铅酸蓄电池论文集锦

一、阀控铅酸蓄电池的热失控及其对策

1、

前言

    近年来，随着信息以及电子技术的高速发展，要求提供质量更好，使用更方便，维护更简单的备用

电源。

VRLA 电池因其价格低廉、电压稳定、无污染、无需维护等优点，在通信、金融、电力等领域得到广

泛应用。但是，往往由于对蓄电池的不合理使用，产生了蓄电池的电解液干涸、热失控、早期容量损失、

内部短路等问题，进而严重影响到供电系统的可

*性。本文重点讨论有关温度对阀控式密封铅酸蓄电池

的影响。

2、 温度对阀控式酸蓄电池容量的影响

同容量系列电池，以相同放电速率，在一定环境温度范围放电时，使用容量随温度升高而增加，随温

度降低而减小。

在环境温度

10～45

℃范围内，铅蓄电池容量随温度升高而增加，如阀控密封铅蓄电池在 40℃下放电

电量，比在

25

℃下放电的电量大 10%左右，但是，超过一定温度范围，则相反，如在环境温度 45～

50

℃条件下放电，则电池容量明显减小。

低温（

<5

℃）时，电池容量随温度降低而减小，电解液温度降低时，其粘度增大，离子运动受到较

大阻力，扩散能力降低；在低温下电解液的电阻也增大，电化学的反应阻力增加，结果导致蓄电池容

量下降。其次低温还会导致负极活性物质利用率下降，影响蓄电池容量，如电池在

-10

℃环境温度环境

温度下放电时，负极板容量仅达

35%额定容量。

3、 温度对阀控式密封铅酸蓄电池寿命的影响

温度不仅影响电池的容量，而且影响电池的寿命。

一般而言，在特定条件下，阀控式密封铅酸蓄电池的有效寿命期限称为蓄电池的使用寿命。阀控式密

封蓄电池内部电解液干涸或发生内部短路、损坏而不能使用，以及容量达不到额定要求时蓄电池使用

失效，这时电池的使用寿命终止。

阀控式密封蓄电池的使用寿命包括使用期限和循环寿命。使用期限是指蓄电池可供使用的时间，包括

蓄电池的存放时间。循环寿命是指蓄电池可供重复使用的次数。电池系列不同，或同一系列但用途不同，

使用寿命也不同。这主要取决于电池的设计和生产过程控制。在环境温度

25±5

℃下，阀控式密封铅酸

蓄电池的

100%DOD 循环寿命可达 300 次～500 次，浮充使用寿命可长达 15 年～20 年。一般地说，阀

控式密封铅酸蓄电池终止规律与传统蓄电池一样，即循环使用时，其寿命主要依赖于充放电深度，浮

充使用蓄电池的寿命主要依赖于浮充电压和温度。

阀控式密封铅蓄电池与传统富液式铅蓄电池的失效模式不尽相同。由于阀控式密封铅蓄电池是紧装配

正极活性物质不易脱落，电解液分层现象大为减轻。正常情况下，阀控式密封铅酸蓄电池寿命终止的

主要原因有

4 点：

①电解液干涸：电解液作为参加化学反应的物质，在阀控式密封铅酸蓄电池中是容

量的主要控制因素。电解液干涸将造成电池失效。

②热失控：热失控可使蓄电池外壳鼓胀，装配压力减

小，水份散失。造成电池容量减少，最终导致电池失效。

③电池容量逐渐下降：引起其容量衰退的因素

有：活性物质晶型改变，表面积收缩，活性物质膨胀、脱落、骨架或基板腐蚀等。

④内部短路：由于隔

膜物质的降解老化而穿孔，活性物质的脱落、膨胀使两极连接，或充电过程中生成枝晶穿透隔膜等引

起内部短路。下面就温度对阀控式密封铅蓄电池实效因素的影响进行分析。

3.1 电解液干涸

从阀控式密封铅蓄电池中排出氢气、氧气、水蒸汽、酸雾，都是电池失水的方式和干涸的原因。干涸造成

电池失效这一因素是阀控式密封铅蓄电池所特有的。失水的原因有四：

①气体再化合的效率低；②从

电池壳体中渗出水；

③板栅腐蚀消耗水；④自放电损失水。

温度升高，使

②③④的失水速度都增加，从而加速干涸方式失效。因此阀控式密封铅酸蓄电池应避免

长期高温条件下使用。长期高温环境下使用时，应采取降温措施，以延长电池寿命。

3.2 热失控