شمایی از خوردگی ایجاد شده در قطب مثبت یک باتری سرب اسید

اثرات خوردگی، اتصال کوتاه و پوسته پوسته شدن در باتری های سرب اسید

خوردگی روی شبکه سرب رخ می دهد و با عنوان نرم شدن و پوسته پوسته شدن نیز شناخته می شود. از این واکنش نمی توان جلوگیری کرد زیرا همواره الکترود های باتری سرب اسید در الکترولیت واکنش پذیر هستند. پوسته پوسته شدن، پدیده ای طبیعی است که می تواند کاهش یابد اما قابل از بین رفتن نیست. محدود کردن عمق دشارژ، کاهش تعداد چرخه ها، کاربری در دمای استاندارد و کنترل فراشارژ از خوردگی بیشتر صفحات الکترودی جلوگیری می نماید.

اعمال فراشارژ به مدت طولانی خوردگی شبکه را به شدت افزایش می دهد. این موضوع به ویژه در باتری های سرب اسید سیلد (sealed) آسیب بیشتری را وارد می کند. باتری با الکترولیت مایع بهتر پدیده فراشارژ را تحمل می کند. باتری های سیلد باید صرفاً در ولتاژ الکتریکی توصیه شده کار کنند.

شارژر های با ولتاژ متغیر می توانند به نحوی ولتاژ را تغییر دهند که از افزایش دمای باتری جلوگیری گردد. کاهش ولتاژ شارژ هنگامی که دمای محیط به 29 درجه سانتی گراد می رسد ، اتفاق می افتد و افزایش آن در هوای سرد رخ می دهد که این کنترل خاص ولتاژ با نام float voltage control اثر خوردگی را کم می کند. بیشتر شارژر ها برای باتری های ساکن ، بخش کنترل دما دارند اما چنین امری در خودروها متداول نیست. یک باتری استارتر که به طور کامل شارژ شده است، هنگام رانندگی در محدوده ولتاژ 4/14 ولت در قرار می گیرد و این امر می تواند به فراشارژ منجر گردد. ولتاژ تنظیمی float در این برابر با 6/13 ولت توصیه می گردد.

برای دستیابی به حداکثر مساحت سطح ، سرب درون باتری استارتر به صورت اسفنجی کار گذاشته می شود. بسته به زمان و نوع استفاده بخش قابل توجهی از سرب صحفات الکترودی از بین می رود و کارایی را کاهش می دهد. شکل زیر جزییاتی از یک باتری معیوب به علت خوردگی را نشان می دهد.

ترمینال های باتری هم می توانند خورده شوند. این پدیده می تواند به صورت تشکیل پودر سفید رنگی دیده شود. خوردگی ترمینال ها می تواند به اتصال مدار باز الکتریکی منجر گردد. سرب درون یک باتری به صورت مکانیکی فعال است. در طول دشارژ، سرب سولفات باعث انبساط صفحات و در هنگام شارژ منجر به انقباض مجدد صفحات الکترودی  می گردد. با گذشت زمان، کریستال های سرب سولفات تشکیل می شوند که باعث پوسته پوسته شدن مواد سربی می گردند. پوسته پوسته شدن باتری استارتر قابل مدیریت است، زیرا که می توان به باتری دشارژ عمیق اعمال نکرد، اما در باتری های دیپ سایکل این مسئله به راحتی قابل کنترل نیست.

اتصال کوتاه الکتریکی نوع دیگری از خرابی باتری است که در باتری های استارتر کامیون ها شایع است. همین که فرایند پوسته پوسته شدن رخ می دهد، پوسته های کنده شده در قسمت تحتانی باتری تجمع پیدا می کنند و به تدریج یک لایه رسانا می سازند که می تواند فضای میان دو الکترود را پر کند. در این حالت  الکترولیت میان صفحات الکترودی یک جریان اتصال کوتاه ایجاد می کند. مخرب ترین حالت اتصال کوتاه، شکست مکانیکی است که در آن صفحات الکترودی معلق شده و بین آن­ها تماس برقرار می گردد. این می تواند به یک جریان دشارژ بالا منجر گردد که سرب را تا دمای خطرناکی بالا می برد و باعث آتش سوزی می شود. طراحی ناکارامد در کنار شوک های مکانیکی و ارتعاشات زیاد ، بیشترین سهم را در این نوع از اتصال کوتاه ایفا می کنند.