? ? ? ?負電極的自放電取決于一堆共軛反應(yīng)。
? ? ? ?反應(yīng)(2-51)和反應(yīng)(2-52)這對共軛反應(yīng)形成的混合電勢大約在-0.32~0V的范圍內(nèi),這對反應(yīng)中的氫析出是決定放電率的控制步驟。也就是說,自放電速率是由氫析出決定的。而降低氫析出過電勢的雜質(zhì)金屬將有強有力地影響氫析出速率。此外,氫析出引起的自放電依VRLA電池的荷電狀態(tài)而定,因為自放電只發(fā)生在帶電的表面。因此,氫析出引起的自放電速率隨著放電的進行而降低。
? ? ? ?負電極的另外一個自放電反應(yīng)是由氧還原引起的,該反應(yīng)的電勢在-0.32~1.23V的范圍內(nèi)。這對共軛的反應(yīng)如下。
? ? ? ?上述氧的還原反應(yīng)是一個純形式上的反應(yīng),實際上O2-離子只能在晶格中存在,像一個氧化物。在水溶液中其溶度極低,永遠不能達到顯著的反應(yīng)速率。此外,一個反應(yīng)步驟不會發(fā)生2個電子的交換。因此,進行氧還原要按順序經(jīng)過數(shù)個反應(yīng)步驟。
? ? ? ?鉛酸蓄電池的負極板,因其表面積大,對氧化非常敏感。由于水的催化作用,濕的負電極最易受到這種氧化的危害。反應(yīng)會產(chǎn)生大量的熱,這在蓄電池制造業(yè)是總所周知的。活性物質(zhì)的氧化就會急速進行,荷電的負極板可能因氧化而失去高達50%的容量。
? ? ? ?富液式蓄電池中溶解氧的擴散速率很低,使氧很難接近電極表面,Pb與O2的反應(yīng)一般是無足輕重的。但在VRLA電池中,氧進入電池所產(chǎn)生的自放電就重要了,因為電解液固定化,氧可以直接接觸負極表面。這種自放電可能有連個起因:
? ? ? ?① 由于蓄電池泄露或閥損壞,空氣進入蓄電池;
? ? ? ?② 浮充電流不能補充內(nèi)部氧虛幻和氫析出兩個反應(yīng)。在這種情況下,負電極氧化,即進行了化學(xué)自放電,而正極產(chǎn)生的一部分氧不能再負極進行還原。