一铅酸蓄电池的失效机理
1.1电池失水
铅酸蓄电池失水会导致电解液比重增高、导致电池正极栅板的腐蚀,使电池的活性物质减少,从而使电池的容量降低而失效。
铅酸蓄电池密封的难点就是充电时水的电解。当充电达到一定电压时(一般在2.30V/单体以上)在蓄电池的正极上放出氧气,负极上放出氢气。一方面释放气体带出酸雾污染环境,另一方面电解液中水份减少,必须隔一段时间进行补加水维护。阀控式铅酸蓄电池就是为克服这些缺点而研制的产品,
1.2负极板硫酸化
电池负极栅板的主要活性物质是海棉状铅,电池充电时负极栅板发生如下化学反应PbSO4+2e=Pb+SO4-,正极上发生氧化反应:PbSO4+2H2O=PbO2+4H++SO4-+2e,放电过程发生的化学反应是这一反应的逆反应,当阀控式密封铅酸蓄电池的荷电不足时,在电池的正负极栅板上就有Pb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,也影响电池的气体吸收能力,久之就会使电池失效。
为防止硫酸化的形成,电池必须经常保持在充足电的状态。
1.3正极板腐蚀
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,使正极板孔隙率增高,电解液相对变少,极板活性物质变少,电池容量变低。防止极板腐蚀必须注意防止电池失水现象发生。
1.4热失控
热失控是指蓄电池在恒压充电时,充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用,并逐步损坏蓄电池。造成热失控的根本原因是:
普通富液型铅酸蓄电池由于在正负极板间充满了液体,无间隙,所以在充电过程中正极产生的氧气不能到达负极,从而负极未去极化,较易产生氢气,随同氧气逸出电池。
因为不能通过失水的方式散发热量,VRLAB电池过充电过程中产生的热量多于富液型铅酸蓄电池。较易发生热失控。
浮充电压应合理选择。浮充电压是蓄电池长期使用的充电电压,是影响电池寿命至关重要的因素。一般情况下,浮充电压定为2.23V/单体(25℃)比较合适。如果不按此浮充范围工作,而是采用2.35V/单体(25℃),则连续充电4个月就会出现热失控;或者采2.30V/单体(25℃),连续充电6~8个月就会出现热失控;要是采用2.28V/单体(25℃),则连续12~18个月就会出现严重的容量下降,进而导致热失控。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气,电池容量下降,最后失效。
构成铅蓄电池之主要成份如下:
阳极板 ( 过氧化铅 . PbO2 )---> 活性物质 阴极板 ( 海绵状铅 .Pb) ---> 活性物质 电解液 ( 稀硫酸 ) ---> 硫酸 ( H2SO4) + 水 ( H2O) 电池外壳 隔离板 其它 ( 液口栓 . 盖子等 ) 太阳能蓄电池的使用和维护 (1)工作适宜温度15~20℃ (2)太阳能蓄电池联接的方法为:将太阳能蓄电池的正极与正极、负极与负极联接。这样太阳能蓄电池的电量就会增加一倍,而电压与一块太阳能蓄电池的电压一样。太阳能蓄电池两极柱切不可短路(碰头)。 (3)对于新安装或整修后第一次充电的太阳能蓄电池,进行一次较长时间的充电,为初充电,应按额定容量1/10的电流来进行充电。安装前必须测量蓄电池是否充足,如电力不足,请在阳光充足的地方对蓄电池进行8—16小时以上充电或者用交流电先把电池充足,应严格避免过放充电。用交流电正常充电时,最好采用分级充电方式,即在充电初期用较大电流的恒流均充,充到均充电压并恒压一定时间后改用常规的恒压浮充方式。 (4)保持蓄电池本身的清洁。安装好的太阳能蓄电池极柱应涂上凡士林,防止腐蚀极柱。 (5)为太阳能蓄电池配置在线监测管理技术,对太阳能蓄电池进行内阻在线测量与分析,及时发现蓄电池的缺陷,及时进行维护。 (6)冬季预防太阳能蓄电池冻裂,夏季避免阳光直晒,应将太阳能蓄电池放于通风阴冷处。