阀控铅酸蓄电池过早失效的原因与维护分析

第43卷 第5期Vol.43 No.4

No.5 October，2016

阀控铅酸蓄电池过早失效的原因与维护分析

李冠华

（汤浅蓄电池（顺德）有限公司，广东 佛山 528322）

摘 要：时代的发展伴随着科技的创新，特别是在当前时代背景下，随着用电需求的不断增加，智能高频开关电源也逐步

普及，这也让具有严格标准的阀控式蓄电池得到广泛采用，进而取代了传统意义上的防酸隔爆与镍镉固定型电池。相对而言，前者的优势在于无酸雾出现，不会对设备产生腐蚀效果，而且可以连同设备同步安装，防止爆炸，便于维护，而目前主要用于电力及电信相关企业，对于相关行业的运作与发展都具有重要的意义与价值。关键词：阀控铅酸蓄电池；过早失效；原因及维护要点0 引言

虽然阀控铅酸蓄电池较传统的电池，优势较为明显，但是本身也存在一定的劣势，即如设计阶段缺乏科学性产生的缺陷问题、配件与材料的质量问题、操作失当问题以及各类随机内因外因造成的问题，而这些问题往往会导致蓄电池的使用年限难以达到标准，而且维护间隔周期较长或者过度运用，都会引发电池失水问题，进而导致电解液蒸发，甚至引发极板硫酸化问题。以及其他一些引发电池因失水、漏液、鼓包等隐患问题。因而需要针对这些问题进行研究，并且提出有效的解决策略。而笔者将通过本文，就阀控铅酸蓄电池过早失效的原因与维护分析方面，提出相应的探讨与研究。1 阀控式铅酸蓄电池的工作流程

一般的阀控式蓄电池的构造（具体构造如下图图1所示）为正极板中的活性物质为二氧化铅，负极板上活性物质则是海绵态的铅，当将两极都浸入稀硫酸电解液中，同时在两者中央安放耐腐蚀的多孔玻纤隔板则可以避免出现短路。而其工作流程也类似传统电池，都是通过化学反应产生电能。在放电过程中，处于正极的二氧化铅以及负极的单质铅都会与稀硫酸产生化学反应，生成硫酸铅和水，而前者在正负极板都可以发现，后者则与电解液融合，当电解液浓度减少，蓄电池进入充电阶段，即将电能转变为化学能。而且充电过程中，两极附着的硫酸铅又会被还原成二氧化铅与单质铅，而且电解液浓度呈直线上升[1]。

2 引发阀控式铅酸蓄电池提前失效的主要原因研究2.1 蓄电池极板的硫酸化

根据更多调查研究结果显示，阀控式铅酸蓄电池提前失效的主要因素就是蓄电池负极板的硫酸化，这也是普遍蓄电池都存在的一大问题，而主要的酸化表现为负极板外裹硫酸铅，将极板与电解液进行隔离，进而导致充电放电受到阻碍。而且随着时间的推移，生成的硫酸盐会持续增加，进而导致电阻直线增大，电池充放电能力直接下降，最终失去效

图1 阀控式蓄电池主要构造

果。而引发蓄电池极板的硫酸化的原因，则可以分为三个方面，其一，充放电过量，主要体现在电池进行放电后因为未能充满电再次进行放电，也造成欠充问题，而且以上问题累积多次就可对电池寿命造成严重的影响[2]。

2.2 浮充电压的不稳定

浮充电压的不稳定主要是指多次浮充情况下，电压差值高于标准，即一般标准情况下，多次浮充的电压差值最大不得超过100 mV。而引发浮充电压不稳定问题的主要原因主要包含以下四点：其一，电池本身材料、品控以及安全阀的开关压力均低于国家标准，进而导致电池性能存在不稳定性。其

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第5期2016年10月

现代盐化工

Modern Salt and Chemical Industry

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二，工作温度问题，一般蓄电池正常的工作温度在25摄氏度左右，当温度高于这一温度，则会导致浮充出现析气伴随着失水问题，电解液饱和度降低，最后导致电压差问题。其三，多类电池混合运用，因为不同的电池无论在参数、电压以及容量方面存在差异性，而且这些差异性会直接导致充放电情况、电解液饱和情况、开关阀的压力情况存在不同，最终导致浮充电压的差异。即如：电池混用会产生低容量过充，高容量充电时间过短的问题。其四，浮充电压异常，即如一般状况，单体25℃的浮充电压范围一般为2.23~2.28V，当环境实际温度低于正常水平时，浮充电压也会出现异常升高。而电压值低于正常水平，则表示电池时常充电不充分，而且内部两极形成大量硫酸盐，内阻过高；而且过充问题则会导致安全阀始终为打开情况，电池内部失水，腐蚀加剧。 2.3 电池自身漏液问题

一般而言，阀控式铅酸蓄电池的漏液问题主要集中在槽盖密封处、安全阀位置以及、极柱端子密封处。而且漏液的原因存在差异性，所以应当进行针对性研究，最后得出解决方案，即如以下：其一、电池槽盖漏液，主要是密封所导致的，即受到质量不行、黏胶老化、裂痕、胶层厚度不足等等因素的影响。其二、安全阀位置漏液，这一漏液原因也比较多样，主要是安全阀本身无效或者过度打开所致，再者阀体与槽盖不紧密也会引发问题。其三、两极漏液，这也是由于极柱密封存在问题，而且一般情况下电池阀往往会出现“白色晶体”，这也是因为充电导致电池内部的巨大压力，而打开安全阀后，气体与酸液就会完全排除，最后形成硫酸盐晶体[3]。3 阀控式铅酸蓄电池的维护方案3.1 强化正常巡查

在正常巡查过程中，巡查人员需要优先关注蓄电池的壳子是否存在漏液、变形、温度是否有异常，而且需要注意浮充电流情况、蓄电池情况及自流母线与地隔离情况，检查是

否存在故障报警信号。此外，在电池投入运作过程中应当对每个电池的电压、内阻值进行记录，同时在运用半年后，则需要将数据域的一般数据进行对比，若发觉单个电池电压过低或者阻值过高问题，则应当进行激活与替换。最后，在浮充模式下必须确保相当的电压电流，同时运用核对性放电方法。特别是针对最新的阀控蓄电池，则需要进行核对放电试验，而且实验周期可以保持在2~3年左右。3.2 强化供应监控

在目前情况下，阀控式蓄电池具有更加广泛的市场运用前景，但是很多生产厂家在生产过程中往往未能注意产品质量，而是一味打压生产成本。所以在选择电池供应商的过程中，则需要针对商家的资质、工艺以及制作流程进行选择，同时强化供应监控的力度。而且安装过程中必须遵循厂家的要求，在装配完成后进行容量检测。4 结语

总而言之，引发阀控式铅酸蓄电池失效的原因比较多样，既包含电池内部变化的内因，还有更多的外因。而且对当前使用数据与失效原因分析，失效主要受到环境温度、充电周期、充电电压电流等因素的影响，而且电池失效的表现普遍为失水、漏液、鼓包、极板的硫酸化等等，也需要维护人员重点关注。

[参考文献]

[1] 赵杰权，马宁，柳厚田.混合动力车用阀控式铅酸蓄电池负极碳添加剂的研究进展[J].蓄电池，2010，47（5）：195-207.

[2] 陈梅.超级电池，超级电容器一体型铅酸蓄电池[J].电源技术， 2010，34（5）：419-420.

[3] 柳厚田，周彦葆，蔡文斌，等.无钙铅合金在阀控式铅酸蓄电池中的应用[A].第九届全国蓄电池学术会议论文[C].广东东莞， 2012:14-17.

Cause and maintenance of premature failure of valve regulated lead acid battery

Li Guanhua

(Yuasa (Shunde) Co., Ltd. Guangdong Foshan 528322, China)

Abstract: The development of the times with the innovation of science and technology, especially in the context of the current era, with the

increasing demand for electricity, intelligent high frequency switching power supply is gradually popularized, it also has strict standards for VRLA battery has been widely used, and replaced the traditional sense of the explosion proof type and battery fixed type nickel cadmium. Relatively speaking, the former has the advantage of no acid mist, will not cause corrosion effect on the equipment, but also together with the equipment installed simultaneously, prevent the explosion, convenient maintenance, and is mainly used in power and telecom enterprises, has important meaning and value for the operation and development of related industries.valve regulated lead-acid battery; premature failure; cause and maintenanceKey words：

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