山特蓄电池电解液的分层现象-广东/广州山特蓄电池批发中心
诚建能源山特蓄电池技术中心 2012-4-12
最初电解液注入铅酸山特蓄电池时，在整个溶液中密度是均匀的。但在充放电过程中，由于电化反应的进行，造成电解液中各处的密度有差异，最终的结果是下部的密度大于上部。从式（1-1）可见，放电时消耗了硫酸，生成了水。在放电过程中，同活性物质表面接触的硫酸首先反应成水，这时外部的硫酸要不断地扩散进极板，以补充放电消耗的硫酸，维持放电电流不间断。这就必然存在两种运动：一是反应生成的水向外扩散；二是硫酸向极板内扩散。这种扩散运动的动力就是放电时造成的电解液浓度差。如果放电终止，扩散运动很快就停止了。由于反应新生成的水其密度比电解液小，在扩散运动中，必然有向上浮起的运动分量，如图1-10 所示。
在充电时，极板上不断产生新生态硫酸，因新生态硫酸其密度值比两极板中间的电解液密度值大，在均匀扩散中也有相应的下沉分量，如图1-10所示。这两种运动的结果，使得铅酸山特蓄电池在使用一段时间之后，其电液的密度上小下大。
电解液的分层是极其有伤害的，汽车电池的损坏首先从电解液分层开始，下面做具体分析。
（1） 电解液上下部密度不一样，极板上活性物表现出电位有差异，这就造成了极板自身的短路性放电，即浓差放电。
（2） 温度越高，腐蚀越严重，分层造成了极板下部化学腐蚀比上部为大。
（3） 由于下部密度大，使极板间电解的电阻值发生了变化。在图1-1中充电时流过C、D两点间的电流就剧烈，板栅的电化学腐蚀就加剧。下部活性物质充放电深度比上部大，这就加速了铅酸山特蓄电池下部的损坏。
铅酸蓄电池的这种损坏方式几乎存在于所有的铅酸山特蓄电池中。通常认为，电解液的这种分层，在汽车铅酸蓄电池上不存在。实际调查表明，单靠汽车行驶震动是不能消除电解液分层的，目前只能靠适当增加充入电量来解决。频繁工作在深度充放电的电瓶牵引车上的铅酸蓄电池，其损坏往往从极板群的上部开始。在600A•h大型固定铅酸蓄电池中，如果充电电压低于水的分解电压，在充电过程中基本没有气泡产生，经过6次充放电循环，铅酸山特蓄电池底部的百分比浓度竟是上部的2倍，下部密度为1.30/cm3,上部密度为1.15g/cm3,这就是电池下部的腐蚀损坏总比上部严重的原因。
其中，RAB为A、B两点间电阻；RCD为C、D两点间电阻。
在没有充族电反应的时候，电解液不会在重力作用下分层，电解液中硫酸与水结合生成水合离子，其结构稳定，在溶液中分散均匀。在静置的状态下，即使经过几个月的时间，用比重天平也测不出电液上下部密度的差异。
为了消除电流分层，多采用提高充电电压的方法来分解水产生气体，在气泡上浮时搅动电流，使其均匀，这在充电工艺中称为均衡充电。但这并不是理想的方法，用压缩空气搅拌电流是个好办法，但需要在铅酸山特蓄电池结构上预设气体通道。
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