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阀控蓄电池由于电解液不流动所以不易产生枝状晶体。但当阀控蓄电池处于过放电状态,或长期以放电状态放置时,枝状晶体穿透隔膜的现象仍会发生。在这种情况下,负pH值增加,板上生成可溶性铅颗粒,板状结晶生成穿透隔膜造成间短路,使电池失效。这种失效电池的电压为。
4)负板盐化
负在电池充、放电中的反应:
放电过程Pb+H2SO4—2e-→PbSO4+2H+
充电过程Pb+1/2O2+H2SO4→PbSO4+H2O
由于白化合反应的发生,无论电池处于充电或放电状态,负板总有铅存在,使负长期处于非充电状态,形成不可逆铅,使电池容量减少,导致电池失效。阀控蓄电池比酸隔爆蓄电池更易出现负的化。这是由于:①实现氧循环而造成的负板较低的电位;②固定的电解液造成的电解质的分层。
5)热失控
热失控是阀控蓄电池所的一种失效模式热,它与闭合氧循环的机理有关。水分解为氢气和氧气的过程会产生热量,每18克水分解产生210.6千焦的热量。常规蓄电池在充电时,除了物质的再生外,还有电解质中的水电解生成氢气和氧气。气体从电池内析出的过程中带走了水电解所产生的热量。阀控蓄电池在充电时内部产生的氧气流向负,氧气在负板使物质海棉状铅氧化,并地补充了电解而失去的水。这样,虽然消除了性混合气体排出的问题,但这种密封结构使得热扩散减少了一种重要途径,散热只能通过电池壳壁的热传导进行。
当VRLA电池工作在浮充或再化合模式的过充状态时,没有纯化学反应,几乎过充的能量都转化成热能。如果系统周围环境能将产生的热散发并平衡,那么就没有热失控问题。当再化合反应热量升高率过了散热率,电池的温度就会升高并且需要更大的电流来维持浮充电压。而额外的电流又引起更多的化合反应和热量产生,从而进一上使电流温度升高,并如此往复。这种纯效应加速电池干涸和内部压力的升高,严重时会造成电池熔化或起火。热失控的潜在问题会由于环境温度的升高、单体或充电系统的故障而进一步恶化。因此电池安装时良好的通风和合适的环境温度很重要。为降低发生热失控的风险,充电装置的浮充电压应根据蓄电池的环境温度进行温度补偿。
5 影响寿命的主要因素
有些用户认为阀控蓄电池是免维护电池,厂家也有类似的误导宣传。阀控蓄电池的氧复合机理和阀控密封的结构,虽然在程度上减少了它的维护工作量,但使得其比酸隔爆蓄电池在性和鲁棒性上有所下降,更容易受环境的变化、使用条件等因素的影响。过充、过放、渗液、环境温度过高、浮充电压过高等因素对阀控蓄电池的健康影响更大。