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行 业：能源 电池 铅酸蓄电池
发布时间：2023-11-20
时高电源(湖南)有限公司前身成立于1995年，是一家专注于UPS不间断电源、蓄电池、机房精密空调、稳压电源、EPS消防应急电源及智能疏散系统、GZDW直流电源屏等产品销售的公司，是湖南采购入围单位。
电池的工作原理
不论是采用玻璃纤维隔膜的阀控式密封铅蓄电池(以下简称AGM密封铅蓄电池)还是采用胶体电解液的阀控式密封铅蓄电池(以下简称胶体密封铅蓄电池)(代表:德国阳光蓄电池)，它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的。
电池充电时，正极会析出氧气，负极会析出氢气。正极析氧是在正极充电量达到70%时就开始了。析出的氧到达负极，跟负极起下述反应，达到阴极吸收的目的。
负极析氢则要在充电到90%时开始，再加上氧在负极上的还原作用及负极本身氢过电位的提高，从而避免了大量析氢反应。
对AGM密封铅蓄电池而言，AGM隔膜中虽然保持了电池的大部分电解液，但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液。正极生成的氧就是通过这部分孔隙到达负极而被负极吸收的。
对胶体密封铅蓄电池而言，电池内的硅凝胶是以SiO质点作为骨架构成的三维多孔网状结构，它将电解液包藏在里边。电池灌注的硅溶胶变成凝胶后，骨架要进一步收缩，使凝胶出现裂缝贯穿于正负极板之间，给正极析出的氧提供了到达负极的通道。
由此看出，两种电池的密封工作原理是相同的，其区别就在于电解液的“固定”方式和提供氧气到达负极通道的方式有所不同。
铅蓄电池硫酸电解液的温度高,容量输出就多，电解液的温度低，容量输出就少。照成这种情况的原因，除由于温度降低之外，还由于温度降低时，硫酸铅在硫酸电解液中的溶解度也将降低，这必然使极板周围的铅离子造成饱和，迫使形成的硫酸铅结晶致密，这个致密的结晶阻碍了活性物质与硫酸电解液的充分接触，从而使铅蓄电池容量输出减少。
铅蓄电池在放电时如果硫酸电解液温度较高，这就会使极板表面的PbSO4在硫酸电解液中的过饱和度降低，而有利于形成疏松的硫酸铅结晶，使之在充电时生产粗大坚固的PbO2层，从而可极板活性物质的使用寿命。铅蓄电池在充电时如果电解液的温度过高，则会使电解液的扩散加快，极板板栅的腐蚀加剧，从而也就使铅蓄电池的使用寿命缩短。
实践表明:
(1)铅蓄电池在充电时,随着电解液的温度升高，极板和铅合金板栅腐蚀。
(2)铅蓄电池中,正极板铅合金板栅的腐蚀要比负极极大。
1、当前电池放电技术分析
1.1离线式放电法技术分析(1)将其中一组电池脱离系统后，一旦市电中断，系统备用电池供电时间明显缩短，何况此时尚不清楚另一组在线电池是否存在质量问题，此放电方式事故风险性高。如要用此方式放电，建议提前启用发动机组，并确保发电机组、开关电源等设备能正常运行，保证安全;(2)离线放电结束后的电池组与在线电池组间存在较大电压差，若操作不当将引起开关电源和在线电池组对离线放电后的电池组进行大电流充电，产生巨大火花，易发生安全事故。用此方式放电，需要配备一台整组智能充电机，对该离线电池组先充电恢复后再并联回系统，以解决打火花问题，这样将使系统更长时间处于单组供电状态，事故风险高。另通过调整整流器输出与被放电的电池组电压相等后进行恢复连接。上述操作一定要谨慎操作;(3)此放电方式操作时既要脱离电池组的正极，又要脱离电池组的负极，尤其是脱离电池组负极时需要特别小心，操作不当引起负极短路，将造成系统供电中断，导致通信事故的发生;(4)此方式是将电池通过假负载以热量形式消耗，浪费电能，影响机房设备运行环境，需要维护人员时刻守护以免高温引发事故。1.2在线评估式放电法技术分析(1)调整整流器输出电压至保护低压值(如46V)，使所有后备电池组直接对实际负荷进行放电至整流器输出电压保护设置值。由于现网系统设备绝大多数电池配置后备供电时间为1～4h，放电电流大，应考虑电池组至设备供电回路压降及设备低压工作门限，以及保证系统供电安全，在线评估式放电其调整整流器输出电压不允许过低(如46V)，放电深度有限，对实际负载的放电时间掌握比较困难，评估电池容量难以准确，对电池性能测试有不确定因素存在，从而对保持电池组活性这一放电测试目的难以达到维护预期工作效果;(2)如果两组电池都有失容或欠容、落后等质量问题，当其放电至整流器输出保护值的时间，不易被维护人员及时发现，此时可能后备电池容量所剩无几，存在高风险。在此情况下，此放电方式比离线放电方式安全性更低;(3)由于放电深度有限，对保持电池组的活性这一放电测试的目的无法达到，更为关键的是在全容量放电的实践中我们经常发现有些电池组在放电前期表现正常，但到中后期，有些落后电池才开始逐步暴露出来。这一部分落后单体，于此放电方式的深度不够而没有被发现。所以我们称此放电方式为在线评估式，它只能大致评估电池组性能，或检测此电池组可以放电至此保护电压的时间长短，而无法进一步检查除此时间外究竟还能放电多长时间;(4)组间电池放电电流不均衡。各组电池将根据自身情况自然分摊系统的负荷电流来放电，落后电池组，内阻大，分摊电流小，而健康电池组，内阻低，分摊电流大，造成某些落后电池因放电电流不够大而无法暴露出来的现象，达不到我们进行放电性能质量检测目的。
影响铅酸蓄电池使用寿命的原因不外乎两个方面：
1）铅酸蓄电池在环境温度变化时对其充电设备有苛刻要求。由于过去的充电设备在设计上的缺陷，因此影响了蓄电池的正常使用寿命。
2）铅酸蓄电池放电后，由于过去充电设备的使用不方便，致使用户不能及时给电池补充电，其造成的伤害是使电池的寿命大为缩短。
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