خرابی های باتری چیست؟

فرآیند تخلیه و شارژ ابتدا باعث انبساط و سپس انقباض ماده فعال مثبت (+) می شود.

انبساط هم در صفحه ارتفاع و عرض صفحه رخ می‌دهد، زیرا شبکه توسط فرآیندهای خوردگی در طول زمان تحت فشارکشش قرار می‌گیرد .

و در ضخامت صفحه به دلیل اینکه ماده فعال مجبور می‌شود منبسط شود تا سولفات سرب را در خود جای دهد با هر ترشح.

تصویر بالا نشان دهنده فرآیند شیمیایی در فرآیند شارژ و دشارژ باتری است.

افزایش حجم صفحه مثبت (+) دی اکسید سرب در حین تبدیل به سولفات سرب مثبت (+) می تواند بیشتر از 90٪ باشد.

افزایش حجم صفحه منفی (-) سرب در طول تبدیل به منفی (-) سولفات سرب  می تواند بیشتر از 160٪ باشد.

شارژ مجدد بیشتر دی اکسید سرب را در صفحه مثبت تقریباً به اندازه اولیه خود باز می گرداند، اما صفحه مثبت گام به گام رشد می کند.

در مقابل، صفحه منفی در طول زمان منبسط نمی شود زیرا سرب  نرمتر از دی اکسید سرب  است.

انبساط و انقباض پیشرونده صفحه مثبت در حین چرخش باتری باعث می شود که مقدار فزاینده

ای از ماده فعال از بین می رود ریزش از سیم های شبکه صفحه فرآیندی به نام خوردگی.

این تغییر در جرم ماده فعال خود را به صورت از دست دادن ظرفیت باتری به صورت آمپر ساعت  یا ظرفیت ذخیره  نشان می دهد.

نرم شدن صفحه مثبت مواد فعال گل آلود به نظر می رسد قبل از ریختن اگر باتری به طور مرتب کم شارژ شود اتفاق می افتد.

در این زمینه، یک باتری جدید که خود را کم ظرفیت نشان می دهد، اغلب می تواند با استفاده از

یک شارژر خارجی تهویه شود و با موفقیت دوباره در خدمت قرار گیرد.

با این حال، اگر تجزیه و تحلیل خرابی آن باتری را انجام دهیم، صفحات مثبتی را مشاهده می‌کنیم که شکل خوبی دارند، اما ماده فعال نرم و گل آلود به نظر می‌رسد.

در باتری هایی که از لایه بندی اسیدی رنج می برند، ظاهر گل آلود ممکن است در پایین صفحه متمرکز شود.

صفحات گلی مثبت معمولا با صفحات منفی همراه هستند که علائم سولفاته شدن را نشان می دهند.

از آنجایی که سیم‌های شبکه جمع‌کننده‌های جریان هستند که بر اساس آن جریان الکتریکی به

راه‌انداز  منتقل می‌شود، خوردگی عملکرد الکتریکی باتری را کاهش می‌دهد.

در باتری های خورده شده، با در معرض قرار گرفتن سیم های شبکه و یا جدا شدن از مواد فعال، مقدار زیادی از جریان در برابر مقاومت به شکل گرما از بین می رود.

یکپارچگی مکانیکی صفحه شکسته می شود زیرا یکپارچگی ساختاری ماده فعال به کریستال های منفرد تجزیه می شود.

که در نهایت پیوند خود را با سیم های شبکه می شکند و از جرم ماده فعال صفحه در داخل شبکه صفحه می ریزد.

نتیجه این است که سیم های شبکه در طول شارژ در معرض فعالیت خورنده تسریع شده قرار می گیرند. و به مرور زمان این شرایط باعث از کار افتادن باتری می شود.

در یک باتری طبقه بندی شده اسیدی، ریزش، خوردگی و سولفاته شدن در انتهای صفحه بسیار

سریعتر اتفاق می افتد که منجر به خرابی زودتر باتری می شود.

علاوه بر این، باتری‌های خودروهای مدرن که در حالت شارژ جزئی  کار می‌کنند، به ندرت شارژ کامل دریافت می‌کنند.

و یا دائماً چرخه عمیق یا میکروسیکل می‌شوند و با لایه‌بندی اسید ترکیب می‌شوند تا ریزش و خوردگی را تسریع کنند.

به همین دلیل و سایر دلایل، میانگین عمر باتری برای اولین بار از آغاز قرن بیستم کاهش می یابد.

خشک شدن باتری و فرار حرارتی

هنگامی که باتری شارژ می شود، تبخیر حجم محلول الکترولیت آب + اسید سولفوریک داخل باتری را کاهش می دهد.

بیشتر حجم آب است که در این فرآیند از بین می رود. یک چرخه معیوب ایجاد می شود زیرا حجم

کمتر الکترولیت اکنون با نسبت اسید به آب بالاتر مقاومت داخلی را افزایش می دهد.

که باعث گرم شدن بیش از حد در هنگام شارژ می شود و این باعث افزایش بیشتر اتلاف آب از طریق تبخیر می شود.

در مرحله‌ای از این فرآیند افزایشی، حجم آب کاهش می‌یابد خشک شدن باتری تا جایی که مقاومت داخلی فزاینده باتری.

همراه با فرآیندهای خوردگی که قبلاً توضیح داده شد، باعث گرمای زیادی در طول شارژ می‌شود که یک رویداد فرار حرارتی می‌تواند مانند آتش سوزی یا ذوب شدن باتری.

خشک شدن باتری و احتمال فرار حرارتی توسط لایه بندی اسیدی تسریع می شود.

علاوه بر این، باتری‌های خودروهای مدرنی که در وضعیت شارژ جزئی کار می‌کنند، به ندرت شارژ کامل دریافت می‌کنند.

و یا دائماً در چرخه عمیق یا میکروسیکل می‌شوند، با لایه‌بندی اسید ترکیب می‌شوند تا شرایط خشک شدن باتری را سوپرشارژ کنند و باتری را افزایش دهند.

احتمال فرار حرارتی به همین دلیل و سایر دلایل، میانگین عمر باتری برای اولین بار از آغاز قرن بیستم کاهش می یابد.

سولفاتاسیون صفحه منفی

هنگامی که باتری سرب اسیدی رها می شود تا خود تخلیه شود در انبار یا نصب شده اما به ندرت استفاده می شود.

یا در معرض شارژ زیاد و مکرر با سرعت بالا قرار می گیرد مانند خودروهای استارت استاپ می توان به یک نقطه رسید.

جایی که واکنش در صفحه منفی که باید سرب را دوباره به ماده فعال تبدیل کند به سرب نمی تواند تمام جریان های شارژ را در خود جای دهد.

در این حالت جریان الکتریکی اضافی خارج شده و باعث هیدرولیز می شود که در آن آب به هیدروژن و اکسیژن تقسیم می شود که به صورت تبخیر خارج می شود.

این پذیرش بار ناکارآمد تقریباً به طور انحصاری در صفحه منفی رخ می دهد، جایی که سطح ماده فعال بسیار کمتر از سطح صفحه مثبت است.

این منفی باعث تجمع سولفات سرب  در صفحه منفی می شود.

این سولفاته شدن صفحه منفی باعث کاهش تدریجی عملکرد باتری و در نتیجه خرابی زودرس باتری می شود.

باتری با صفحات منفی بسیار سولفاته در نهایت فقط یک بار سطحی را می پذیرد و در نتیجه خوانش شارژ مثبت کاذب بالا می باشد.

در این شرایط، باتری ممکن است کاملاً شارژ شده به نظر برسد اما ظرفیت بسیار کمی داشته باشد، همانطور که در آمپر ساعت یا ظرفیت ذخیره  بیان می شود.

این حالت کاذب خوانش شارژ، سیستم‌های شارژ خودروهای مدرن را فریب می‌دهد تا فکر کنند باتری از آنچه هست شارژتر است.

و منجر به 1 باتری‌ها همیشه در وضعیت شارژ جزئی  و 2افزایش سایش دینام و مصرف سوخت می‌شود.

سولفاته شدن صفحه منفی با لایه بندی اسیدی تسریع می شود.

علاوه بر این، باتری‌های خودروهای مدرن زمانی که در شرایط از لایه‌بندی اسیدی رنج می‌برند، به ندرت شارژ کامل دریافت می‌کنند.

و یا دائماً در حال چرخش عمیق یا میکروسیکل هستند، اثرات سولفاته شدن را حتی بیشتر تجربه می‌کنند.

به همین دلیل و سایر دلایل، میانگین عمر باتری برای اولین بار از آغاز قرن بیستم کاهش می یابد.

شارژ کم

اگر صفحه منفی یا مثبت به طور مداوم کم شارژ شود، کاهش زودرس ظرفیت به دلیل سولفاته شدن رخ می دهد.

شارژ کم در هر نوع وسایل نقلیه در سراسر جهان در حال افزایش است.

شارژ کم می تواند ناشی از شارژ معیوب یا عملکرد دائمی حالت شارژ جزئی  باشد.

شارژ معیوب می تواند در نتیجه تجهیزات معیوب یا در نتیجه برخی از حالت های دیگر خرابی باتری که در این سند مورد بحث قرار گرفته است رخ دهد.

عملکرد به دلیل افزایش تعداد سیستم های خودرویی که برای عملکرد صحیح به باتری متکی هستند.

و چرخه عمیق و میکروسیکله ای که در وسایل نقلیه استارت-استاپ رخ می دهد، روند رو به رشدی است.

علاوه بر این، خرابی باتری به دلیل شارژ کم با اثرات لایه‌بندی اسیدی تسریع می‌شود.

به همین دلیل و سایر مواردی که در این سند مورد بحث قرار گرفت، تعجب آور نیست که میانگین عمر باتری برای اولین بار از آغاز قرن بیستم کاهش می یابد.