银锌蓄电池的主要故障

　　银锌蓄电池的主要故障

　　银锌蓄电池常见的主要故障是内部短路。单体电池短路时将出现这些现象，即充电电压很低或开路时电动势迅速降低，温度则迅速升高，导致极柱上的焊锡熔化，连接条烧红，塑料外壳变形，冒电解液，散发出难闻的气味。造成内部短路的直接原因有：

　　（1）极板上端出现海绵状锌而短路。

　　（2）锌酸盐在负极沉积，生成锌枝，穿透隔板，延伸到正极而短路。

　　（3）氧化银溶解后，在隔板上沉积，使隔板强烈氧化，同时氧化银生成金属银微粒，使隔板失去绝缘性而短路。

　　前两种短路主要是由于过量充、放电所致。过量充电时，正、负极分别产生氧气和氢气，再加上温度高，气体膨胀，不断上移逸出，于是海绵状锌被挤压到极板上端而短路；过量充电时，电解液中的锌酸根离子会在负极板上逐步沉积，形成树枝状的锌枝。

　　至于氧化银对隔板的氧化损坏，主要是蓄电池在充足电和高温下，较长期保存所致。为此，应尽量防止充足电的蓄电池在高温下搁置。如果预计一个月内不使用蓄电池，应在放电状态下保存，这一点与铅蓄电池不同。

　　银锌蓄电池放电特性

　　电动势

　　银锌蓄电池电动势的变化，主要受正极板的化学反应阶段性影响，而与电解液的密度无关。 银锌蓄电池正、负极的电极电位φ与氢氧化钾百分比浓度N的关系如图1所示。从图中可以看出氢氧化钾浓度变化（相当于密度变化）时，正、负极的电极电位都要变化，但它们的差值即电池的电动势基本保持不变。因此，银锌蓄电池的电动势与电解液的密度无关。

　　从图1中可以看出，银锌蓄电池的电动势随正极活性物质的变化而有所不同。在放电过程中的第一阶段，正极的电极电位主要取决于过氧化银的电极电位。但在放电过程中，部分过氧化银生成氧化银，氧化银的电极电位较低，所以正极电极电位逐渐下降，因此电动势随正极电极电位的下降而减小。放电过程的第二阶段，正极电极电位变成以氧化银的电极电位为主，电极电位有所降低，因此电动势仍将继续下降，但比第一阶段缓慢。

　　图1 银锌蓄电池电极电位与氢氧化钾浓度关系

　　内电阻

　　与铅蓄电池一样，银锌蓄电池的内电阻也由极板电阻、电解液电阻和极板与电解液的接触电阻组成。由于银锌蓄电池在充、放电过程中不消耗氢氧化钾，因此内电阻的变化受电解液的影响较小，主要由极板生成物质的电阻决定。例如在放电过程的第一阶段，正极板生成阻值较高的氧化银，负极板也部分被氢氧化锌所遮盖，因此内电阻将逐渐增大。笫二阶段由于正极板生成导电性很好的银，因此内电阻反而有所减小。 

　　放电电压

　　放电时电压的变化情形如图2所示，银锌蓄电池的放电电压也有明显的阶段性。

　　图2 单体电池的放电电压特性

　　放电过程的第一阶段，一方面电动势要减小，一方面内压降随内电阻的加大而增大，因此端电压下降较快，如图中AB段。第二阶段电动势继续下降，但比较缓慢，而内压降则随内电阻的减小而减小，因此端电压保持不变，如图BC中段。到C点以后，剩下的活性物质已经很少，若过量放电，端电压将迅速降低到D点或0伏，单体电池的终了电压一般取1.3-1.1 V。

　　由于放电的第二阶段有银与过氧化银结合，生成氧化银后参与放电反应，所以这个阶段持续的时问一般都大于放电总时间的70%，成为放电的主要阶段。