梅蘭日蘭閥控鉛酸蓄電池的失效探討及在線監測:

一、概述
目前,蓄電池監測模塊大多都是電壓巡檢儀,在線監測電池的浮充電壓,在超出設定值時給出報警。相對以前的整組電壓監測方式來說,單體電壓監測是前進了一大步,但對于電池的長期運行過程中的容量衰減以至失效的監測,電壓能反映的問題非常有限:100Ah的電池和衰減至10Ah的電池在浮充電壓上的差異很難區別開來。因此,需要從蓄電池的失效模式進行探討,從而解決蓄電池的監測問題。
二、閥控鉛酸蓄電池的失效模式
對于閥控式鉛酸電池,通常的性能變壞機制有以下幾種情況:
1、熱量的積累
開口式鉛酸電池在充電時,除了活性物質再生外,還有硫酸電解質中的水逐步電解生成氫氣和氧氣。當氣體從電池蓋出氣孔通向大氣時,每18克水分解產生11.7千卡的熱。
而對于閥控式鉛酸電池來說,充電時內部產生的氧氣流向負極,氧氣在負極板處使活性物質海綿狀鉛氧化,并有效低補充了電解而失去的水。由于氧循環抑制了氫氣的析出,而且氧氣參與反應又生成水。這樣雖然消除了爆炸性的氣體混合物的排出問題,但是這種密封式使熱擴散減少了一種重要途徑,而只能通過電池殼壁的熱傳導作為放熱的唯一途徑。
因此,閥控鉛酸電池的熱失控問題成為一個經常遇到的問題。
2、硫酸化
閥控式比開口式電池更易產生的問題是負極板的硫酸化。這是由于:
1)氧的循環引起的負極板較低的電位;
2)在強酸電解質匯集的電池底部形成的酸的分層,在這種不流動,非循環的電解質系統中是很難避免的。
這兩個都可能在浮充條件下產生一定數量的殘留硫酸鹽,然后轉變成永久性的硫酸鹽形式。因此,當極板加速去活化時,可用的放電安時容量就會減小。隨著負極板溫度的升高,這種狀況會更加惡化。由于氧循環反應的發生,負極板表面被氧化,相當數量的熱釋放出來。
3、正極板群的腐蝕和脫落
閥控式鉛酸電池中,這種形式的性能變壞本來就更加嚴重。由于氧循環反應,負極活性物質被持續氧化生成硫酸鉛,有效地維持了放電狀態,因此降低了負極板的電位。而對于給定的浮充電壓正極板群的電位則相應較高。因而氧化氣氛加劇了,引起了更多的氧氣的析出,使活性物質的腐蝕與脫落加劇。
梅蘭日蘭蓄電池M2AH系列特性和結構
(1)粗壯的極板使電池具有更長的壽命
(2)阻燃的單向排氣閥使電池安全且具有長壽命
(3)持久耐用的聚丙烯(PP)電池槽蓋
(4)槽蓋的熱封黏結可以杜絕滲漏
(5)吸附式玻璃纖維技術使氣體復合效率高達99%,使電解液具有免維護功能
(6)UL的認證
(7)多元格的電池設計使電池安裝和維護更經濟
(8)可以以任何方位使用。豎直,旁側或端側放置
(9)符合國際航空運輸協會/國際民間航空組織的特別規定A67,可以航空投運。(10)可以以無危險材料進行地面運輸

蓄電池都會有自放電現象(SELF-D1SCHARGE),如果長期放置不用,會使能量損失掉,因此需定期進行充放電。工程人員可以通過測量電池開路電壓來判斷電池的好壞,以12V電池為例,若開路電壓高于12.5V,則表示電池儲能還有80%以上,若開路電壓低于12.5V,則應該立刻進行補充充電,若開路電壓低于12V,則表示電池存儲電能不到20%,電池有不堪使用之虞。
|
型號 |
內阻(毫歐) |
最大充電電流(安培) |
外型尺寸 |
重量約(Kg) |
短路電流(安培) |
25℃以下最大放電電流 |
||
|
長(L) |
寬(W) |
高(H) |
||||||
|
M2AL 12-33 |
≤10 |
9.9 |
192 |
130 |
170 |
10.2 |
850 |
330 |
|
M2AL 12-40 |
≤9.5 |
12.0 |
197 |
165 |
170 |
13.5 |
900 |
400 |
|
M2AL 12-45 |
≤7.5 |
13.5 |
197 |
165 |
170 |
13.8 |
1050 |
450 |
|
M2AL 12-55 |
≤7.0 |
16.5 |
229 |
138 |
213 |
19.5 |
1400 |
550 |
|
M2AL 12-60 |
≤6.5 |
18.0 |
258 |
166 |
215 |
24.0 |
1450 |
600 |
|
M2AL 12-65 |
≤6.0 |
19.5 |
350 |
167 |
179 |
22.2 |
1700 |
650 |
|
M2AL 12-75 |
≤5.7 |
22.5 |
258 |
166 |
215 |
24.0 |
1800 |
700 |
|
M2AL 12-80 |
≤5.5 |
24.0 |
258 |
166 |
215 |
24.0 |
1900 |
750 |
|
M2AL 12-90 |
≤5.2 |
27.0 |
306 |
169 |
214 |
30.0 |
2000 |
800 |
|
M2AL 12-100 |
≤4.5 |
30.0 |
330 |
171 |
222 |
32.0 |
2200 |
900 |
|
M2AL 12-120 |
≤4.0 |
36.0 |
410 |
176 |
227 |
38.0 |
2400 |
950 |
|
M2AL 12-134R |
≤3.8 |
40.5 |
342 |
172 |
277 |
42.5 |
2550 |
950 |
|
M2AL 12-150 |
≤3.5 |
45.0 |
485 |
172 |
240 |
47.0 |
2800 |
1000 |
|
M2AL 12-160 |
≤3.2 |
48.0 |
530 |
209 |
240 |
50.0 |
2950 |
1000 |
|
M2AL 12-200 |
≤3.0 |
60.0 |
522 |
238 |
223 |
65.0 |
3500 |
1000 |
|
M2AL 12-230 |
≤2.8 |
69.0 |
520 |
296 |
208 |
75.0 |
3900 |
1100
|


采用了內阻值很小的優質極板和玻纖隔板