阀控式铅酸蓄电池（

VRLA）失效数学模型的研究

摘要

 本文在对 VRLA 电池的失效机理及测试方法研究的基础上，基于运行状态下电池电压

离散度、电池内阻变化、充放电曲线变化的综合反应，建立了

VRLA 电池的综合失效分析数

学模型。并对长期、大量的电池运行数据进行了分析验证，证明模型对动态监测电池性能具
有一定的实际意义，可用于电池的容量评估和寿命预测。

　　关键词

 阀控式铅酸蓄电池 失效 数学模型

　　

The study in a failure mathematical model

　　

of VRLA batteries

　　

Xu Jianhong

　　

Abstract: In this article, a failure analyzed mathematical model of VRLA batteries, in 

discreteness of float charge voltage, impedance change, charge and discharge curve change, based 
on the mechanism of battery failure and testing method, is put forward. Analyzed the large data 
for long time, we get a result, this model has special signification in monitoring the VRLA 
batteries dynamically, it should be useful in estimate of capacity and life-time.

　　

Keywords: VRLA; failure; a mathematic model

　　阀控式铅酸蓄电池

VRLA 已被广泛地应用于通信电源系统中，无论是在机房、移动基

站、微波站、卫星地面站的基础电源

(24V、48V)电池，还是在 UPS 电池、发电机组启动电池等。

在直流不间断供电系统中，电池扮演了非常重要的角色，当市电失电或整流器发生故障时，
电池是保证通信设备正常运行的最后屏障，且

VRLA 在制造和运行中还存在着一些尚未解

决的问题。所以，从蓄电池的工作地位、不完善性、电源的故障统计等诸多方面分析看，蓄电
池的技术维护工作已成为通信电源系统工作的重中之重。

　　

VRLA 是一个复杂的电化学体系，它的寿命和性能与电极材料、工艺、活性物质的变化、

运行状态等诸多因素相关。因而，尽管已经有了很多测试方法，但每一单一的测试方法都有
其缺陷。迄今为止，还没有一种有效而实用的测试方法。

　　

1 VRLA 失效的机理

　　引起

VRLA 失效的原因大致可分为以下几类：

　　

1、 失水

　　失水是导致蓄电池失效的常见故障。气体复合效率低、从电池壳体中渗出水、板栅腐蚀和
自放电都会造成电池失水。若过充电电流大、浮充电压过高、环境温度过高、安全阀开阀压力
低等会加速电池失水速度。当前大部分阀控式密封铅酸蓄电池组容量下降的原因，都是由电
池失水造成的。通常认为当失水超过

15%时，电池失效。

　　

2、 硫酸盐化

　　当电池长时间处于充电不足，浮充电压偏低，放电后未能及时补充电，电池长期搁置
不用等情况时，负极就会形成一种粗大坚硬的硫酸铅，它几乎不会溶解。若电池失水严重，