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蓄電池的充電電壓太高或充電時(shí)間長,就會(huì)產(chǎn)生大量氣泡,同時(shí)電解液溫度升高,使水大量蒸發(fā),這就是蓄電池充電時(shí)的副反應(yīng)。蓄電池充電到末期,兩極轉(zhuǎn)化為有效物質(zhì)后,如果再繼續(xù)充電,就會(huì)產(chǎn)生大量的氫、氧氣體。H2:O2以2:1的體積析出。按氫、氧氣體的電化當(dāng)量計(jì)算,每過充電1Ah,產(chǎn)生0.4181L氫氣和0.20907L氧氣。當(dāng)這種混合氣體濃度在空氣中占4%時(shí),又來不及逸出,如果排氣孔堵塞或氣體太多,遇到明火就會(huì)發(fā)生爆炸,輕則損壞蓄電池,重則傷人、損物。預(yù)防方法為:
1、控制充電量,不過充電,以減少氣體析出量。充電室內(nèi)嚴(yán)禁煙火,保持通幅;
2、使用較好的充電設(shè)備,如快速脈沖充電機(jī)。此充電模式在充電過程中析氣量小,溫升低,充電時(shí)間快;
3、充電過程中,各接線點(diǎn)要牢固,避免因松動(dòng)產(chǎn)生火花;
4、蓄電池的通氣孔必須經(jīng)常保持暢通;
5、預(yù)防蓄電池外殼裂痕、電解液滲漏。電解液滲漏到電纜溝內(nèi)會(huì)引起線路產(chǎn)生火花,起火爆炸;
6、應(yīng)及時(shí)排除蓄電池內(nèi)部短路和電極板硫酸化;
近十年來,我國鉛酸蓄電池行業(yè)逐漸從一個(gè)規(guī)模小、制造技術(shù)落后的低端產(chǎn)業(yè),發(fā)展成為擁有2000家企業(yè)、總產(chǎn)值達(dá)1500億元的大產(chǎn)業(yè)。 權(quán)威數(shù)據(jù)表明,目前中國產(chǎn)量占世界總量的三分之一。目前該產(chǎn)業(yè)以中小企業(yè)為主,形成以浙、閩、粵等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)為產(chǎn)業(yè)集中區(qū)的格局。
不同的浮充電壓對(duì)電池產(chǎn)生的影響不一樣,比如發(fā)熱,極板腐蝕,氧復(fù)合,電化學(xué)極化程度等,因此對(duì)內(nèi)阻也會(huì)產(chǎn)生不同的影響。 ?電池運(yùn)行狀態(tài) 不同的運(yùn)行狀態(tài),也會(huì)影響電池內(nèi)阻。比如電池浮充情況下,新電池內(nèi)阻比離線時(shí)要低,大約低5%左右。另外浮充運(yùn)行電池初期投入使用時(shí)電池內(nèi)阻的離散性較大,通常大約需要1~3個(gè)月的時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。 因此,當(dāng)BMS系統(tǒng)需要設(shè)置電池內(nèi)阻初始值作為基準(zhǔn)時(shí),建議等電池投入運(yùn)行后至少2個(gè)月時(shí)為準(zhǔn)。這樣內(nèi)阻基準(zhǔn)值才能更支持BMS系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
該論壇主辦單位沈陽蓄電池研究所所長張瑞表示,我國蓄電池的智能性與發(fā)達(dá)國家有一定差距。加快蓄電池裝備的應(yīng)用,引導(dǎo)督促企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)是重點(diǎn)所在。 據(jù)他分析, “十二五”之前,由于國家產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)和調(diào)控作用乏力,我國鉛酸蓄電池行業(yè)處于一種自由無序的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。在快速發(fā)展的同時(shí)也帶來產(chǎn)業(yè)集中度低、環(huán)境污染、能源浪費(fèi)、產(chǎn)能過剩及社會(huì)責(zé)任觀念淡漠等諸多問題。
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VRLA蓄電池(Valve Regulated Lead Acid,簡稱VRLA電池)早期失效指的是一些VRLA蓄電池組在使用過程中,其容量僅在數(shù)個(gè)月或1年就低于額定值的80%;或整組VRLA蓄電池雖然普遍很好,但其中個(gè)別VRLA蓄電池的性能急劇變差。由于在VRLA蓄電池極板設(shè)計(jì)中,采用了低銻或無銻的板柵合金,使其早期容量損失容易在以下條件下發(fā)生: ①不適宜的循環(huán)條件,諸如連續(xù)高速率放電、深放電、充電開始時(shí)低電流密度;②缺乏特殊添加劑,如Sb、Sn、H3PO4;③低速率放電時(shí),高的活性物質(zhì)利用率、電解液過剩,極板過薄等;④活性物質(zhì)視密度過低,裝配壓力過低等。 在對(duì)VRLA蓄電池進(jìn)行單元放電,發(fā)現(xiàn)VRLA蓄電池的容量低是由正極板的容量低下所決定的。經(jīng)過解析發(fā)現(xiàn)毫無例外地存在著正極板活性物質(zhì)軟化現(xiàn)象,其中程度嚴(yán)重的正極板活性物質(zhì)已經(jīng)大面積脫落。對(duì)容量衰減的VRLA蓄電池的正極板和制造初期品的正極板進(jìn)行了X射線分析,發(fā)現(xiàn)和制造初期品相比,不良VRLA蓄電池的正極板中β-PbO2比例明顯增多。 根據(jù)上述結(jié)果,分析這些VRLA蓄電池是由于長期過充電造成其循環(huán)壽命提前終止的,其機(jī)理是正極活性物質(zhì)中的α-PbO2和β-PbO2的相對(duì)含量隨放電循環(huán)而變化,即放電時(shí)α-PbO2逐漸轉(zhuǎn)化為PbSO4,PbSO4充電時(shí)轉(zhuǎn)化為β-PbO2,隨著循環(huán),β-PbO2比例增加,如果過充電,β- 它的電壓是2V,通常把三個(gè)鉛蓄電池串聯(lián)起來使用,電壓是6V。汽車上用的是6個(gè)鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組。鉛蓄電池在使用一段時(shí)間后要補(bǔ)充蒸餾水,使電解質(zhì)保持含有22~28%的稀硫酸。 放電時(shí),電極反應(yīng)為:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O 負(fù)極反應(yīng): Pb + SO42- - 2e- = PbSO4 總反應(yīng): PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反應(yīng)是放電,向左反應(yīng)是充電)
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