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文隆蓄電池-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。
閥控鉛酸電池依賴于電殼壁的熱傳導來散熱，電池安裝時良好的通風和較低的室溫是很重要的條件。為了進一步降低熱失控的危險性，浮充電壓通常具體視不同的生產者和不同室溫而定。廠家一般都給出電池的浮充電壓和溫度補償系數。
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。
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