阀控铅酸蓄电池的失效探讨及在线监测

摘要：通过分析

VRLA 蓄电池运行状况和电池失效的常见现象，研究了蓄电池在线监

测管理系统应解决的关键问题。从而设计出

BMS 蓄电池监测系统。叙词：蓄电池 监测

 

内阻测量

 在线维护

一、

 概述

　　目前，蓄电池监测模块大多都是电压巡检仪，在线监测电池的浮充电压，在超
出设定值时给出报警。相对以前的整组电压监测方式来说，单体电压监测是前进了一
大步，但对于电池的长期运行过程中的容量衰减以至失效的监测，电压能反映的问
题非常有限：

100Ah 的电池和衰减至 10Ah 的电池在浮充电压上的差异很难区别开来。

因此，需要从蓄电池的失效模式进行探讨，从而解决蓄电池的监测问题。

二、阀控铅酸蓄电池的失效模式

　　对于阀控式铅酸电池，通常的性能变坏机制有以下几种情况：

1、 热量的积累

　　开口式铅酸电池在充电时，除了活性物质再生外，还有硫酸电解质中的水逐步
电解生成氢气和氧气。当气体从电池盖出气孔通向大气时，每

18 克水分解产生 11.7

千卡的热。
而对于阀控式铅酸电池来说，充电时内部产生的氧气流向负极，氧气在负极板处使
活性物质海绵状铅氧化，并有效低补充了电解而失去的水。由于氧循环抑制了氢气的
析出，而且氧气参与反应又生成水。这样虽然消除了爆炸性的气体混合物的排出问题
但是这种密封式使热扩散减少了一种重要途径，而只能通过电池壳壁的热传导作为
放热的唯一途径。因此，阀控铅酸电池的热失控问题成为一个经常遇到的问题。

　　阀控铅酸电池依赖于电壳壁的热传导来散热，电池安装时良好的通风和较低的
室温是很重要的条件。为了进一步降低热失控的危险性，浮充电压通常具体视不同的
生产者和不同室温而定。厂家一般都给出电池的浮充电压和温度补偿系数。

2、硫酸化

　　阀控式比开口式电池更易产生的问题是负极板的硫酸化。这是由于：
1）氧的循环引起的负极板较低的电位；
2）在强酸电解质汇集的电池底部形成的酸的分层，在这种不流动，非循环的电解质
系统中是很难避免的。