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欧宝体育-UPS用VRLA蓄电池早期失效分析及处理

2021-03-23 来源:欧宝体育
  • 本文摘要:文中讲解了VRLA蓄电池容量过早损失的过热模式,阐释了VRLA蓄电池早期过热的原因及VRLA蓄电池早期容量损失(PCL)的修缮方法。

    文中讲解了VRLA蓄电池容量过早损失的过热模式,阐释了VRLA蓄电池早期过热的原因及VRLA蓄电池早期容量损失(PCL)的修缮方法。1VRLA蓄电池容量过早损失的过热模式VRLA蓄电池(ValveRegulatedLeadAcid,全称VRLA电池)早期过热所指的是一些VRLA蓄电池组在用于过程中,其容量仅有在数个月或1年就高于额定值的80%;或整组VRLA蓄电池虽然广泛很好,但其中个别VRLA蓄电池的性能急遽变差。由于在VRLA蓄电池极板设计中,使用了较低锑或无锑的板栅合金,使其早期容量损失更容易在以下条件下再次发生: ①不适合的循环条件,诸如倒数高速率静电、浅静电、电池开始时较低电流密度;②缺少类似添加剂,如Sb、Sn、H3PO4;③较低速率静电时,低的活性物质利用率、电解液不足,极板过厚等;④活性物质视密度过较低,组装压力过低等。对于用于将近6个月循环寿命就提早中止的VRLA蓄电池,经解析找到80%以上的VRLA蓄电池的单元开路电压(OCV)、内部电阻(IR)皆长时间,用电感耦合等离子发射光谱(ICP)分析电解液中各种金属含量皆长时间,因此辨别VRLA蓄电池本身没生产缺失。

    在对VRLA蓄电池展开单元静电,找到VRLA蓄电池的容量较低是由正极板的容量低落所要求的。经过解析找到毫无例外地不存在着正极板活性物质软化现象,其中程度相当严重的于是以极板活性物质早已大面积开裂。对容量波动的VRLA蓄电池的于是以极板和生产初期五品的于是以极板展开了X射线分析,找到和生产初期五品比起,不当VRLA蓄电池的于是以极板中β-PbO2比例显著激增。根据上述结果,分析这些VRLA蓄电池是由于长年过充电导致其循环寿命提早中止的,其机理是负极活性物质中的α-PbO2和β-PbO2的比较含量随静电循环而变化,即静电时α-PbO2渐渐转化成为PbSO4,PbSO4电池时转化成为β-PbO2,随着循环,β-PbO2比例减少,如果过充电,β-PbO2比例之后不会较慢减少,由于β-PbO2的硬度较低,所以β-PbO2减少不会引发活性物质之间的融合渐渐弱化,负极活性物质在电池过程中两县O2的冲击下,密度上升,最后软化开裂,造成VRLA蓄电池的寿命提早中止。

    解析VRLA蓄电池时,找到于是以极板活性物质软化。在做到X射线分析时,找到于是以极板中β-PbO2比例激增,都检验了上述推测的正确性。

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    VRLA蓄电池组中,若有个别VRLA蓄电池领先,那么在恒电流电池时,一是电压不会很快增高,即在整组VRLA蓄电池仍未充裕电时,领先VRLA蓄电池已正处于过充电状态,领先VRLA蓄电池的温度增高造成酸化速度增大,并造成整组VRLA蓄电池电池电压增高;二是不会引发整组VRLA蓄电池充电电流上升,缩短电池时间。若个别VRLA蓄电池经常出现内部短路时,其电池电压就高于其他VRLA蓄电池,当整组VRLA蓄电池已充裕电时,该领先的VRLA蓄电池却仍未充好。

    长此下去就不会经常出现恶性循环,影响整组VRLA蓄电池的性能。  在多组并联用于的VRLA蓄电池中,若有一组VRLA蓄电池过热,则在电池时会经常出现各组VRLA蓄电池充电电流不匀(即偏流)现象。

    若发展下去,不会造成长时间的VRLA蓄电池组提早过热。研究找到一组长时间的VRLA蓄电池极板,要充入和释放出全部电容量,必需确保极板表层到深层的化学地下通道的通畅,其孔隙地下通道的微观几何尺寸越大,孔隙就越多,释放出的容量就越高,电流就大。而这个条件一旦被毁坏,容量就不会减少,电流不会增大,即使是新的VRLA蓄电池也不值得注意。

    电化学分析表明,即使于是以负极板全部转化成了氧化铅和二氧化铅,其容量依旧会大幅度降低,这种状态是—种典型的早期容量中风的特征。通过电化学分析表明,若VRLA蓄电池一天只有30~60min左右的时间在静电,其余时间都在电池。VRLA蓄电池极板50%~70%左右的氧化铅长年不参予工作,但是每次VRLA蓄电池电池时的水解还原成反应的游离产物都会对VRLA蓄电池极板的深层地下通道产生沉积,经过数百次的倒数沉积,极板的深层地下通道之后被阻塞,VRLA蓄电池容量就仅有只剩常常用于的那一部分了,同时由于极板长年正处于临界低电压过充状态,因此氧化铅和二氧化铅产生相当严重的晶格变异并构成大量β型氧化铅结构,造成了充裕电就是放不出来的现象。

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    2早期过热的原因  导致VRLA蓄电池早期过热主要有以下原因:①VRLA蓄电池设计欠妥。实践中指出,在VRLA蓄电池中,于是以负极板跟玻璃纤维隔板中电解液瓦解认识是造成VRLA蓄电池早期过热的根本原因。

    为此,应该必要提升极群装配压力,使AGM隔板压缩率超过15%~20%;同时必要减少电解液量,并在VRLA蓄电池外壳强度容许的条件下,必要提升安全阀的打开压力,以增加安全阀打开次数和酸化;②生产工艺和原材料。一组VRLA蓄电池中经常出现个别早期过热的VRLA蓄电池,一般是由于生产过程中的个别无意间因素引发的。比如在焊近于群组时有微小铅粒落到近于群组中、加酸量掌控严加、不合格部件取出、某些原材料不合格等。

    为此,必需在VRLA蓄电池的生产中严格控制各工序的质量;③确保工作跟上。过去有人把VRLA蓄电池称作“免除确保”蓄电池,在用于过程中不去留意确保,使VRLA蓄电池性能很快变差。

    所以应该避免这一误会,具体VRLA蓄电池只是增加了确保工作量,并不是不必须日常确保工作。为防止VRLA蓄电池组中混进早期过热的单体VRLA蓄电池,不应在新的VRLA蓄电池取出系统之前展开一次检查性浅静电,即以10h亲率静电电流放至1.80V(相对于2V的VRLA蓄电池)左右,然后再行充裕电转入系统中运营。如果各个VRLA蓄电池在静电中止前的电压差异并不大,较为均匀分布,则本组VRLA蓄电池性能一定不俗;若其中有个别VRLA蓄电池电压上升迅速,则很有可能是领先的VRLA蓄电池,必需查明原因采取措施。

    VRLA蓄电池的早期容量损失(PrematureCapacityLose,PCL)常常在VRLA蓄电池浅循环条件下再次发生,容量随着循环波动迅速。影响PCL程度的因素很多,在设计和生产VRLA蓄电池时,以下原因可以引发PCL:①用于Pb-Ca合金板栅时不含锡量严重不足,一般指出含锡量0.2%~0.4%的负极栅可以防止,在深循环充放电条件下拒绝锡的质量分数在1.2%以上;②极板太薄;③铅膏视密度较低;④组装压力严重不足;⑤电解液并未起着容许容量的起到。


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