全国咨询热线

027-83318019

您的位置:主页 > 公司新闻 >
联系我们

武汉中电通电力设备有限公司

地址:武汉市东西湖区金潭路2号
    手机:13638642157(袁经理)

咨询热线027-83318019

直流系统蓄电池组运行中的问题以及活化维护

发布时间:2021-09-29

一、直流系统蓄电池运行中存在的隐患

       当前,作为后备电源的蓄电池组由于自身使用的特点(长期处于浮充状态下),加之日前充电技术的不完善,使得蓄电池组在实际运行中存在诸多问题:

       1、一段时间的运行,蓄电池组就会出现个别电池落后、劣化,造成一致性差异。当新投运的蓄电池组运行一段时间后,通过内阻、容觉等监测或检测手段,就会发现出现个别电池落后、劣化等问题。这在实际运行中经常出现,甚至当新电池运行初期,这种落后就存在。这是当用户采购规定配置的蓄电池组后,蓄电池厂家就应根据用户选定的容童、电压,对组成蓄电池组的各个单电池,进行一定程度的筛选,将其中性能差异较大的单电池(即性能太高、太低的电池)剔除,采用一致性较好的电池配组。但由于蓄电池组在配组过程中对于一致性的要求较低,致使投运的电池组中己经存有一致性问题。在一段时间的使用后,该差异由于充电机无法区别对待务个电池,造成一致性差异较大电池开始出现落后、劣化。

       2、个别蓄电池出现漏液,当蓄电池运行一段时间后,经常会出现个别电池自安全阀处出现白色结晶物,这是由于电池中电解液出现外溢,究其原因:是由于充电时安全阀升启频繁,或安全阀动作压力A值较低,造成电解液外漏。

       3、电池出现落后,造成整组蓄电池性能下降的恶性循环。当电池组中蓄电池出现落后电池时,由于充放电机制无法对其进行区别对待,如:充电机输出依然按照最初设定电压值进行浮充,但各个电池接受能力不一致,致使个别落后电池造成恶性循环,并加剧一致性差异,因而造成整组蓄电池性能下降的加剧,严重影响蓄电池使用年限。
       4、蓄电池实际运行使用寿命无法达到设计年限。根据实际运行情况,目前几乎没有蓄电池组可以达到)一商承诺的使用年限,出现这个问题有几个方面的技术原因:其一蓄电池厂家在配组中一致性指标控制不力,目前国内大多蓄电池厂家仅仅以蓄电池静止电压、动态电压差异,作为一致性判断标准,缺乏内阻等指标的衡量;其二,目前蓄电池的工作方式大都以后备电源使用,而目前的充电机几乎都是高频开关电源,其充电机理无外乎均充、浮充等方式,没有针对蓄电池运行的后备特点,做出相应的调整。

二、蓄电池失效模式的分析

       对于阀控式铅酸电池、通常的性能变坏机制有:正极板群的腐蚀、活性性质的脱落、深放电引起的钝化和深发电后的恢复等等,以下时几种性能变坏的情况:
       (1) 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张作用,并逐步损坏蓄电池。造成热失控的根木原因是:

       普通富液型铅酸蓄电池由于在正负极板间充满了液体,无间隙,所以在充电过程中正极产生的氧气不能到达负极,从而负极未去极化,较易产生氢气,随同氧气逸出电池。因为不能通过失水的方式散发热量,VRLA电池过充电过程中产生的热量多于富液型错酸蓄电池。

       浮充电压是蓄电池长期使用的充电电压,是影响电池寿命至关重要的因素。一般情况下,浮充电压定为2.23^-2.25V/单体(250C)比较合适。如果不按此浮充范围工作,而是采用2.35V/一单体(25℃),则连续充电4个月就可能出现热失控;或者采2.30V/单体(25℃),连续充电6-8个月就可能出现热失控;要是采用2.28V/单体(25℃),则连续12~18个月就会出现严重的容量下降,进而导致热失控。热失控的六接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气,电池容员下降,最后失效。

       为此业界一直将降低蓄电池浮充电压,作为延长蓄电池寿命的手段,目前我国己经有一些厂家,将蓄电池浮充电压降低到2.20V/单体(25℃),这几十个毫伏的降低,可以延长蓄电池使用寿命20-50%。

       (2) 硫酸盐化

       电池负极栅板的主要活性物质是海棉状铅,电池充电时负极栅板发生如下化学反应:
PbSO4+2e=Pb+SO42-

       正极上发生氧化反应:
PbSO4+2H20=Pb02+4H++S042-+2e

       放电过程发生的化学反应是这一反应的逆反应,当阀控式密封错酸蓄电池的荷电不足时,在电池的正负极栅板上就有PbSO4存在,PbSO4长期存在会失去活性,不能再参与化学反应,这一现象称为活性物质的硫酸盐化。

       因此,当电池放电时,由于硫酸盐覆盖与活性物质表面,因而影响了活性物质的有效反应面积,致使可用的放电安时容量减小,大大降低了蓄电池容量。
       (3) 正极板群的腐蚀和脱落
       阀控式铅酸电池中,这种形式的性能变坏木来就更加严重。由于氧循环反应,负极活性物质被持续氧化生成硫酸铅,有效地维持了放电状态,因此降低了负极板的电位。而对于给定的浮充电压正极板群的电位则相应较高。因而氧化气氛加剧了,引起了更多的氧气的析出,使活性物质的腐蚀与脱落加剧。由于板栅是活性物质附着的载体,板栅一旦腐蚀,就会带来活性物质的脱落,从而带来蓄电池容量的下降。

       (4) 电解液及隔膜的变化

       铅酸蓄电池失水会导致电解液比重增高、导致电池正极栅板的腐蚀,使电池的活性物质减少,从而使电池的容量降低而失效。

       VRLA蓄电池的隔膜具有多孔结构和很强的吸液能力,不但可以吸附电解液,而且可以保证氧的扩散和再化合。隔膜在初始安装时承受一定压力,以使隔膜与极板紧密接触,为正、负极板间的离子流动提供良好的通路。

       VRLA蓄电池在长期工作中,由于隔膜与电解液间的表面张力的相互作用,隔膜的玻璃纤维分子会重新排列成紧凑的结构而导致隔膜的收缩、厚度变薄、失去弹性,隔膜原来承受的压力减小。

       隔膜收缩会导致内阻增大,容量降低。

推荐资讯

027-83318019