电池屏内。
8. 环境污染小。运行时酸雾和可燃气体逸出少。
9. 对使用环境要求高，受环境温度影响大。

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