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阀控式铅酸电池的失效机理

  阀控式铅酸蓄电池从一开始使用便被称为免维护电池,而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10 -20年(最少为8年),这样开始就给企业的维护人员一种误解,似乎这种电池既耐用又完全不需要维护,装上电池后就基本不用进行维护和管理,因而在使用阀控式酸电池过程中暴露出许多问题,例如,容量不足、电池端电压不均匀、电池内阻升高等,甚至有的电池寿命很短。
  阀控铅酸蓄电池故障机理是非常复杂的,主要的故障机理有:电解液失水、负极板硫化、腐蚀和热失控等。
  1) 失水:虽然阀控式铅酸蓄电池一般情况下不会轻易失水或者说失水量很少,但它也并不是全密闭的。阀控式铅酸蓄电池顶部设有单向"放气阀".在充电电流或放电电流过大的情况下,蓄电池内部化学反应,会产生气体,或在蓄电池内部有故障的情况下,气体也会增多,这样蓄电池内部压力就会增大。放气阀就是为了在内部压力过大时,为保护蓄电池不会炸裂而设计的。当内部压力达到一定值,这些阀就会打开,向外放气。而这些气体中就有正极上放出氧气和负极上放出的氢气,如此电池便"失水"了。蓄电池的失水会导致电池内部活性物质的减少,蓄电池容量下降,蓄电池内阻增大。


  2) 负极板硫化:当阀控式密封铅酸蓄电池的电荷不足时,在电池的负极栅板上就有PbSO4 存在,PbSO4 长期存在会失去活性,不能再参与化学反应,这一现象称为活性物质的硫酸化,硫酸化使电池的活性物质减少,降低电池的有效容量,久之就会使电池失效,蓄电池内阻增大。
  3) 极板腐蚀:由于电池失水,造成电解液比重增高,过强的电解液酸性加剧正极板腐蚀。极板腐蚀会造成活性物质的减少,蓄电池容量降低,蓄电池内阻增大。
  4) 热失控:热失控是指蓄电池在充电时,充电电流和电池温度发生一种累积性的相互增强作用,并逐步损坏蓄电池的现象。电池内部温度的增加使充电电流增加,充电电流增加即反应速度增大使电池内部温度升高,如此恶性循环,最终造成电池的热失控。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓胀、漏气,电池容量下降,最终导致电池失效。极端的情况下由于电流过大、温度过高、使电池极柱、外壳和内部毁坏。

 
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