蓄電池的維護與修復(二)
電池充電達到單體電池2.35V(25℃)以后,就會(huì )進(jìn)入正極板大量析氧狀態(tài),對于密封電池來(lái)說(shuō),負極板具備了氧復合能力。如果充電電流比較大,負極板的氧復合反應跟不上析氧的速度,氣體會(huì )頂開(kāi)排氣閥而形成失水。如果充電電壓達到2.42V(25℃),電池的負極板會(huì )析氫,而氫氣不能夠類(lèi)似氧循環(huán)那樣被正極板吸收,只能夠增加電池氣室的氣壓,最后會(huì )被排出氣室而形成失水。電池具備負的溫度特性,其析氣也與溫度特性一致。當電池溫升以后,電池的析氣電壓也會(huì )下降,溫升會(huì )導致電池容易析氣失水。長(cháng)三角和珠三角地區夏季環(huán)境溫度比較高,如果沒(méi)有空調或者空調容量不足,會(huì )使電池失水增加。如果單體電池的浮充電壓折合為2.25V,在30℃的時(shí)候,電池失水比25℃條件下增加一倍,在40℃條件下,電池失水是25℃的8倍左右,除非相應的降低浮充電壓。
如果電池的正極板含銻,隨著(zhù)銻的循環(huán),部分的轉移到負極板上面。由于氫離子在銻還原的超電勢約低200mV,于是負極板銻的積累會(huì )導致電池的充電電壓降低,充電的大部分電流用來(lái)做水分解而形成失水。所以,在大型固定型電池中應該逐步淘汰低銻正極板的電池。另外,對在電池生產(chǎn)過(guò)程中,應該嚴格控制鉛鈣錫鋁正極板的含量。
5、電池的熱失控
電池在均充狀態(tài)時(shí),充電電壓會(huì )達到折合單格2.4V,這個(gè)電壓超過(guò)了電池正極板大量析氧的電壓,特別是在高溫環(huán)境中,大量析氧電壓會(huì )下降,這樣產(chǎn)生的析氧量會(huì )大幅度的增加。而正極板產(chǎn)生的氧氣在負極板會(huì )被吸收,吸收氧氣是明顯的放熱反應,電池的溫度會(huì )提升。如果電池已經(jīng)出現失水,玻璃纖維隔板的無(wú)酸孔隙增加,會(huì )加速負極板吸收氧氣,產(chǎn)生的熱量會(huì )更多,電池溫升也更高。而電池的溫升也會(huì )加速正極板析氧,形成惡性循環(huán)--熱失控。在熱失控狀態(tài)下,析氧量增加,電池內的氣壓增加,當達到塑料電池外殼的玻璃點(diǎn)溫度的時(shí)候,電池開(kāi)始鼓脹變型,這種變型除了影響電池內部的機械結構以外,還會(huì )形成電池漏氣,而導致更加嚴重的失水漏酸。盡管電池熱失控現象發(fā)生的不多,但是一旦發(fā)生熱失控,電池的壽命會(huì )迅速提前結束。
6、電池的不均衡
新電池的容量、開(kāi)路電壓和內阻應該進(jìn)行嚴格的配組。所以新電池一般離散性比較小。隨著(zhù)電池使用,電池在制造工藝中必然存在的微小差距會(huì )被擴大。
如電池開(kāi)閥壓的區別,會(huì )導致電池失水不同。失水多的電池相當于電池的硫酸比重提升,導致電池開(kāi)路電壓增加,也是該單體電池的充電電壓相當于其它電池電壓高,而在串聯(lián)電池組中的其它電池分配的電壓就會(huì )下降,形成其它電池的欠充電。欠充電的電池內阻會(huì )增加,放電的時(shí)候電池電壓會(huì )更低,充電電壓跟不上,導致電池電壓高的更高,低的更低。
電池正極板軟化的差異隨著(zhù)充放電也會(huì )被擴大。當電池正極板發(fā)生軟化的時(shí)候,脫落的活性物質(zhì)會(huì )堵塞一部分微孔,正極板上單位面積的電流密度會(huì )增加,而增加電流密度的反應部分的充放電活性物質(zhì)的膨脹收縮更加厲害,導致正極板軟化被加速,這樣就形成容量落后的電池更加落后。
電池的負極板發(fā)生硫化,放電電流的密度也會(huì )增加,相當于增加了放電深度,硫酸鉛結晶會(huì )比較集中在放電部位,形成較大的硫酸鉛結晶。硫酸鉛結晶體積越大,其吸附能力也相對增加,導致硫化更加嚴重。而硫化的電池在放電過(guò)程中也相當于增加了放電深度,硫化也更加嚴重。所以,電池容量的下降也會(huì )形成惡性循環(huán)。
從電池的壽命容量曲線(xiàn)看,電池的容量總體上是逐步加速的。凡是電池出現不均衡,總是加速的。
對于電池的不均衡,目前比較有效的方法是對落后單體電池通過(guò)再生復原技術(shù)進(jìn)行容量恢復,使之不再落后。
二、對策
1、設備管理與改造
a.機房環(huán)境溫度對電池的壽命影響至關(guān)重要。除了配備相應的空調設備以外,應該增加和完善機房溫度的遙測,在中心機房就可以發(fā)現任意一個(gè)機房溫度超溫(高溫和低溫)報警,以便及時(shí)處理。
b.檢測浮充電壓和均充電壓與環(huán)境溫度的的關(guān)系,應該依據電池的特性具備-3mV~-4mV/℃/單格的特性。
2、均衡充電和容量配組
為了防止電池落后,對單格電壓低的電池進(jìn)行單獨充電?,F在已經(jīng)開(kāi)發(fā)了2V/50A的充電器,可以用來(lái)給落后的電池單獨充電。也可以通過(guò)2V/50A的放電器對進(jìn)行精確的容量測試。以便進(jìn)行容量配組。
3、消除硫化
消除電池硫化目前最有效的就是我公司的蓄電池超級再生復原技術(shù),它能迅速消除電池硫化,恢復電池容量,使報廢電池重新投入使用。
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