德国陽光蓄電池阀控膠體蓄電池的失效模式
- 发表时间：2020-09-11 10:27:43
- 来源：德国陽光蓄電池
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一、干枯失效形式
從閥控鉛酸蓄電池中排出氫氣、氧氣、水蒸氣、酸霧，都是電池失水的辦法和幹枯的原因。幹枯構成電池失效這一要素是閥控鉛酸蓄電池所特有的。失水的原因有四：①氣體再化合的功率低；②從電池殼體中滲出水；③板柵腐蝕耗費水；④自放電丟失水。
（一）氣體再化合功率
氣體再化合功率與挑選浮充電壓聯系很大。電壓挑選過低，盡管氧氣分出少，複合功率高，但單個電池會因爲長時間充電缺少構成負極鹽化而失效，使電池壽數縮短。浮充電壓挑選過高，氣體分出量添加，氣體再化合功率低，雖避免了負極失效，但安全閥頻頻敞開，失水多，正極板柵也有腐蝕。影響電池壽數。
（二）從殼體資料浸透水分
各種電池殼體資料的有關功能見下表。從表中數據看出，ABS資料的水蒸氣浸透率較大，但強度好。電池殼體的浸透率，除取決于殼體資料品種、性質外，還與其壁厚、殼體內外間水蒸氣壓差有關。
（三）板柵腐蝕
板柵腐蝕也會構成水分的耗費，其反應爲：
Pb + 2H2O → PbO2 + 4H+ + 4e-
（四）自放電
正極自放電分出的氧氣能夠在負極再化合而不至于失水，但負極分出的氫不能在正極複合，會在電池累積，從安全閥排出而失水，尤其是電池在較高溫度下儲存時，自放電加快。
二、容量過早丟失的失效形式
在閥控鉛酸蓄電池中運用了低銻或無銻的板柵合金，前期容量丟異常容易在如下條件發作：
①不適宜的循環條件，比如接連高速率放電、深放電、充電開始時低的電流密度；
②缺少特別添加劑如Sb、Sn、H3PO4；
③低速率放電時高的活性物質利用率、電解液高度過剩、極板過薄等；
④活性物質視密度過低，安裝壓力過低一級。
三、熱失控的失效形式
大多數電池系統都存在發熱問題，在閥控鉛酸蓄電池中可能性更大，這是因爲：氧再化合進程使電池內發作更多的熱量；排出的氣體量小，減少了熱的散失；
若閥控鉛酸蓄電池作業環境溫度過高，或充電設備電壓失控，則電池充電量會添加過快，電池內部溫度隨之添加，電池散熱欠安，然後發作過熱，電池內阻下降，充電電流又進一步升高，內阻進一步降低。如此重複構成惡性循環，直到熱失控使電池殼體嚴峻變形、漲裂。爲杜絕熱失控的發作，要采用相應的辦法：
①充電設備應有溫度補償功能或限流；
②嚴格操控安全閥質量，以使電池內部氣體正常排出；
③蓄電池要設置在通風傑出的位置，並操控電池溫度。
四、負極不可逆硫酸鹽化
在正常條件下，鉛蓄電池在放電時構成硫酸鉛結晶，在充電時能較容易地還原爲鉛。如果電池的運用和保護不當，例如常常處于充電缺少或過放電，負極就會逐步構成一種粗大堅固的硫酸鉛，它幾乎不溶解，用常規辦法充電很難使它轉化爲活性物質，然後減少了電池容量，甚至成爲蓄電池壽數停止的原因，這種現象稱爲極板的不可逆硫酸鹽化。
爲了避免負極發作不可逆硫酸鹽化，有必要對蓄電池及時充電，不可過放電。
從閥控鉛酸蓄電池中排出氫氣、氧氣、水蒸氣、酸霧，都是電池失水的辦法和幹枯的原因。幹枯構成電池失效這一要素是閥控鉛酸蓄電池所特有的。失水的原因有四：①氣體再化合的功率低；②從電池殼體中滲出水；③板柵腐蝕耗費水；④自放電丟失水。
（一）氣體再化合功率
氣體再化合功率與挑選浮充電壓聯系很大。電壓挑選過低，盡管氧氣分出少，複合功率高，但單個電池會因爲長時間充電缺少構成負極鹽化而失效，使電池壽數縮短。浮充電壓挑選過高，氣體分出量添加，氣體再化合功率低，雖避免了負極失效，但安全閥頻頻敞開，失水多，正極板柵也有腐蝕。影響電池壽數。
（二）從殼體資料浸透水分
各種電池殼體資料的有關功能見下表。從表中數據看出，ABS資料的水蒸氣浸透率較大，但強度好。電池殼體的浸透率，除取決于殼體資料品種、性質外，還與其壁厚、殼體內外間水蒸氣壓差有關。
|
性能 材料 數值 |
水蒸汽相對滲透率（%） |
氧相對滲透率（%） |
機械強度 |
|
|
拉伸強度 （Mpa） |
缺口沖擊強度（KJ·m-2） |
|||
|
ABS |
16.6 |
0.35 |
21~63 |
6.0~53 |
|
PP |
1.00 |
1 |
30~40 |
2.2~6.4 |
|
PVC |
4.22 |
4.41 |
35~55 |
22~108 |
（三）板柵腐蝕
板柵腐蝕也會構成水分的耗費，其反應爲：
Pb + 2H2O → PbO2 + 4H+ + 4e-
（四）自放電
正極自放電分出的氧氣能夠在負極再化合而不至于失水，但負極分出的氫不能在正極複合，會在電池累積，從安全閥排出而失水，尤其是電池在較高溫度下儲存時，自放電加快。
二、容量過早丟失的失效形式
在閥控鉛酸蓄電池中運用了低銻或無銻的板柵合金，前期容量丟異常容易在如下條件發作：
①不適宜的循環條件，比如接連高速率放電、深放電、充電開始時低的電流密度；
②缺少特別添加劑如Sb、Sn、H3PO4；
③低速率放電時高的活性物質利用率、電解液高度過剩、極板過薄等；
④活性物質視密度過低，安裝壓力過低一級。
三、熱失控的失效形式
大多數電池系統都存在發熱問題，在閥控鉛酸蓄電池中可能性更大，這是因爲：氧再化合進程使電池內發作更多的熱量；排出的氣體量小，減少了熱的散失；
若閥控鉛酸蓄電池作業環境溫度過高，或充電設備電壓失控，則電池充電量會添加過快，電池內部溫度隨之添加，電池散熱欠安，然後發作過熱，電池內阻下降，充電電流又進一步升高，內阻進一步降低。如此重複構成惡性循環，直到熱失控使電池殼體嚴峻變形、漲裂。爲杜絕熱失控的發作，要采用相應的辦法：
①充電設備應有溫度補償功能或限流；
②嚴格操控安全閥質量，以使電池內部氣體正常排出；
③蓄電池要設置在通風傑出的位置，並操控電池溫度。
四、負極不可逆硫酸鹽化
在正常條件下，鉛蓄電池在放電時構成硫酸鉛結晶，在充電時能較容易地還原爲鉛。如果電池的運用和保護不當，例如常常處于充電缺少或過放電，負極就會逐步構成一種粗大堅固的硫酸鉛，它幾乎不溶解，用常規辦法充電很難使它轉化爲活性物質，然後減少了電池容量，甚至成爲蓄電池壽數停止的原因，這種現象稱爲極板的不可逆硫酸鹽化。
爲了避免負極發作不可逆硫酸鹽化，有必要對蓄電池及時充電，不可過放電。
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