蓄电池培训(维护)资料.ppt

铅酸蓄电池维护知识讲义;铅酸蓄电池的发展历史和现状 蓄电池是1859年由普兰特(Plante)发明的，至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池自发明后，在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。 1957年德国阳光公司（Sonnenschein）发明了能变性SiO2凝胶的胶体密封铅酸电池。 1971年美国Gates公司发明了VRLA （Valve Regulated Lead-Acid）电池。 1987年开始VRLA 电池由于电信业发展得到广泛应用。 ;阀控式铅酸蓄电池的基本原理;阀控式铅酸蓄电池的氧循环原理 ;氧复合原理（氧循环原理） 电池在充电过程中，正极除了有反应PbSO4转变为PbO2以外，还有氧析出反 应，特别是电池的充电后期，当电池容量充电到80%时，氧的析出反应更为剧 烈，对于浮充使用的VRLA电池，即使是浮充电流很小，但在长期浮充状态下 ，浮充电流一部分用于电池自放电生成的PbSO4转为正负极活性物资以外，不 避免的，浮充电流一部分用于水的电解，而使正极析出氧气，负极析出氢气。 氧和氢气的产生使电池内部失水，电解液密度发生变化，也使电池难以密封。 从铅酸蓄电池诞生以来，人们都一直在寻求电池的密封，以减少对电池的维护 。VRLA 电池的出现，实现了电池的密封，电池密封的关键技术是氧在电池内 部的再复合实现氧的循环，以及采用AGM隔板吸收电解液，使电池内部没有流 动的电解液，氧的复合原理如图;VRLA 电池的失效模式 1、板栅的腐蚀与增长 板栅腐蚀是VRLA 电池失效的重要原因，无论是在开路状态，还是在浮充状态 或是充放电状态，板栅都存在被腐蚀的现象。特别是在过充放电状态下，正极 由于析氧反应，水被消耗，浓度增加，导致正极附近酸度增高，板栅腐蚀加速 ，如果电池使用不当，长期处于过充放电状态，那么很快这些电池的容量降低 ，最后失效。正极板栅在遭受腐蚀的同时产生变形，使板栅尺寸线性增大，甚 至于个别筋条断裂，最终导致整个电池的损坏。针对正极板栅存在着腐蚀和变 形的必然性，我们采取以下技术措施减缓正极板栅的腐蚀和增长，保证电池的 使用寿命。 （1）、增加正极板栅的厚度，保证VRLA电池板栅的工作年限。 （2）、采用更耐腐蚀的板栅合金材料，耐腐蚀性好，抗蠕变性强。 （3）、在电池设计上采用玻璃棉隔板紧装配或胶体电介质使电极承受压力，提高板栅的机械支撑力。;2、失水 VRLA 电池失水是影响VRLA 电池寿命的主要因素之一，特别是内燃机车用 VRLA电池的工作环境。 VRLA 电池失水途径有三： （1）、氧复合导致无效失水。保持低电压充电可减少失水现象。但充电过程太长，充电效率低，或较高电流的加速充电，较高的温度下充电，可造成明显的失水现象。 （2）、通过电池槽、盖渗漏。容器掺水和透氧取决于材料的性质和厚度，电池周围大气的相对湿度也有影响。常用电池槽材料为ABS、PP、PVC,各有优缺点。PVC强度低，但氧气保持量最大，ABS硬度最大，氧气保持量由于PP；PP的水蒸气渗透率小于ABS。 （3）、板栅腐蚀造成失水正极板栅的腐蚀而产生的水的转移是影响电池容量的主要因素之一，板栅合金腐蚀的微电池反应为： 所以，对正极板栅合金材料的耐腐性及极板厚度的设计，都应该慎重考虑。;3、负极硫酸盐化 VRLA电池失效的另一个主要原因之一就是负极硫酸盐化，并伴随容量的损失，铅蓄电池在正常工作中，负极板上PbSO4 颗粒小，充电时很容易恢复为绒状铅，但有的电池生成了难以还原的大颗粒硫酸铅，称为硫酸盐化。负极板硫酸盐化原因很多。主要由下几个原因造成： （1）、铅蓄电池长期处于放电状态或放电后不及时充电长期搁置。在这种情况下，活性物质中没有受到电化学还原的硫酸铅晶体的量很大，这些硫酸铅晶体会重结晶而使颗粒变大，生成不可逆硫酸铅。 （2）、长期充电不足。表现为整组电池的浮充电压长期偏低产生落后电池。 （3）、在部分荷电状态下的循环运行使负极产生严重硫酸盐化，电池寿命大大缩短。在交流供电状况比较恶劣的偏远通讯机站，电池损坏的原因，就属于此类。 （4）、经常进行深度放电（电池电压放电至臆1.75V -1.80V），偏远地区经常停电，电池深度放电，使没有来得及还原的硫酸铅在活性物质中积累到相当的数量。在较高的温度下储存铅蓄电池，加速了硫酸铅重结晶及自放电的过程，促进了极板的硫酸盐化。如果以不完全充电状态，反复进行充电时，电解液出现层化，则负极下部易产生硫酸盐化。;4、热失控 热失控是指蓄电池在恒压充电时，充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用，并 逐渐损坏蓄电池。造成热失控的根本原因是：失控过程的发生具有三个截然不同的阶段 。在1阶段，再复合效