電話:02083859919
手機(jī):18025967080
郵箱:542298629@qq.com
地址:廣州市黃埔區(qū)光譜西路TCL創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園530室
與普通鉛酸電池相比,閥控密封鉛酸電池的設(shè)計(jì)壽命較長(15~20年),使用和維護(hù)相對簡單,但其實(shí)際使用壽命遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)壽命,有些只能使用2~3年。年份更短。VRLA電池壽命短的原因如下:一是產(chǎn)品質(zhì)量問題,二是由VRLA電池的特殊結(jié)構(gòu)決定,三是使用和維護(hù)方法不當(dāng)。
由于上述原因,鉛酸蓄電池的故障模式比普通鉛酸蓄電池的多。鉛酸蓄電池常見的故障模式是硫化和失水。電網(wǎng)正腐蝕、內(nèi)部短路、熱失控、早期容量損失和電網(wǎng)負(fù)母線腐蝕等。
硫化
鉛電池正負(fù)極板上的部分活性物質(zhì)逐漸變成帶有粗顆粒的硫酸鉛產(chǎn)物,在充電過程中無法轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和海綿狀鉛之間的可逆反應(yīng),稱為極板硫酸化。稱為硫化。
在鉛酸蓄電池正常使用的情況下,極板上的大部分活性物質(zhì)在放電后會變成柔軟細(xì)膩的硫酸鉛晶體。這些小晶體均勻分布在多孔活性材料中,在充電過程中很容易充電。它與電解質(zhì)接觸工作,并恢復(fù)到原來的活性物質(zhì)二氧化鉛和海綿狀鉛。
硫化現(xiàn)象
① 放電過程中的現(xiàn)象
a.容量下降:硫化電池的活性物質(zhì)已變成粗粒晶體,無法恢復(fù)到二氧化鉛和海綿狀鉛的充電狀態(tài),因此容量遠(yuǎn)低于正常容量,放電時容量遠(yuǎn)低于通常容量先對電池放電。
b.端子電壓低:電池的端子電壓與電解液的密度有關(guān),而硫化電池的電解液密度較低,即使在充電過程中也無法恢復(fù),因此端子電壓相應(yīng)較低。
c.電解液密度低:當(dāng)電池長時間處于放電狀態(tài)或充電不足時,會發(fā)生硫化,因此電解液的密度會越來越低。對于普通鉛酸蓄電池,可以觀察到上述現(xiàn)象,但閥控密封鉛酸蓄電池是密封結(jié)構(gòu),因此只能觀察到前兩種現(xiàn)象。
② 充電過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象
a.端子電壓上升快:由于硫化電池內(nèi)阻大,在恒流充電過程中,電池的端子電壓上升速度比正常電池快。閥控密封鉛酸蓄電池采用的充電方式是限流恒壓方式,因此閥控密封鉛蓄電池的第一階段充電即將結(jié)束。
b.過早的水分解:由于充電過程中端子電壓快速上升,很快就會達(dá)到2.3V的水分解電壓。
如果是一個普通的鉛酸電池,就會有放氣現(xiàn)象。閥控密封鉛酸電池的密封結(jié)構(gòu)使其無法觀察到水分解的現(xiàn)象,限流恒壓法的恒壓約為2.3V,不會有大量的水分解,但由于電池的硫化作用,之后不容易充電成電,使得第二級恒壓充電的幾乎所有電流都用于水分解。
電解液的密度緩慢增加:鉛電池的充電反應(yīng)會釋放硫酸,但硫化物電池的正常充電反應(yīng)無法發(fā)生,因此電解液的密度增加緩慢甚至沒有增加。
③ 內(nèi)阻的變化。硫化物電池內(nèi)阻增加的主要原因是粗PbSO4顆粒堵塞了微孔,導(dǎo)致大濃度極化,從而增加了電池的極化內(nèi)阻。當(dāng)電池硫化嚴(yán)重,導(dǎo)致電池容量損失超過50%時,會導(dǎo)致電池內(nèi)阻迅速增加。
④ 盤子的顏色和狀態(tài)。硫化產(chǎn)生的硫酸鉛是白色堅(jiān)硬的顆粒,體積比鉛大,因此電池負(fù)極板表面粗糙,板表面凹凸不平。由于硫化主要發(fā)生在負(fù)極板上,在普通鉛酸電池中,通過觀察負(fù)極板的顏色可以發(fā)現(xiàn),即負(fù)極板為灰白色,嚴(yán)重時表面有白點(diǎn)。VRLA電池只能通過解剖電池才能找到。
硫化的原因
閥控密封鉛酸電池板硫化的原因有很多,但都與電池的長期放電或充電不足直接或間接相關(guān)。可以總結(jié)如下。
① 長期放電狀態(tài)。這是導(dǎo)致電池硫化的直接原因。許多其他原因(如第⑧項(xiàng)~第?項(xiàng))間接導(dǎo)致電池硫化,這也是由于電池放電,導(dǎo)致電池長時間處于放電狀態(tài)而沒有及時充電造成的。
② 長時間充電不足?;钚圆牧现形闯潆姷牟糠钟捎陂L時間處于放電狀態(tài)而被硫化。如果浮動電壓過低或溫度下降,閥控密封鉛酸電池的浮動電壓沒有升高,這將導(dǎo)致電池長時間處于充電不足的狀態(tài),從而導(dǎo)致電池的硫化失效。
③ 經(jīng)常是過放電或小電流深度放電。這會將板材深處的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硫酸鉛,硫酸鉛必須過量充電才能回收,否則會因無法及時回收而發(fā)生硫化。
④ 放電后未及時充電。鉛酸蓄電池必須在放電后24小時內(nèi)及時充電,否則會充電。它是硫化的,不能在規(guī)定的時間內(nèi)充滿電。
⑤ 均衡充電沒有及時進(jìn)行。鉛酸蓄電池在使用過程中,會出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象。原因是電池已經(jīng)輕微硫化,必須進(jìn)行平衡才能消除硫化,否則硫化會越來越嚴(yán)重。
⑥ 儲存期間無需定期充電和維護(hù)。鉛酸蓄電池在儲存過程中由于自身放電而失去容量。
需要定期充電和維護(hù),否則電池會長時間放電。
⑦ 電解液的量減少。對于普通鉛酸蓄電池,電解液液位降低,使極板的上部暴露在空氣中;對于閥控密封鉛酸電池,正是水的損失降低了隔膜中電解質(zhì)的飽和度,使極板失效。在與電解質(zhì)接觸時,活性材料被硫化,因?yàn)樗荒軈⑴c反應(yīng)。
⑧ 內(nèi)部短路。短路部分中的活性材料由于不能發(fā)生充電反應(yīng)而長時間處于放電狀態(tài)。
⑨ 嚴(yán)重的自行放電。自放電會迅速將回收的鉛或二氧化鉛轉(zhuǎn)化為排出的硫酸鉛。如果自放電嚴(yán)重,它將無法充電。
⑩ 電解液的密度太高。如果密度太高,電池的自放電速率會加快,并且很容易在電極板的內(nèi)層形成粗糙的晶體。此外,密度過高會導(dǎo)致人們誤解電池電量充足,在放電過程中過度放電,并錯誤地認(rèn)為電池在充電時已經(jīng)達(dá)到充電結(jié)束,但實(shí)際上充電不足,最終導(dǎo)致硫化。
? 溫度太高了。如果溫度過高,電池的自放電速率會加快,電極板內(nèi)層容易形成粗糙的晶體。
硫化處理
① 過度充電方法。當(dāng)鉛酸電池的硫化程度較低時,可以使用過度充電的方法。也就是說,使用一種特殊的充放電儀器來單獨(dú)對硫化電池進(jìn)行長時間的過充電。
② 重復(fù)充電和放電方法。當(dāng)鉛酸蓄電池的硫化程度嚴(yán)重,無法通過過度充電的方法恢復(fù)時,可以使用重復(fù)充電和放電的方法。如果閥控密封鉛酸蓄電池有專門的充放電儀器用于修復(fù)反向蓄電池,可以直接用于反向充放電處理。事實(shí)上,具有嚴(yán)重硫化的閥控密封鉛蓄電池經(jīng)常伴隨著水分損失。因此,如果容量恢復(fù)效果不好,可以嘗試打開電池并添加合適的電池。
加入一定量的純水,然后處理硫化失效。如果沒有專門的充放電儀器,可以打開電池并加入適量的純水,然后使用處理普通鉛酸電池硫化的方法。
③ 脈沖充電方法。脈沖充電處理硫化是近年來出現(xiàn)的一種容量回收技術(shù),這種方法必須使用專用的脈沖充電設(shè)備進(jìn)行。使用該儀器有兩種修復(fù)方法,在線和離線。
a.在線維修:將能夠產(chǎn)生脈沖源的保護(hù)器并聯(lián)到電池的正極和負(fù)極,當(dāng)電源接通時,會有脈沖輸出到電池。這種修復(fù)方法的特點(diǎn)是所需能量較少,可以常年在電池兩端并聯(lián),但修復(fù)速度相對較慢。這種方法不僅可以修復(fù)硫化電池,而且可以抑制正常電池的硫化。
b.離線修復(fù):修復(fù)儀器能產(chǎn)生快速脈沖,脈沖電流相對較大,脈沖頻率相對較高,主要用于修復(fù)硫化電池。
脫水
水分損失是指由于氧復(fù)合效率低于100%和水分蒸發(fā)導(dǎo)致電池中電解質(zhì)減少,從而導(dǎo)致水分逸出,從而導(dǎo)致電池中水量減少,進(jìn)而導(dǎo)致電池放電性能顯著下降的現(xiàn)象。研究表明,當(dāng)電池中的水分損失達(dá)到3.5mL/Ah時,電池的放電容量將低于額定容量的75%。
當(dāng)水分損失達(dá)到25%時,電池會發(fā)生故障。VRLA電池容量下降的大部分原因是由電池中的水分損失引起的。一旦電池失去水分,就會導(dǎo)致電池的正負(fù)極板與隔膜脫離接觸,或者酸液供應(yīng)不足,導(dǎo)致電池?zé)o法放電,因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)無法參與電化學(xué)反應(yīng)。
脫水現(xiàn)象
閥控密封鉛酸蓄電池失水后,由于其密封性和貧電解質(zhì)結(jié)構(gòu),無法像普通鉛酸蓄電池那樣用肉眼直接觀察到水的損失(容器是透明的)。
① 內(nèi)阻變化:當(dāng)電池嚴(yán)重失水,導(dǎo)致電池容量損失超過50%時,會導(dǎo)致電池內(nèi)阻迅速增加。
② 放電過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象:放電過程中的現(xiàn)象與硫化過程基本相同,即電池的容量和端子電壓都下降。這是因?yàn)樵谑ニ?,電極板的一部分不能與電解質(zhì)有效接觸,并且失去了一部分容量,并且放電電壓也下降。
③ 充電過程中的現(xiàn)象:電池失去水分后,會失去部分容量,因此充電的第一階段很快結(jié)束,即電池?zé)o法充電。
可以看出,電池失水后的現(xiàn)象與硫化現(xiàn)象基本相同。事實(shí)上,這兩種失效之間存在聯(lián)系,即硫化會加速水分的流失,而水分的流失必然伴隨著硫化的發(fā)生。在正常情況下,只要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行維護(hù),硫化失效的可能性很小,但長時間的正常運(yùn)行會逐漸降低含水量。因此,一旦容量下降而無法充電,基本上可以判斷電池內(nèi)部水分損失過大。
脫水原因
① 氣體復(fù)合不完全:在正常情況下,閥控鉛酸蓄電池的氣體復(fù)合效率不能達(dá)到100%,通常只有97%~98%,即約2%~3%的正極產(chǎn)生的氧氣不能被負(fù)極吸收并從蓄電池內(nèi)部逸出。氧氣是在充電過程中分解水形成的,氧氣的逸出相當(dāng)于水的逸出。雖然2%~3%的氧氣并不多,但長期積累會導(dǎo)致電池嚴(yán)重失水。
② 正極電網(wǎng)腐蝕:正極電網(wǎng)腐蝕消耗水。
③ 自放電:正極自放電產(chǎn)生的氧氣可以在負(fù)極被吸收,但負(fù)極自放電生成的氫氣不能被正極吸收,只能通過安全閥逸出,導(dǎo)致電池失水。當(dāng)環(huán)境溫度高時,電池的自放電加速,由此產(chǎn)生的水損失將增加。
④ 安全閥開啟壓力過低:蓄電池安全閥的閥門開啟壓力設(shè)計(jì)不合理。當(dāng)閥門開啟壓力過低時,安全閥會頻繁開啟,失水速度會加快。
⑤ 定期均衡充電:在均衡充電過程中,由于充電電壓增加,析氧量增加,電池內(nèi)部的壓力也增加,部分氧氣通過安全閥從電池中逸出,然后才能重新組合。
⑥ 電池密封不嚴(yán):相當(dāng)于安全閥的開啟壓力太低,造成失水的原因也是一樣的。
⑦ 浮動電壓控制不嚴(yán)格:用于通信的VRLA電池的工作模式是全浮動操作,浮動電壓有一定的范圍要求,必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償,其值的選擇對電池壽命有很大影響。大的如果浮動電壓過高或浮動電壓沒有隨著溫度的升高而相應(yīng)調(diào)整,電池會更快地失水。
⑧ 環(huán)境溫度高:環(huán)境溫度高的直接影響是導(dǎo)致電池中的水分蒸發(fā)。當(dāng)水蒸氣壓力達(dá)到安全閥的開啟壓力時,水將通過安全閥排出。因此,VRLA電池的環(huán)境溫度非常嚴(yán)格,應(yīng)控制在(20±5)℃。
減少電池失水的措施
① 正確選擇并及時調(diào)整浮充電壓:如果浮充電壓過高,電池的電解水反應(yīng)會加劇,析氣率會增加,水分損失不可避免地會增加;如果浮動電壓過低,雖然電池中的水分損失可以降低速度,但容易引起極板硫酸化。因此,浮充電壓必須根據(jù)電力系統(tǒng)的負(fù)載電流、停電頻率、電池溫度和電池組的使用年限及時調(diào)整。
② 保持合適的環(huán)境溫度:盡可能將環(huán)境溫度保持在(20±5)°C的范圍內(nèi),以保持電池內(nèi)部溫度不超過30°C,計(jì)算機(jī)室內(nèi)的環(huán)境溫度不超過35°C。
③ 定期檢查電池的內(nèi)阻(或電導(dǎo)):雖然用電導(dǎo)計(jì)測量電池的電導(dǎo)可以判斷電池的質(zhì)量,但當(dāng)電池組的容量超過額定容量的50%時,測量的電導(dǎo)值幾乎為零。
改變,只有當(dāng)容量低于額定容量的50%時,電池的電導(dǎo)值才會迅速下降。因此,當(dāng)電池組中每個單電池的容量大于額定容量的80%時,電導(dǎo)(或內(nèi)阻)不能用于估計(jì)電池容量和預(yù)測電池的使用壽命。然而,對于相同的電池,一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi)阻異常
增加,很可能是脫水引起的。
脫水處理
失水處理過程為:打開電池蓋→ 加入純水→ 處理硫化失效→ 密封電池。
① 適當(dāng)添加純水。當(dāng)閥控密封鉛酸蓄電池出現(xiàn)失水故障時,可以嘗試添加純水。具體方法如下。
a.打開電池蓋:由于VRLA電池不是完全密封的電池,因此有一個排氣通道,因此電池蓋和電池槽通常只部分粘合在一起,即留出一個間隙用于排氣。只要找到接合部位,就可以用適當(dāng)?shù)墓ぞ叽蜷_電池蓋。
b.添加適量純水:在向電池中添加純水時要注意適量,因?yàn)殚y控密封鉛酸電池是貧液電池,添加過多的水會堵塞氣體通道,影響氧氣的混合效率。然而,低氧復(fù)合效率將導(dǎo)致過量的水被持續(xù)消耗,最終電池將變成貧液狀態(tài)。但是,如果你加水過多
如果電解液處于流動狀態(tài),則放置在側(cè)面的蓄電池會泄漏。
② 處理硫化故障。由于失水電池會伴隨硫化失效,在加入適量純水后,必須按照處理硫化失效的方法消除硫化。電池容量恢復(fù)后,用粘合劑密封電池。密封時,注意在電池蓋和電池槽之間留有一定的氣隙。
正柵極腐蝕
正極電網(wǎng)的腐蝕意味著,當(dāng)電池過充電時,由于正極電網(wǎng)的陽極氧化反應(yīng),電網(wǎng)變得更薄甚至斷裂,這使得活性材料與電網(wǎng)之間的電接觸更差,從而影響電池的充放電性能。
正極柵極腐蝕的原因
正極電網(wǎng)腐蝕的主要原因是電網(wǎng)上的導(dǎo)線在充電或過充電時發(fā)生陽極氧化反應(yīng)。相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:
當(dāng)格柵中含有銻時,會同時發(fā)生以下反應(yīng):
當(dāng)浮子電壓和溫度過高時,上述反應(yīng)會加速,導(dǎo)致正極電網(wǎng)的腐蝕率增加,電池會因腐蝕反應(yīng)消耗水而失水。
正柵極腐蝕現(xiàn)象
當(dāng)正極電網(wǎng)的腐蝕不嚴(yán)重,并且活性材料與電網(wǎng)之間的電接觸沒有受到影響時,電池的電壓、容量和內(nèi)阻等各種特性不會出現(xiàn)明顯異常。然而,當(dāng)正極電網(wǎng)腐蝕嚴(yán)重,導(dǎo)致電網(wǎng)部分損壞時,電池將在放電過程中經(jīng)歷電壓下降、容量急劇下降和內(nèi)阻增加。
如果腐蝕也發(fā)生在極位置,使其斷裂,正極在放電過程中會產(chǎn)生熱量。
正極電網(wǎng)腐蝕預(yù)防
為了減緩正極電網(wǎng)的腐蝕速度,在使用過程中應(yīng)做到以下幾點(diǎn):
a.不要經(jīng)常過度充電。
b.請勿在高溫環(huán)境中使用電池。
c.根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整電池的浮動電壓。值得注意的是,當(dāng)溫度過低時,為了確保電池處于充電狀態(tài),需要將浮動電壓提高到相對較高的值,這也有導(dǎo)致電網(wǎng)腐蝕的風(fēng)險。在環(huán)境中使用。
內(nèi)部短路
內(nèi)部短路是指電池內(nèi)部的微小短路,即正負(fù)極之間的局部短路現(xiàn)象。
內(nèi)部短路現(xiàn)象
鉛酸電池短路后,放電現(xiàn)象與硫化過程中的放電現(xiàn)象基本相同,充電過程中的現(xiàn)象與硫化電池不同。
充電過程中的現(xiàn)象是:在恒流充電和限流恒壓充電的限流階段,電池的電壓明顯低于正常值;電解質(zhì)的溫度更高(通常高于硫化電池的溫度),并且上升速度快;電解液的密度上升非常緩慢,甚至沒有上升(在充滿水的電池中)。因此,根據(jù)充電期間的現(xiàn)象,可以區(qū)分電池是短路故障還是硫化故障。
內(nèi)部短路的原因
電池短路的主要原因是:隔板損壞或板彎曲,導(dǎo)致隔板損壞,造成正負(fù)極。
極板已連接并短路;活性材料掉得太多,底部的沉積物太高,導(dǎo)致正極板和負(fù)極板的下邊緣相互接觸。
連接和短路;其他導(dǎo)體落在正極板和負(fù)極板之間,使正極板和正極板連接并短路。
內(nèi)部短路的消除方法
處理短路故障的方法因具體原因而異。具體方法有:
① 如果分離器損壞,請更換新的分離器;
② 如果分離器因極板彎曲而損壞,可以根據(jù)彎曲程度進(jìn)行處理:如果極板輕微彎曲,則更換新的分離器;如果極板嚴(yán)重彎曲,則更換極板或電池;
③ 如果活性物質(zhì)脫落過多,底部沉積物過高,則清除掉的活性物質(zhì);
④ 當(dāng)其他導(dǎo)體落在正負(fù)板之間時,如果是透明容器,可以從注入孔將塑料棒插入正負(fù)板之間,取出短路物體;如果是不透明的容器,可以先使用1h的速率。將電流值放電至1.8V,然后去除密封膠,取出極板,然后取出短路物體,必要時更換新的分離器。
上述處理方法適用于普通起動用鉛酸蓄電池,現(xiàn)在起動用鉛酸電池多為閥控密封鉛酸電池。值得注意的是,短路電池會伴隨硫化失效。短路故障消除后,必須進(jìn)行硫化處理。
熱失控
熱失控是指在恒壓充電過程中,電池的浮充電流與溫度累積相互增加,導(dǎo)致電池因溫度過高而損壞的現(xiàn)象。
熱失控現(xiàn)象
當(dāng)發(fā)生熱失控時,電池溫度過高。在嚴(yán)重的情況下,電池會變形,散發(fā)出臭雞蛋味的氣體,甚至可能發(fā)生爆炸。
熱失控的原因
① 氧氣復(fù)合反應(yīng)是放熱的。由正極產(chǎn)生的氧在負(fù)極處的氧復(fù)合反應(yīng)是放熱反應(yīng)。如果反應(yīng)釋放的熱量無法釋放,電池的溫度就會升高。
② 電池結(jié)構(gòu)不利于散熱。閥控密封鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是密封、電解液稀、精細(xì)玻璃纖維隔膜(絕緣材料)緊密配合,不利于散熱。也就是說,這種電池不像淹沒電池,它可以通過排氣、大量電解質(zhì)和板之間的非緊密布置來消散電池中產(chǎn)生的熱量。
③ 環(huán)境溫度高。環(huán)境溫度越高,越不利于電池散熱,溫度的升高會增加電池的浮動電流,浮動電流和溫度會相互增加。因此,充電裝置應(yīng)具有溫度補(bǔ)償功能,即當(dāng)溫度上升時,應(yīng)降低浮動電壓。
④ 浮動電壓過高。如果浮動電壓設(shè)置過高,則浮動電流將增加,蓄電池溫度將升高。
防止熱失控
熱失控的主要原因如下。
① 充電設(shè)備增加了溫度補(bǔ)償和限流功能;
② 嚴(yán)格控制安全閥的質(zhì)量,設(shè)計(jì)合理的閥門開啟壓力,通過排出多余的氣體來散熱;
③ 合理安裝電池,并在電池之間留出適當(dāng)?shù)目臻g;
④ 將電池放置在通風(fēng)良好的室內(nèi),并保持適當(dāng)?shù)氖覂?nèi)溫度。
早期容量損失
電池早期容量損失是指由于正極電網(wǎng)中缺乏某些元素或使用方法不當(dāng),導(dǎo)致電池在使用壽命早期容量下降的現(xiàn)象。
早期產(chǎn)能損失現(xiàn)象
① 負(fù)極是正常的,但正極的容量下降;
② 正極格柵或集液器無明顯腐蝕;
③ 正極活性材料不會軟化或脫落;
④ 充電后,正極PbO2含量正常(PbO2>85%)
⑤ 在低速率放電過程中仍然可以給出正常容量;
⑥ 容量衰減率很快(高達(dá)5%/周期,較慢的比傳統(tǒng)的普通電池高得多);
⑦ 它是可逆的,也就是說,容量是可以恢復(fù)的。
早期產(chǎn)能損失的原因
① 正網(wǎng)格中缺少某些元素。為了減少VRLA電池的自放電,必須使用不含銻或低銻合金(如鉛鈣合金)作為正極電網(wǎng)的材料,從而導(dǎo)致電池的早期容量損失。由合金中缺乏銻引起的。后來發(fā)現(xiàn),在合金中添加錫,即使用鉛鈣錫合金,可以減少電池的早期容量損失。因此,正極電網(wǎng)中缺乏某些元素(如Sb或Sn)將導(dǎo)致早期容量損失。
② 使用不當(dāng)。以下不良的使用方法會導(dǎo)致電池的早期容量損失:a、在使用周期中,初始充電電流密度過低;b.浮充時充電電壓不夠高;c.頻繁的深度過放電;
d.充電容量通常大于電池容量的120%,并且以高速率連續(xù)放電。
早期產(chǎn)能損失的處理
電池的容量在早期就已經(jīng)喪失,可以恢復(fù)。具體方法是:首先將初始充電電流增加到0.3~0.5攝氏度,然后用小電流進(jìn)行充電,最后將充滿電的電池儲存在40~60攝氏度的環(huán)境條件下,用小于0.05攝氏度的小電流放電至0伏。當(dāng)電池電壓達(dá)到標(biāo)稱電壓的一半時,放電速率將非常緩慢。重復(fù)此操作數(shù)次以恢復(fù)電池容量。
負(fù)極電網(wǎng)和母線腐蝕
在正常情況下,電池的負(fù)極電網(wǎng)和母線沒有腐蝕問題,但在閥控密封電池中,當(dāng)氧氣復(fù)合循環(huán)發(fā)生時,電池的上部空間充滿氧氣,當(dāng)隔膜中的電解質(zhì)爬上接線片時,當(dāng)?shù)竭_(dá)母線時,母線的合金將逐漸被氧化以形成硫酸鉛。如果母線電極合金選擇不當(dāng)或焊接質(zhì)量不好,母線中會有雜質(zhì)或間隙,腐蝕會沿著這些間隙加深,導(dǎo)致接線片與母線斷開,閥控密封電池會因負(fù)極板腐蝕而損壞。無效的
導(dǎo)致鉛酸蓄電池故障模式的因素
從上面可以看出,VRLA電池的各種鉛酸電池故障模式可能是由各種因素引起的,包括使用因素、結(jié)構(gòu)因素以及其他鉛酸電池故障方式的影響。
使用因素
各種不利的使用因素,如浮充電壓和電流高或低,環(huán)境溫度高或低、電解質(zhì)密度高、過充電、過放電、充電和維護(hù)方法不當(dāng)?shù)龋紩?dǎo)致一種或多種故障。在這種故障模式下,浮充電壓過低,放電后充電不及時,長期充電不足,長期放電狀態(tài),電解質(zhì)密度過高、溫度過高、電極板暴露等,都會引起硫化。
如果溫度過高或浮子電壓過高,將導(dǎo)致水損失或熱失控。因?yàn)闇囟忍?,水會蒸發(fā)掉。如果浮動電壓過高,即浮動電流過大,則氧氣復(fù)合效率會降低,電池會失水。溫度和浮動電流的相位增加將導(dǎo)致熱失控。
溫度過高和長期過度充電會導(dǎo)致正極電網(wǎng)腐蝕。在循環(huán)過程中,初始充電電流密度過低、浮動電壓過低、深度過放電、充電容量大于120%以及持續(xù)的高倍率放電是導(dǎo)致早期充電的原因。容量損失的主要因素過度充電會導(dǎo)致電池負(fù)極板上形成鉛枝晶,鉛枝晶可以沿著垂直于隔板的隔板中的大孔生長,最終導(dǎo)致電池的微短路。
結(jié)構(gòu)因素
VRLA電池的密封、貧電解質(zhì)、緊密配合、超細(xì)玻璃纖維隔膜和無銻金柵等結(jié)構(gòu)特征都可能是導(dǎo)致某些鉛酸電池失效模式的潛在因素。密封結(jié)構(gòu)使得電池不可能加水來補(bǔ)充由于水的蒸發(fā)和氧復(fù)合效率的降低而引起的水分損失。
暴露的部分逐漸增加,由于缺乏充電,這部分活性材料被硫化;密封性、電解質(zhì)差、組裝緊密和超細(xì)玻璃纖維結(jié)構(gòu)不利于散熱,氧氣復(fù)合循環(huán)反應(yīng)是一種放熱反應(yīng)。當(dāng)溫度高時,很容易導(dǎo)致熱失控的發(fā)生;超細(xì)玻璃纖維結(jié)構(gòu)在提供氧氣擴(kuò)散通道的同時,也促進(jìn)了鉛枝晶沿通道的生長,最終導(dǎo)致電池內(nèi)部短路。
其他故障模式的影響
VRLA電池的各種鉛酸電池故障模式之間存在著非常密切的關(guān)系。只要出現(xiàn)一種鉛酸蓄電池故障模式,就可能出現(xiàn)另一種或幾種鉛酸蓄電池故障,如圖6-13所示。
相對來說,鋰離子電池不會出現(xiàn)以上故障,使用的過程中維護(hù)成本非常低。