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,就會進入正極板大量析氧狀態(tài),對于密封電池來說,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,氣體會頂開排氣閥而形成失水。如果充電電壓達到2.42V(25℃),電池的負極板會析氫,而氫氣不能夠類似氧循環(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下降,溫升會導致電池容易析氣失水。長三角和珠三角地區(qū)夏季環(huán)境溫度比較高,如果沒有空調(diào)或者空調(diào)容量不足,會使電池失水增加。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,隨著銻的循環(huán),部分的轉(zhuǎn)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導致電池的充電電壓降低,充電的大部分電流用來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,充電電壓會達到折合單格2.4V,這個電壓超過了電池正極板大量析氧的電壓,特別是在高溫環(huán)境中,大量析氧電壓會下降,這樣產(chǎn)生的析氧量會大幅度的增加。而正極板產(chǎn)生的氧氣在負極板會被吸收,吸收氧氣是明顯的放熱反應,電池的溫度會提升。如果電池已經(jīng)出現(xiàn)失水,玻璃纖維隔板的無酸孔隙增加,會加速負極板吸收氧氣,產(chǎn)生的熱量會更多,電池溫升也更高。而電池的溫升也會加速正極板析氧,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(nèi)的氣壓增加,當達到塑料電池外殼的玻璃點溫度的時候,電池開始鼓脹變型,這種變型除了影響電池內(nèi)部的機械結(jié)構(gòu)以外,還會形成電池漏氣,而導致更加嚴重的失水漏酸。盡管電池熱失控現(xiàn)象發(fā)生的不多,但是一旦發(fā)生熱失控,電池的壽命會迅速提前結(jié)束。
6、電池的不均衡
新電池的容量、開路電壓和內(nèi)阻應該進行嚴格的配組。所以新電池一般離散性比較小。隨著電池使用,電池在制造工藝中必然存在的微小差距會被擴大。
如電池開閥壓的區(qū)別,會導致電池失水不同。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下降,形成其它電池的欠充電。欠充電的電池內(nèi)阻會增加,放電的時候電池電壓會更低,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充放電也會被擴大。當電池正極板發(fā)生軟化的時候,脫落的活性物質(zhì)會堵塞一部分微孔,正極板上單位面積的電流密度會增加,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增加,相當于增加了放電深度,硫酸鉛結(jié)晶會比較集中在放電部位,形成較大的硫酸鉛結(jié)晶。硫酸鉛結(jié)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形成惡性循環(huán)。
從電池的壽命容量曲線看,電池的容量總體上是逐步加速的。凡是電池出現(xiàn)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再生復原技術(shù)進行容量恢復,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(diào)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(xiàn)任意一個機房溫度超溫(高溫和低溫)報警,以便及時處理。
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(jù)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行單獨充電?,F(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了2V/50A的充電器,可以用來給落后的電池單獨充電。也可以通過2V/50A的放電器對進行精確的容量測試。以便進行容量配組。
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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