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大多数电池体系都存在发热问题,在阀控式密封铅蓄电池中可能性就更大,这是由于:氧再化合过程

使电池内产生更多的热量;排出的气体量小,减少了热的消散;较富液式体积比能量高,相对散热面

积小。

若阀控式蓄电池工作环境温度过高,或充电设备电压失控,则电池充电量会增加过快,电池内部温度

随之增加,大容量电池散热不佳,从而产生过热,电池内阻下降,充电电流又进一步升高;反过来电

流的升高又使电池内部温度再升高,内阻进一步降低。如此反复形成恶性循环,直到热失控使电池壳

体严重变形、胀裂。为杜绝热失控的发生,要采用相应的措施:

① 单体电池容量不可过大,将适当容量的电池并联成大容量,有利于散热;
② 充电设备应有温度补偿及预限流功能;
③ 严格控制安全阀质量,避免失灵,保证电池内部气体正常排出;
④ 蓄电池要设置在通风良好的位置,排列不可过于紧密,单体电池间间距为 5mm~10mm。

3.3、电池容量下降

引起电池容量下降、导致电池失效的因素很多,归纳起来有以下几种。

3.3.1 早期容量衰减(PCL)

PCL 现象的出现,使阀控式密封铅酸蓄电池寿命缩短,可

*性变差。如设计寿命可达 20 年的浮充用阀

控式密封铅酸蓄电池,实际使用寿命仅有

2-3 年,大多数阀控式密封铅酸蓄电池的使用寿命也只有 5

年左右,而设计寿命为

2-5 年的启动用阀控式密封铅酸蓄电池只能用几个月。引起 PCL 的主要原因有

突然容量损失、缓慢的容量损失和负极无法再充电

3 种模式。其现象称为 PCL-1、PCL-2 和 PCL-3。PCL-1

的主要原因是板栅形成阻挡层,通过对腐蚀层性质的研究,改进了电池的制造工艺,在很大程度上解

决了此问题;

PCL-2 是正极板以较低的速度损失容量,其原因不是通常所见的板栅腐蚀硫酸盐化或活

性物质脱落等,而是由于多孔活性物质膨胀引志颗粒之间互相隔绝而造成的;

PCL-3 主要是由于负极

充电困难,再充电不足,从而导致负极板底部

1/3 处硫酸盐化而造成的。

随着阀控式密封铅酸蓄电池技术研究的不断深入,

PCL 问题在一定程度上得到缓解。温度对 PCL 有一

定的影响,但其影响机理及程度大小,目前还不清楚,在进一步研究中。但高温时会使电池中添加剂

氧化失效,引起活性物质的表面积减少,使电池容量下降加速。

3.3.2 正极板栅腐蚀和变形

板栅的腐蚀速率决定于板栅合金的组成,微观结构、电极电势、电解质组成和温度以及板栅几何尺寸与

蠕变。简言之,储存温度越高、放电深度越大,板栅腐蚀越剧烈;储存时间愈长腐蚀层越厚。伴随着板

栅腐蚀而产生板栅变形,其结果使板栅抗张强度变小。当腐蚀产物变得很厚或板栅元件变得相当薄时

还可增加电池短路故障。伴随着板栅腐蚀而使正极周围耗水量增加,致使电池失水加速,使电池容量

下降。

3.3.3 负极板钝化

在高电流密度下放电时,负极很容易发生钝化,其原因是在此过程有大量的

 离子要以很短的时间进

入电解液,而形成

 晶核需要一些时间,这样在电极表面的 呈现过大的饱和度,与正常放电电流密度

相比就能够形成数量多耐尺寸小的晶核,使得电极表面的

 变成孔隙小的致密层。类似于部分放电量消

耗于这种硫酸铅盐层上。

低温度促使负极铅钝化。温度若从常温降至

0

℃, 溶解度降低明显,即使放电电流与低温低浓度时相

同,即放电时产生的

 速度不变,但相对于低平衡溶解度,提高了饱和度。在低温状态,还使电解液的

粘度增加,导致电解液扩散速度降低,增大电池的内阻。

钝化层厚度与硫酸铅的尺寸、孔隙率和孔径结构有关,即和硫酸铅的溶解度以及铅电极表面溶液过饱

和度有关。在高电流密度,低温度及硫酸浓度高时,使负极表面溶液

 饱和度过高,钝化层随之变厚。

所以很易造成电池因放不出电而失效。

3.4 枝晶短路

深放电之后的电池,其吸附式隔板中易出现铅绒或弥散型

 沉淀,导致下负极板微短路,称为枝晶短