低溫對雙登蓄電池將產(chǎn)生如下影響,其中最敏感的當(dāng)數(shù)其放電容量、循環(huán)壽命和充電接受能力,均將隨環(huán)境溫度降低而陡降。
1.低溫使放電容量猛跌
當(dāng)環(huán)境溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度而降低時,不僅降低了反應(yīng)離子擴(kuò)散速度和電極的交換電流密度,也降低了硫酸的溶解度、溶解速率、電解液的電導(dǎo)率和增加了粘度,從而導(dǎo)致了低溫時雙登蓄電池放電容量的降低。電池的貧液狀態(tài)及其電液高比重會使上述形態(tài)更加嚴(yán)重。
2.低溫使充電接受能力衰變
負(fù)極在零度以上溫度時是控制電極,由于氧復(fù)合的去極化作用,而勿需活化;但在低溫充電(例如-20C)時,卻有一類似活化的過程,且需5~10個循環(huán)才能達(dá)到穩(wěn)定的低溫充電容量�？梢�,低溫使雙登蓄電池負(fù)極變?yōu)槭芸貥O,并使充電接受能力變差。典型充電試驗表明,負(fù)極低溫充電接受能力平均不到常溫時的50%。
3.低溫使循環(huán)壽命陡降
低溫充電時,電池負(fù)極的極化電位增大和析氫負(fù)反應(yīng)的增加,使多孔電極向平面電極性質(zhì)發(fā)展,破壞了良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);同時,正極在低溫的充放電過程中PbO2與PbSO體積變化大,產(chǎn)生了極大的內(nèi)應(yīng)力,活性物質(zhì)也在高電位下產(chǎn)生了較高氧壓;而雙登蓄電池的嚴(yán)密封、緊裝配使上述反應(yīng)更加強(qiáng)烈。它們的聯(lián)合作用,加劇了受低溫影響本已收縮并漸變疏松的活性物質(zhì)從板柵上松動脫落。這將帶來下述后果:①其金相組織導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受到一定破壞,成流面積減少,導(dǎo)電率下降;②電極的結(jié)構(gòu)孔隙被堵塞,多孔電極向平面電極的發(fā)展,致使電解液傳輸特性變差;③由于正、負(fù)極的活性物質(zhì)脫落,將造成高氧復(fù)合率的正、負(fù)極活性物質(zhì)的配比失衡。這不僅使參與充、放電反應(yīng)活性物質(zhì)減少,而且還造成氧復(fù)合率大幅度下降,上述情況將隨溫度下降而愈趨嚴(yán)重。其危害是,不僅加速了容量的下降,而且更為嚴(yán)重的是導(dǎo)致充放電循環(huán)壽命陡降,有資料稱,低溫-20℃時電池的循環(huán)壽命僅為常溫的1/10。
此外,溫度降低,還將使其終止電壓下降。這種情況在較大電流放電時更為明顯。如
雙登蓄電池GFM-300在20℃以10小時率放電時終止電壓為1.80V,在環(huán)境溫度降低到-20℃時,容量下降(為61%)的同時,終止電壓降低為1.75V;若以1小時率放電,20℃時終止電壓為1.8V;在-20℃放電容量僅為38%,其終止電壓則為1.60V。
