七、蓄电池的失效

七、蓄电池的失效

在独立运行的发电系统中,蓄电池的失效主要有以下几种形式。

1.蓄电池失水

铅酸蓄电池失水会导致电解液密度增大、蓄电池正极栅板腐蚀,使得蓄电池的活性物质减少,从而使蓄电池的容量降低而失效。

2.负极板硫酸化

蓄电池负极板的主要活性物质是海绵状铅。蓄电池充电时负极板发生如下化学反应,即

PbSO4+2e-=Pb+SO42-

正极板上发生氧化反应,即

PbSO4+2H2O=PbO2+4H++SO42-+2e-

放电过程发生的化学反应是这一反应的逆反应。当阀控式密封铅酸蓄电池的荷电不足时,在蓄电池的正、负极板上就有PbSO4存在,PbSO4长期存在会失去活性而不能再参与化学反应,这一现象称为活性物质的硫酸化。硫酸化使蓄电池的活性物质减少,降低蓄电池的有效容量,也影响蓄电池的气体吸收能力,最终导致蓄电池失效。(https://www.daowen.com)

为防止硫酸化的形成,蓄电池必须经常保持在充足电的状态。

3.正极板腐蚀

蓄电池失水,造成电解液密度增大,过强的电解液酸性加剧正极板的腐蚀。为了防止极板腐蚀,必须注意防止蓄电池失水现象的发生。

4.热失控

热失控是指蓄电池在恒压充电时,充电电流和蓄电池温度发生一种累积性的增强作用,并逐步损坏蓄电池。从目前国内蓄电池的使用状况来看,热失控是蓄电池失控的主要原因之一。造成热失控的根本原因是普通富液式铅酸蓄电池的正、负极板间充满了液体而无间隙,所以在充电过程中正极产生的氧气不能到达负极,使得负极未去极化,较易产生氢气,氢气随氧气逸出电池。

因为不能通过失水的方式散发热量,阀控式密封蓄电池过充电过程中产生的热量多于富液式铅酸蓄电池。

应合理选择浮充电压。浮充电压是指蓄电池长期使用的充电电压,它是影响蓄电池使用寿命至关重要的因素。一般情况下,浮充电压定为2.23~2.25 V/单体(25℃)比较合适。如果不按此浮充电压范围工作,而是采用2.35 V/单体(25℃),则蓄电池连续充电4个月就可能出现热失控;或者采用2.3 V/单体(25℃),蓄电池连续充电6~8个月就可能出现热失控;或者采用2.28 V/单体(25℃),蓄电池连续充电12~18个月就会出现严重的容量下降,进而导致热失控。

热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气,容量下降,严重的还会引起极板变形,最后导致蓄电池失效。