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    電池知識

    影響雙登蓄電池使用壽命的原因和因素

    影響雙登蓄電池的正常使用壽命在10年以上,理論上可到20年,但在實際使用中經常出現容量不足或者早期失效的現象。影響雙登蓄電池使用壽命的因素很多,主要有:
    2.1 環境溫度的影響
    雙登蓄電池在25℃的環境下可獲得較長的壽命[1]。溫度升高時,雙登蓄電池的極板腐蝕將加劇,同時將消耗更多的水,從而使雙登蓄電池壽命縮短,長期運行溫度若升高10℃,使用壽命約降低一半。雙登蓄電池的容量是隨著溫度的變化而變化的,25℃時雙登蓄電池的容量為100%;在25℃以上時,每升高10℃雙登蓄電池的容量會減少一半。

    因此必須認真做到根據實際溫度的變化合理地調整雙登蓄電池的放電電流,同時要控制好雙登蓄電池室的溫度使其保持在22℃~25℃以內。
    2.2 過度充電的影響
    長期過充電狀態下,正極因析氧反應,水被消耗,H+增加,從而導致正極附近酸度增加,板柵腐蝕加速,使板柵變薄加速雙登蓄電池的腐蝕,使電池容量降低;同時因水損耗加劇,將使雙登蓄電池有干涸的危險,從而影響蓄電池壽命。
    2.3 過度放電的影響
    雙登蓄電池過度放電主要發生在交流電源停電后,雙登蓄電池長時間為負載供電。當雙登蓄電池被過度放電到其電壓過低甚至為零時,會導致雙登蓄電池內部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面,在雙登蓄電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種絕緣體,它的形成必將對雙登蓄電池的充、放電性能產生很大的負面影響,因此在陰極上形成的硫酸鹽越多,雙登蓄電池的內阻越大,電池的充、放電性能就越差,雙登蓄電池的使用壽命就越短。
    2.4 小電流放電條件的影響
    在小電流放電下形成的硫酸鉛顆粒的尺寸遠比大電流放電條件下的尺寸大,就是說在大電流條件下晶體形成的速度要比小電流條件下慢,晶體來不及生長就很快被氧化還原了,因而顆粒比較小,而在小電流條件下,較大的硫酸鉛晶體就不容易被還原。如硫酸鉛晶體長期得不到清理,必然會影響蓄電池的容量和使用壽命。因此對蓄電池在實際放電電流下運行的容量應有一個準確的計算。
    2.5 不均衡性充放電的影響
    有關的研究結果表明:板柵不同部位合金成分與結構的分布有所不同,因而會導致板柵電化學性能的不均衡性[2],這種不均衡性又會使在浮充和充、放電狀態下的電壓產生差異,且會隨著充、放電的循環往復,使這種差異不斷增大,形成所謂的“落后電池(蓄電池失效)”。目前國內的標準要求,在一組電池中最大浮充電壓的差異應≤50mV,而發達國家的標準是≤20mV,所以應重視并減小浮充狀態下蓄電池運行電壓的差異。
    2.6 熱失控現象
    由于閥控鉛酸蓄電池采用貧液設計,電池中灌注的電解液都吸附在玻璃纖維板上,當充電電流增大時,就需要通過安全閥來釋放氣體,因而造成了蓄電池失水、內阻增大、容量衰減并在充、放電過程中產生大量的熱量,這些熱量如來不及擴散使溫度劇增,就會形成熱失控。熱失控產生的原因還有沒及時減小浮充電壓、安全閥不嚴或開閥壓過低等等,在熱失控嚴重的情況下如果放電,有可能使蓄電池瞬間電壓驟降和蓄電池殼體溫度上升至70℃~80℃,因此對熱失控的問題必須引起高度的重視。
    2.7 長期浮充電的影響
    蓄電池在長期浮充電狀態下,只充電而不放電,勢必會造成蓄電池的陽極極板鈍化,使蓄電池內阻增大,容量大幅下降,從而造成蓄電池使用壽命縮短。
    3.提高閥控式鉛酸蓄電池使用壽命的措施
    通過對上述影響閥控鉛酸蓄電池使用壽命的因素的分析,為了提高閥控鉛酸蓄電池的使用壽命,我們就必須做到:
    3.1 嚴把蓄電池的定貨質量。在蓄電池選型和采購的過程中,要充分了解廠家的生產工藝、制造流程和質量控制手段,以及技術特點等,必要時可要求在廠家進行首次容量實驗,以篩選差異較小的蓄電池。
    合理選擇充電設備。由于開關電源較具有實時監控和智能化管理功能,能使密封電池時刻工作在最佳狀態下,所以要選用高質量的開關電源作為充電設備。高頻開關電源系統,要采用模塊化設計,當出模塊現故障時,應能夠立即退出運行,不影響其他模塊的正常運行,備用模塊應能夠自動投入,保證蓄電池不因模塊故障而造成過放電。

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