阀控铅酸蓄电池过早失效的原因与维护分析
阀控铅酸蓄电池常见故障分析
阀控铅酸蓄电池常见故障分析摘要：随着轨道交通自动控制及调度监控系统的发展，对自动控制系统安全性和供电的可靠性要求越来越高。
蓄电池组作为自动控制系统的后备电源，当外部电源切换或失电时，可以起到保证系统正常运行的作用。
提高蓄电池性能，降低蓄电池故障率，对保证轨道交通自动控制系统稳定运行具有重要的意义。
因此十分有必要对蓄电池故障因素进行分析，以找出导致蓄电池性能下降或失效的原因，进而在蓄电池安装、运行、维护中采取相应的措施以提高阀控铅酸蓄电池的可靠性和使用寿命。
关键词：阀控铅酸蓄电池；故障；运维一、铅酸蓄电池的常见故障现象及产生原因1.1硫酸盐化所谓硫酸盐化是指在电池正极板上产生一层导电不良、白色粗晶粒硫酸铅，在电池正常充电时，不能使其完全转化为铅和二氧化铅的现象。
产生原因：①电池长期充电不足或不能及时对使用过的电池进行充电。
导致生成的硫酸铅部分溶解于电解液并随温度的变化重新析出或溶解，沉积后形成不易反应的大晶体；②长期过量或小电流长时间放电，使极板深处的活性物质在孔隙内生成硫酸铅；③电解液液面过低。
电极的上部与空气接触氧化，电解液与氧化部位接触生成难溶的大晶粒硫酸铅。
1.2正极板软化，板栅腐蚀，活性物质脱落所谓正极板软化，板栅腐蚀，活性物质脱落是指由于蓄电池的不当使用以及使用次数的增加，正极板上的二氧化铅慢慢脱落，板栅遭到腐蚀，正极板逐渐的变松软直到变成糊状。
活性物质以块状堆积在隔板之间。
产生原因：①电池正极活性物质二氧化铅比硫酸铅摩尔体积小，放电时正极板生成的硫酸铅引起活性物质体积膨胀。
蓄电池在使用过程中反复充放电，正极板反复收缩和膨胀。
使得活性物质之间结合能力下降；②当充电电流过大。
电解液温度过高以及过充电时，极板孔隙中容易析出大量气体，在极板孔隙中产生压力引起活性物质膨胀、变松，板栅氧化；③经常大电流深度放电，电池正极板表面B氧化铅接近用完。
此时起支撑作用的氧化铅就会参加反应，由于氧化铅只能在碱性环境中生成,所以其量越来越少，支撑作用消失；④电解液不纯净，加速板栅的腐蚀和活性物质的脱落。
阀控式密封铅酸蓄电池故障的原因分析及措施
质材料 ， 过 电池箱 与 机 车体接 触 ， 残 留酸液 的长 通 受 期腐 蚀 ， 破坏 了蓄 电池与 机车 体 的 电气 绝缘 。
极柱 联接 铜排 设计 不 合理 ， 铜排 开 孔后 的抗 折 断
强度低 ， 机车运行 振动 因素影 响 ， 排折断 ， 电池 受 铜 蓄
开路 。
３） 电池壳鼓 胀 、 形 、 蓄 变 有裂纹
２ 故 障 原 因分 析
阀控 电池 在机 车 上运用 的时间 不长 ， 其保 养与 维
护方 法还 在探索 中。因其免 维护 特性 的误 导和 电池 的 “ 、 、 ” 修 管 用 制度不 完善 ， 岸机务段 阀控 电池故 障率 江
收稿 日期：２ ０ — — ７ 收修 改稿 日期 ：２ ０ — ７ １ ０５ １ ０： １ ０６０—２
维普资讯
２０ ０ ６年 第 ５期
２０ ０ ６年 ９月 ｌ ０日
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№ ５ ０ ．２ ０６ Ｓ ｐ ０，２ ０ ｅ ．１ ０６
ＥＬＥＣＴＲＩ ＤＲＩ Ｃ ＶＥ ｏＲ Ｆ ＬｏＣｏＭ ｏＴＩ ＶＥＳ
运 用检 修
在 逐年增高 ， 图２ 如 所示 。 分析原 因 ， 主要有 以下几点 。
摘
要 ：介绍 阀控式 密封铅酸蓄 电池 的Ｔ作原理 ，针 对
蓄电池的故障及维 护现状 ，分析 了原因并提出了相应的措施 ，
实践证 明该措施是有效 的。 关键词 ：阀控式 密封铅酸 蓄电池 ；故障 ；原因分析 ；措
施 中 图 分 类 号 ：Ｔ ９ ２ Ｍ １ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
由于 阀控 电池 的浮 充 电流 时 温度 变 化极 为 敏感 ，
１ 阀控 电池 的工作原理
阀控铅酸蓄电池失效的原因
阀控铅酸蓄电池失效的原因1、硫化铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程，放电时氧化铅形成硫酸铅，充电时硫酸铅还原为氧化铅。
这个电化学反应过程正常情况下是循环可逆的，但硫酸铅是一种容易结晶的盐化物，当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时，就会"抱成"团，结成小晶体，这些小晶体再吸引周围的硫酸铅，就象滚雪球一样形成大的惰性结晶，这就破坏了原本可逆的循环，导致硫酸铅部分不可逆。
结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅，还会吸附在栅板上，造成了栅板工作面积下降，铅酸蓄电池发热失水，铅酸蓄电池容量下降，这一现象叫硫化，也就是常说的老化。
使用后的电池长时间不充电闲置，会产生硫化现象。
2、正极板软化、活性物质脱落铅酸蓄电池正极板活性物质的有效成分是氧化铅，氧化铅分α氧化铅和β氧化铅，其中，α氧化铅物理特性坚硬，容量比较小，以多孔状附着在极板，用于扩大极板面积和支撑极板；β氧化铅依附α氧化铅构成的骨架上面，其荷电能力比α氧化铅强很多。
α氧化铅好像是乔木的树干和树枝，β氧化铅好像是树叶。
而光合作用主要是树叶，当然树干也会有一些光合作用，但是很少，主要是靠树叶。
这个大树有一个奇特的特性，就是树枝干一旦参与光合作用，将会变成树叶。
树枝少了，没有支撑作用，树叶会重叠，互相遮挡，使得光合作用下降。
α氧化铅只能够在碱性环境中生成，在酸性环境中只能够生产β氧化铅，而电池是在酸性环境中工作的。
如果α氧化铅一旦参与放电，再充电就只能够生成β氧化铅。
也就是树枝和树干变成了树叶。
开始的时候，光合作用也可能增加，但是很快树叶堆积在一起，遮挡了阳光，光合作用反而下降了。
树枝和树干少了，我们就说电池的正极板软化了。
一堆没有树枝和树干连接的树叶，就会脱离正极板。
产生正极板软化的原因比喻如下：大电流放电状态。
电池正极板表面的氧化铅参与反应快，深层的氧化铅反应以后形成的局部硫酸已经转化为水了，缺少参与反应的硫酸，而隔板中的硫酸扩散首先达到表面，所以表面的α氧化铅液被迫参与反应，再充电以后就形成了β氧化铅。
阀控式铅酸蓄电池提前失效的要因分析及预防措施
很多 ， 既有使用维护方面的， 也有设计 、 制造方面的。 但从现有的使用数据和失效机理统计 结果来看 ， 阀 控式铅酸蓄电池因维护和使用不当， 使环境温度、 充 电方式 、 充电电压或电流等条件不符合运行要求， 导 致 电池 因失水 、 漏液、 ” 鼓肚子 ” 、 极板的硫酸化而提 前失效 的现象最为普遍。因此 ， 有必要对这些因素
关键 词 ： 通信 ； 蓄电池 ； 失效 ； 因素 ； 预 防措施
中圈分类号 ： Ｔ Ｍ ９ １ ２
随着高性能、 智能化高频开关 电源 的大量应用 ，
板和隔板 中， 电池内没有游离的电解液 ， 通过负极板 潮湿来提高吸收氧的能力 ， 为防止电解液减少把蓄
使对相关指标（稳压、 稳流 、 纹波系数等 ） 要求较严 的阀控式蓄电池得到 了广泛的使 用 ， 现 已取代 了防
ｌ 组成及工作原理
１ ． １ 组成
阀控密封铅酸蓄 电池主要 由正负极极群 、 电解 液、 隔板、 电池槽盖 、 安全 阀和极柱端子等零部件组
成。
１ ． ２ 工作原 理
阀控式铅 酸 蓄 电池 的设计 原 理是采 用 超细玻璃
纤维作为隔膜 ， 使注入所需份量 的电解 液吸附在极
第２ ４ 期
进行分析 ， 并采取行之有效的预防措施 ， 以提高其运
行 的可靠性 ， 延长其使用寿命 ， 使之更好的发挥备用 电源 的作 用 。
细玻璃纤维隔膜一方面来吸储 电解液 ， 另一方面为 正极上析出的氧气 向负极扩散提供通道 ， 于是正极 产生的氧气通过隔膜孔隙到达负极表面立即还原成 水， 负极吸氧反应式 ： ２ Ｐ ｂ Ｏ ２ ＋ ２ Ｈ ￣ Ｓ Ｏ ４ ＝ ２ Ｐ ｂ Ｓ Ｏ ４ ＋ ２ Ｈ ： ０ （ ４ ） 。而负极在进一步的的充电中硫酸铅还原 成绒 状 铅 ， 反 应式 ： ２ Ｐ ｂ Ｓ Ｏ ＋４ Ｈ ＋ ４ ｅ 一＝２ Ｐ ｂ＋ ２ Ｈ ２ Ｓ ０ （ ５ ） 。 由于 负极在 充 电末期 与 氧 气 反应 的去 极化作用 ， 抑制了氢气的析出， 而正极析出的氧气一 旦扩散到负极上 ， 立即为负极吸收 ， 从而抑制 了负极 上氧气的产生 ， 使充 电过程中产生 的气体 ９ ０ ％ 以上
阀控式全密封铅酸蓄电池常见故障、问题及原因
极柱严重扭曲，撞击造成极柱渗漏
3、电池壳与盖封合处漏酸
热封或粘合壳盖不牢固
五、外观破损
极柱断裂或电池外表损伤严重
接线不当扭断或意外原因撞断极柱及造成电池外观破损
运输或搬运造成
六、气阀故障
1、电池中某单格外壳严重鼓胀甚至造成胀破了外壳。
阀帽与阀座在顶面的接触部位发生了异常的粘结造成电池不能向外排气。
2电池在存放一段时间26个月后某电池的开路电压或闭路电压明显比其他电池低2v电池低于2v6v电池低于55v12v电池低于11v将电池面上的盖片打开时其中的一个或两个阀帽的顶面中心部位无凹陷正常应有凹陷现出
阀控式全密封铅酸蓄电池常见故障、问题及原因
故障问题
现象
造成原因
一、过放电
1、2v电池电压低于1.8 v（通常只有0-1.5v）
2、电池在存放一段时间(2-6个月)后某电池的开路电压或闭路电压明显比其他电池低(2v电池低于2v，6v电池低于5.5v，12v电池低于11v)将电池面上的盖片打开时其中的一个或两个阀帽的顶面中心部位无凹陷(正常应有凹陷)现出。
1、阀帽与阀座配合太松，造成电池某单格未能密封好。
2、阀帽内壁或阀座外壁有杂物，造成某单路未能密封好，凡是气阀密封不良的单格都会使空气中的氧气可进入电池，造成负极氧化而自放电，同时该单格电池因失水也较快而丧失电池容量。
2、单格电池经均衡充电，电压仍达不到额定电压2v(如12v电池达不到12v以上；6vБайду номын сангаас池仍达不到6v以上，2v电池仍达不到2v以上)且短路的一个单格发热严重。
1、隔板破损或穿透。
2、有铅粒落入电池内部。
四、电池渗漏电液
1、池壳或池盖明显因撞击摔打而破裂。
变电站阀控式密封铅酸蓄电池失效原因分析及对策
经整 流装 置 提 供 ． 蓄 电池 作 为后 备 电 源 ． 在 站 用 电 失 电 的 紧急 情况下． 蓄 电 池便 成 为唯 一 的 直 流 电 源 。 性能好 、 不 用 补 充 电解 液 和 蒸 馏 水 、 无 污染、 大电流放 电能力
２ 阀控蓄 电池失效原 因分析
２ ． １ 干涸 失效
水 显 著增 加 。
旦站用交流失电． 蓄 电 池 不 能 正 常 为 直 流 负 载供 电 ， 变 电站
因此 ， 对 阀控 蓄 电池 失 效 的 原 因进 行 分 析 ， 改善 阀控 蓄 电
将 面 临瘫 痪 ， 造 成 重 大 运行 事故 。 池 的使 用状 况 ．使 阀控 蓄 电 池在 寿命 期 内 能够 可靠 供 电是 非
【 关键 词】 阀控式 密封铅酸蓄 电池； 失效机理 ； 对策 【 中图分类号 】 Ｔ Ｍ ９ １ ２ ． １ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ ５ — ０ ０ ３ ２ — ０ ３
引 舌
直 流 电 源 系 统 是 变 电 站 的 重 要 组 成 部 分 ． 是 继 电 保 护 及
【 摘 要 】 为控制阀控式密封铅酸 蓄电池失效给变 电站安 全运行 带来 的风 险， 对阀控 式密封 铅酸 蓄 电 池 失效的原 因进 行了分析 ， 了 防范 措 施 ， 有 助 于 运 行单 位 提 高 维 护 水 平 ， 防 范 重 大事 故 的发 生 。
阀控式铅酸蓄电池常见问题分析
阀控式铅酸蓄电池常见问题分析摘要：阀控式铅酸蓄电池普遍作为220V直流装置、UPS不间断电源、EPS应急照明装置的重要组成部分，在化工企业供电系统中应用广泛。
在市电发生故障时，阀控式铅酸蓄电池是否能可靠投入运行，将是化工装置能否平稳运行的极其重要因素。
本文根据实际运行经验，对阀控式铅酸蓄电池运行中的常见问题进行分析，从而总结出阀控式铅酸蓄电池日常巡检及维护保养的注意事项。
关键词：阀控式铅酸蓄电池；蓄电池维护保养；蓄电池常见问题1.环境温度过高环境温度过高时，蓄电池由于增加了内部的水分损耗，使极板的腐蚀加剧，缩短了蓄电池寿命。
若蓄电池长期运行在超过标准温度下，则温度升高10℃蓄电池的寿命约降低一半。
最佳的环境温度是控制到25℃，在25℃时，蓄电池的放电容量和使用寿命能达到最佳。
同时电池应避免受到阳光直射。
2、电池室内无通风装置关于通风换气。
对于阀控式铅酸蓄电池电池，IEEE 484标准—“阀控式铅酸蓄电池用于固定用途时的设计及安装”中这样表述：“电池区域应该通风换气，防止氢气聚集以及维持设计的操作温度。
换气条件必须使得氢气含量小于2%（体积百分比）”。
虽然阀控式铅酸蓄电池有95%以上的气体复合效率，但在设计蓄电池室时，还是应该考虑通风换气要求。
3 、过量放电当蓄电池过量放电时，由于内部产生过量的硫酸铅，使极板物质体积增大，引起极板弯曲、膨胀，严重时还将导致蓄电池槽胀裂。
当蓄电池因过量放电导致电池发生外形发生变形，应将蓄电池进行更换。
4 、浮充电压设置过低当浮充电压设置过低时，蓄电池由于长期处于欠充电状态，使极板深处的活性物质无法参与化学反应，继而在活性物质与隔板膜之间形成高电阻层，加大了蓄电池内阻，造成蓄电池的容量下降。
如发现此类故障，可将蓄电池进行较大电流的活化性放电。
5、浮充电压设置过高当浮充电压设置过高时，蓄电池由于长期处于过充电状态，使内部产生的气体量增加，同时因为安全阀经常处于开阀状态，从而引发蓄电池严重失水，电解液浓度增大，蓄电池内部腐蚀加快、容量失效等一系列后果。
阀控式密封铅蓄电池热失控的原因及预防
疋，『{鼍：参风阀控式密封铅蓄电池热失控的原因及预防刘炳华(江苏省射阳县供电公司，江苏射阳224300)￡}商要】对阀控式密封铅酸蓄电池(简称V R L A电池)热失控的产生原因进行了分析，并提出了预防解决方案，确保了电力系统安全、可靠运行。
缓篷谲】V R L A电池；热失控目前电力系统变电站的直流电源系统，大量使用阀控式密封铅酸．蓄电池(简称V R L A电池)，V R L A蓄电池都存在这样的问题：新蓄电池安装时，电池厂家都称阀控铅酸蓄电池在浮充下的使用寿命可以达到10年以上，但在实际中，蓄电池往往在三年时就出现劣化，充放电容量急剧下降，使用超过5年的蓄电池并不多，而损坏的最终表现模式大部分为热失控(T he rm al runa w a y)，失水”鼓肚子”损坏，造成电池组报废，严重威胁整个电源系统的安全运行。
这其中存在两个方面的问题，其一，在使用中对于蓄电池的管理以及维护，没有有效、合理地进行，造成蓄电池在早期就出现劣化，容量下降，蓄电池劣化积累、加剧，导致蓄电池组的热失控而过早报废。
其二，个别蓄电池厂家产品在没有得到时间验证的考验，就夸大蓄电池的使用寿命。
因此，研究探讨如何延长阀控=--t密封铅酸蓄电池的使用寿命，分析造成蓄电池早期损坏的原因，以便在日常维护工作中吸取教训，及时采取措施，让阀控式铅酸蓄电池在关键时刻发挥应有的作用。
本文就对热失控的产生原因作了分析，根据运行经验提出了～些预防水方法。
1热失控的产生原因1．1铅酸蓄电池电动势的产生在未接通外电路时(电池开路)，由于化学作用，正极板上缺少哇子，负极板E多余电子，两极板间就产生了一定的电位差，这就是电洲的电动势。
12铅酸蓄电池放电过程的电化反应铅酸蓄电池放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电-7经负载进入正极板形成电流I。
同时在电池内部进行化学反应。
t3铅酸蓄电池充电过程的电化反应充电时，应在外接一直流电源(充电机或整流器I，使正、负极拐在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质，并把外界的电能转变为1{学能转变为化学能储存起来。
阀控式铅酸蓄电池的故障原因分析
1. 电池内部断路 特征：电池有电压，但不能放电，也不能充电。 故障原因： ①电池制造质量问题，极柱设计过小，使用合金机械强度差，极柱铸 造有缺陷，极柱在焊接时存在隐患等因素而引起的极柱本身或极柱相连接 的部位以及极柱与汇流排连接处机械强度不足。 ②错误的使用合金，使用含锑合金制造极柱和焊条来焊接铅钙合金极 板，使得极柱与汇流排快速腐烂，而形成断路，故最好焊接的合金与板栅 合金相同。 ③使用的原因：电池充电电压过高，电池使用过程中产生高温促成快 速电化腐蚀而是极柱或焊接薄弱处机械强度日益减小以至行车时振断。
1 充电时电压不足（充电电压过低）。 2 长期充电不足或处于半放电状态。 3 过量放电或放电后不及时充电。 4 电池内部短路。 5 电解液密度过高。 6 电池使用温度过高。 7 极板外露。
8 电池自放电会加速极板硫酸盐化， 极板硫酸盐化又会加速自放电。 9 负极板活性物质比正极板多，易引起正板硫酸盐化，并能引起电池
2 充电电压过高是造成这种弊病的主要原因。 3 电池在严重缺水的情况下，继续使用或存放，致使正板栅上部严
重腐蚀。 4. 极板严重硫酸盐化，电池容量下降。 特征：滇池开路电压偏低，大电流放电迅速达到终止电压，时发现：正负极板 颜色淡黄或浅褐色，负极板颜色发白，用手指触摸时感觉有粗大颗粒，正负极 板都很脆硬，严重时表面有白色结晶，在光线照射下闪闪发光。 产生原因：主要是使用不当。
③压力偏大，如开阀压力偏高。 8. 电池槽破裂 原因：
①材料强度不够，低于设计强度，如使用了较多的回补，材料老化， 材料被有机溶剂腐蚀，注塑工艺不佳导致较大的回应力。 ②电池槽结构不好，使局部回应力过度集中。 ③装配压力过大，阀控式为紧装置，装配压力一般为 40-60Kpa。 4 电池内部压力过大，比如气密性试验压力过大易损伤电池槽，表面
阀控式铅酸蓄电池故障分析与处理
阀控式铅酸蓄电池故障分析与处理
1)、故障现象：漏液或破损。
原因分析：电池外壳变形，温度过高，浮充电压过高，电池极柱密封不严。
处理方法：与供应商联系更换处理。
2)、故障现象：浮充电压不均匀。
原因分析：电池内阻不均匀。
处理方法：均衡充电12-24h。
3)、故障现象：单体浮充电压偏低。
原因分析：单体电池欠充电。
处理方法：均衡充电12-24h。
4)、故障现象：容量不足。
原因分析：失水严重，内部干涸。
处理方法：均衡充电12-24h，均充后不行应更换或补加液处理。
5)、故障现象：电池极柱或外壳温度过高。
原因分析：螺丝松动，浮充电压过高等。
处理方法：检查螺丝或检查充电机和充电方法。
6)、故障现象：电池的浮充电压或高或低。
原因分析：螺丝松动。
处理方法：拧紧螺丝。
7)、故障现象：电池组接地。
原因分析：电池盖灰尘或电池漏液残留物导电。
处理方法：清洁电池盖灰尘，更换漏液电池，加上绝缘垫片。
阀控铅酸蓄电池过早失效原因浅析及其维护
第 ２ 卷 第 ２期 ９
２０ ０ ６年 ４月
水 电 站 机 电 技 术
Ｍｅｈｎ ａ ＆ Ｅｅｔｃｌ ｅｈ ｉ ｅｏ Ｈ ｄｏｏ ｅ ｔｔ ｎ ｃａｉ ｌ ｃ ｌ ｒａ Ｔ ｃｎ ｕ ｆ ｙ ｒｐｗ ｒ ａｉ ｃｉ ｑ Ｓ ｏ
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ ２ Ｉ２ ．
２ ２ 安 全 阀 失 控 ．
众所 周 知 ， 通铅 酸蓄 电池在 充 电末期 会 有 大 普
量气 体生 成 ， 正极 板 有 ０ 析 出 ， 负极 板 有 Ｈ 成 。 生
安 全 阀是 ＶＲＩ 蓄 电池 的关 键 部件 之 一 ， 作 Ａ 其
用 就是 控制 蓄 电池 内部 的压 力 ， 之 保 持 在 一 定 的 使 范 围之 内。根据 标 准 规 定 ， 全 阀应 具 有 自动 开 启 安
蓄 电池 在理 想 的状态 下 ， 即全 密封 的情 况 下 ， 行 中 运 无 需加水 。
并不 令人 乐观Ｏ
２ Ｏ年 。从 目前全 国 的使 用情 况 来 看 ， 寿命 一 般 情 其 况下 也就 是 ３ ～６年 ， 好 也 就 是 ８年 ， 失 效 无 法 最 就 再用 了。有 的甚 至才 几个 月就 出现 了严 重 的容量 下 降 。因此 ， 只有 找 出 ＶＲ 过 早 失 效 的原 因 ， 从 Ｉ Ａ 并
和 自动 关 闭 的功 能 ， 开 启 压 力应 是 １ ～ ４ Ｐ ， 其 Ｏ ９ ｋ ａ
关闭 的压力 应 是 １ ｌ Ｐ 。 这 种 开 闭 功 能 ， 方 ～ ｏｋ ａ 一
收 稿 日期 ； ０ ５ １ 一 ７ ２ ０ — ２Ｏ
作者 简 介 ： 陈伟 忠 （９ ４ ）男 ， 理 工 程 师 ． 事 水 电 厂 运行 工 作 。 １７一 ， 助 从
铅酸蓄电池学术论文-2
铅酸蓄电池论文集锦2一、阀控铅酸蓄电池的热失控及其对策1、前言近年来，随着信息以及电子技术的高速发展，要求提供质量更好，使用更方便，维护更简单的备用电源。
VRLA电池因其价格低廉、电压稳定、无污染、无需维护等优点，在通信、金融、电力等领域得到广泛应用。
但是，往往由于对蓄电池的不合理使用，产生了蓄电池的电解液干涸、热失控、早期容量损失、内部短路等问题，进而严重影响到供电系统的可*性。
本文重点讨论有关温度对阀控式密封铅酸蓄电池的影响。
2、温度对阀控式酸蓄电池容量的影响同容量系列电池，以相同放电速率，在一定环境温度范围放电时，使用容量随温度升高而增加，随温度降低而减小。
在环境温度10～45℃范围内，铅蓄电池容量随温度升高而增加，如阀控密封铅蓄电池在40℃下放电电量，比在25℃下放电的电量大10%左右，但是，超过一定温度范围，则相反，如在环境温度45～50℃条件下放电，则电池容量明显减小。
低温（<5℃）时，电池容量随温度降低而减小，电解液温度降低时，其粘度增大，离子运动受到较大阻力，扩散能力降低；在低温下电解液的电阻也增大，电化学的反应阻力增加，结果导致蓄电池容量下降。
其次低温还会导致负极活性物质利用率下降，影响蓄电池容量，如电池在-10℃环境温度环境温度下放电时，负极板容量仅达35%额定容量。
3、温度对阀控式密封铅酸蓄电池寿命的影响温度不仅影响电池的容量，而且影响电池的寿命。
一般而言，在特定条件下，阀控式密封铅酸蓄电池的有效寿命期限称为蓄电池的使用寿命。
阀控式密封蓄电池内部电解液干涸或发生内部短路、损坏而不能使用，以及容量达不到额定要求时蓄电池使用失效，这时电池的使用寿命终止。
阀控式密封蓄电池的使用寿命包括使用期限和循环寿命。
使用期限是指蓄电池可供使用的时间，包括蓄电池的存放时间。
循环寿命是指蓄电池可供重复使用的次数。
电池系列不同，或同一系列但用途不同，使用寿命也不同。
这主要取决于电池的设计和生产过程控制。
阀控铅酸蓄电池的失效和维护
】 阀控 铅 酸蓄 电池 的结 构 特 点
与 以往 的开 口式 、防酸 隔爆式 铅 酸 蓄 电池 相
比， 阀控铅 酸 蓄 电池 有 以下特 点 。 （ ）采用 多元 优质 板栅 合金 ，提 高析 氢过 电 １ 位 ， 制气体 的析 出 。 抑 （） ２ 负极容 量 比正极 容量 过量 １％左 右 。 电 ０ 充 后 正 极 释放 的氧 气 扩散 到负 极 发 生 还原 反 应 ， 重
信、 电力 、 交通 、 计算机系统等基础产业发展十分 讯速 ， 阀控 铅酸 蓄 电池 （ Ｒ Ａ 电池 ） 各 个行 业 Ｖ Ｌ 在
得 以大 量 的应用 。虽 然 阀控 铅酸 蓄 电池 与传 统 的
富液式铅酸蓄电池相 比， 维护工作大大减少。 但免
维 护 阀控 铅 酸蓄 电池 不 等于不 维 护 电池 ，这是 我 们 首先要 转 变 的概 念 。首 先我 们先 了解 一 下 阀控
合效率低 、 从电池壳体 中渗出水、 板栅腐蚀和 自放 电都会造成电池失水 。 若过充电电流大、 浮充电压
过高、 环境 温度 过 高 、 全 阀开 阀压 力低 等会 加速 安 电池失 水速 度 。 当前大 部分 阀控 式 密封铅 酸 蓄 电
另 一 方面 ，负 极 由于氧 气 的作用 抑制 氢气 的 生成 。 这种 正极 的氧 气被 负极铅 吸收 ， 进一 步合 再
出发 ， 阐述 有 关 电池 使 用和 维 护的基 本 知识 及 维护 工作 中的 经验 ， 望 能 对金 丽 温 高速 公路 阀控 希
铅 酸蓄 电池 的维护 工作起 到 积极 的作 用 。
关键 词 ： 电池 失效 ；寿命 ；容量 ；选型 ；维护
０ 引 言
随着 中国经 济 的持续 快 速发 展 ， 汽车 工 业 、 通
阀控式密封铅酸蓄电池故障的原因分析及措施
阀控式密封铅酸蓄电池故障的原因分析及措施摘要：铅酸蓄电池是一种高效、环保的能源，在铅酸蓄电池的使用维护过程中难免发生各种各样的故障。
本文针对铅酸蓄电池在使用中经常出现的几种故障发生的原因进行了分析，并分别提出了具体的预防方法和解决措施，以延长蓄电池使用寿命、早期诊断和预防蓄电池可能出现的故障。
关键词：阀控式；密封铅酸蓄电池；故障原因；解决措施阀控式密封铅酸蓄电池具有防爆安全、使用数量少、电池单体电压高、维护方便、无腐蚀、无污染等优点，尤其是高频开关电源等的应用，使相关指标(稳压、稳流、纹波系数等)要求较严的阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池得到了广泛的应用。
但因这种蓄电池为全封闭式，其内部的实际情况肉眼观察不到，所以对其存在的“病情”不能及早发现，这就为早期采取相应的防范措施带来不便。
在使用过程中显露出的常见问题有：个别蓄电池寿命偏短、漏液、鼓肚变形、短路、反极性等。
1、阀控式密封铅酸蓄电池结构特点阀控式密封铅酸蓄电池的设计原理是把所需份量的电解液注入极板和隔板中，没有游离的电解液，通过负极板潮湿来提高吸收氧的能力，为防止电解液减少把蓄电池密封。
阀控式蓄电池主要由极板、隔板、电解液、电池槽、安全阀、外壳等组成。
阀控式密封铅酸蓄电池的极栅主要采用铅钙合金，以提高其正负极析气过电位，减少其充电过程中的析气量。
由于正负极板电化反应的差异，正极板在充电达70%时，氧气就产生，而负极板达到90%时才产生氢气。
在生产工艺上，一般情况下正负极板的厚度比为6:4。
根据这种正负极活性物质量比，当负极绒状铅达到90%时，正极上的二氧化铅接近90%，再经少许的充电，正负极上活性质分别氧化还原达95%，接近完全充电，这样可使氢气，氧气析出减少。
为了让正极产生的氧气尽快到流通到负极，阀控式铅酸蓄电池极板之间采用新型超细玻璃纤维作为隔板，隔板孔率由橡胶隔板的50%提高到90%以上，从而使氧气流通到负极，再化合成水。
2、对阀控式铅酸蓄电池的认识误区阀控式铅酸蓄电池从一开始便被称为免维护电池，而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10-20年（最少为8年）这样就使个别技术和维护人员产生一种误解，认为这种电池既耐用又完全不需要维护，许多用户从装上蓄电池后就基本没有进行过维护和管理，因而使阀控式铅酸蓄电池出现了很多从未遇到的新问题，例如，电池壳变形、电解液渗漏、容量不足、电池端电压不均匀甚至会出现电池着火或爆炸等现象。
阀控式免维护铅酸蓄电池常见失效模式
免维护铅酸蓄电池，顾名思义最大的特点就是"免维护"。
与铅酸蓄电池相比，它的电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。
它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。
当然相对的，其售价也会比铅酸蓄电池更贵。
至于使用寿命，正常情况下免维护蓄电池的建议更换周期为3年左右，与铅酸蓄电池相当。
阀控式免维护铅酸蓄电池与普通加水的铅酸蓄电池相比，其设计寿命长，使用维护相对很简单，但实际上它的使用寿命远远低于设计寿命。
导致阀控式免维护铅酸蓄电池的短寿命的原因有一下几个方面：一是产品质量问题；而是免维护铅酸蓄电池的特殊结构所决定；三是使用维护方法不当。
由于上述原因导致阀控式免维护铅酸蓄电池失效模式比普通铅酸蓄电池的失效模式要多，常见的失效模式有硫化，失水，正负板栅腐蚀的，内部短路，热失控，早期容量损失和负极汇流排的腐蚀等。
阀控密封铅蓄电池常见故障原因和对策_桂长清
阀控式密封铅酸蓄电池阀控密封铅蓄电池常见故障原因和对策桂长清(中船总公司712研究所,湖北武汉430064)用于通信电源系统中的阀控密封铅蓄电池基本上有两种规格:2V/200Ah~3000Ah的大容量电池(有人称为大密电池)以及12V/24Ah~120Ah的中等容量电池(有人称为中密电池)。
每种规格又包括AG M 电池和胶体电池。
它们的外形虽然不同,但其内部基本结构是一致的。
因而它们的故障既有共同性,又有个别的特殊性。
1新电池容量不足在标准YD/T799-20025通信用阀控式密封铅蓄电池6和YD/T1360-20055通信用阀控式胶体蓄电池6中规定了新电池10h率放电容量应达到额定值的95%以上,3次循环后必须达到100%。
达不到上述要求就表示新电池容量不足。
其主要原因在于电池厂家的电池设计和制造技术。
在生产和制造蓄电池时,必须严格把住从原材料到产品电池出厂各个工序中的质量关,这样才可以使电池的性能达到设计要求。
此外,由于原料铅的价格持续上涨,但电池售价却不能随之上浮,迫使一些电池厂家以电池买方的出价来决定供货电池的真正容量。
2电池容量衰减快,使用寿命短在浮充状态下使用的阀控式密封铅蓄电池,设计要求2V电池的使用寿命应当长达10年以上;12V 的UPS用电池使用寿命应当达到4年。
然而实际的使用时间却小于上述数值。
2V电池的使用寿命达到6年,有的甚至只有3~4年。
12V的电池有时只使用2年,其10h放电时间只有4~5Ah。
造成这一情况的原因,现分述如下:2.1电池硫酸盐化表现形式:充电时电池电压迅速升高,充不进电;放电时电压迅速下降,放不出电。
原因:电池放电深度太深,又不能及时充电,尤其是户外使用的UPS系统,夏天温度太高,会加剧硫酸盐化。
对策:户外电池箱要留有百页窗,通风良好;电池放完电后要及时充电;适当提高UPS充电电流,充分发挥电池允许初始大电流充电的特点。
2.2电池失水表现形式:电池开路电压较高,达到2.2V/单格,但放电容量却较小,同时电池内阻显著增大。
UPS用阀控密封铅酸蓄电池过早失效的研究
UPS用阀控密封铅酸蓄电池过早失效的研究孙德建(力源(天津)蓄电池有限公司,天津 300350)摘要:根据售后跟踪调查的结果,对UPS用VR LA(中型)电池过早失效的原因进行分析,并从维护方面提出缓解和避免的措施。
关键词:阀控密封铅酸蓄电池;过早失效模式中图分类号:T M91214 文献标识码:A 文章编号:1006-0847(2002)03-0133-03Study on the premature failure modes of VR LA battery for UPSS UN De2jian(Liyuan(Tianjin)Storage Betterry Co.,Ltd.,Tianjin30350,China)Abstract:Based on the investigations after sales,the premature failure m odes of VR LA batteries(middle size) for UPS are analyzed and s oluable suggestions are proposed in terms of the battery maintenance.K ey w ords:VR LAB;premature failure m odes1 问题的提出多年的生产和销售UPS用普通VR LA电池,发现这样的问题:以中密电池为例,同型号的电池使用在不同的条件下,实际使用寿命相差很大。
111 大多数电池使用寿命3～5a,寿命终止。
解剖确认失效原因为:正板栅腐蚀、正极活性物质软化脱落、失水、负极硫酸盐化均有不同程度的存在。
112 少数电池使用不足3a,就放不出额定容量的50%,本文称此现象为“电池的过早失效”。
解剖发现:板栅和活性物质完好,电液量不贫乏。
但这种电池经过恢复后,仍能放出额定容量的80%以上。
上述问题困扰我们多年,为了确认电池过早失效原因,我们制定了售后跟踪调查计划。
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第5期2016年10月
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October，2016第43卷 第5期
Vol.43 No.4
0 引言
虽然阀控铅酸蓄电池较传统的电池，优势较为明显，但是本身也存在一定的劣势，即如设计阶段缺乏科学性产生的缺陷问题、配件与材料的质量问题、操作失当问题以及各类随机内因外因造成的问题，而这些问题往往会导致蓄电池的使用年限难以达到标准，而且维护间隔周期较长或者过度运用，都会引发电池失水问题，进而导致电解液蒸发，甚至引发极板硫酸化问题。
以及其他一些引发电池因失水、漏液、鼓包等隐患问题。
因而需要针对这些问题进行研究，并且提出有效的解决策略。
而笔者将通过本文，就阀控铅酸蓄电池过早失效的原因与维护分析方面，提出相应的探讨与研究。
1 阀控式铅酸蓄电池的工作流程
一般的阀控式蓄电池的构造（具体构造如下图图1所示）为正极板中的活性物质为二氧化铅，负极板上活性物质则是海绵态的铅，当将两极都浸入稀硫酸电解液中，同时在两者中央安放耐腐蚀的多孔玻纤隔板则可以避免出现短路。
而其工作流程也类似传统电池，都是通过化学反应产生电能。
在放电过程中，处于正极的二氧化铅以及负极的单质铅都会与稀硫酸产生化学反应，生成硫酸铅和水，而前者在正负极板都可以发现，后者则与电解液融合，当电解液浓度减少，蓄电池进入充电阶段，即将电能转变为化学能。
而且充电过程中，两极附着的硫酸铅又会被还原成二氧化铅与单质铅，而且电解液浓度呈直线上升[1]。
2 引发阀控式铅酸蓄电池提前失效的主要原因研究
2.1 蓄电池极板的硫酸化
根据更多调查研究结果显示，阀控式铅酸蓄电池提前失效的主要因素就是蓄电池负极板的硫酸化，这也是普遍蓄电池都存在的一大问题，而主要的酸化表现为负极板外裹硫酸铅，将极板与电解液进行隔离，进而导致充电放电受到阻碍。
而且随着时间的推移，生成的硫酸盐会持续增加，进而导致电阻直线增大，电池充放电能力直接下降，最终失去效果。
而引发蓄电池极板的硫酸化的原因，则可以分为三个方面，其一，充放电过量，主要体现在电池进行放电后因为未能充满电再次进行放电，也造成欠充问题，而且以上问题累积多次就可对电池寿命造成严重的影响[2]。
图1 阀控式蓄电池主要构造
2.2 浮充电压的不稳定
浮充电压的不稳定主要是指多次浮充情况下，电压差值高于标准，即一般标准情况下，多次浮充的电压差值最大不得超过100 mV。
而引发浮充电压不稳定问题的主要原因主要包含以下四点：其一，电池本身材料、品控以及安全阀的开关压力均低于国家标准，进而导致电池性能存在不稳定性。
其
阀控铅酸蓄电池过早失效的原因与维护分析
李冠华
（汤浅蓄电池（顺德）有限公司，广东 佛山 528322）
摘要：时代的发展伴随着科技的创新，特别是在当前时代背景下，随着用电需求的不断增加，智能高频开关电源也逐步普及，这也让具有严格标准的阀控式蓄电池得到广泛采用，进而取代了传统意义上的防酸隔爆与镍镉固定型电池。
相对而言，前者的优势在于无酸雾出现，不会对设备产生腐蚀效果，而且可以连同设备同步安装，防止爆炸，便于维护，而目前主要用于电力及电信相关企业，对于相关行业的运作与发展都具有重要的意义与价值。
关键词：阀控铅酸蓄电池；过早失效；原因及维护要点
第5期2016年10月
No.5
October，2016现代盐化工
Modern Salt and Chemical Industry
二，工作温度问题，一般蓄电池正常的工作温度在25摄氏度左右，当温度高于这一温度，则会导致浮充出现析气伴随着失水问题，电解液饱和度降低，最后导致电压差问题。
其三，多类电池混合运用，因为不同的电池无论在参数、电压以及容量方面存在差异性，而且这些差异性会直接导致充放电情况、电解液饱和情况、开关阀的压力情况存在不同，最终导致浮充电压的差异。
即如：电池混用会产生低容量过充，高容量充电时间过短的问题。
其四，浮充电压异常，即如一般状况，单体25℃的浮充电压范围一般为2.23~2.28V，当环境实际温度低于正常水平时，浮充电压也会出现异常升高。
而电压值低于正常水平，则表示电池时常充电不充分，而且内部两极形成大量硫酸盐，内阻过高；而且过充问题则会导致安全阀始终为打开情况，电池内部失水，腐蚀加剧。
2.3 电池自身漏液问题
一般而言，阀控式铅酸蓄电池的漏液问题主要集中在槽盖密封处、安全阀位置以及、极柱端子密封处。
而且漏液的原因存在差异性，所以应当进行针对性研究，最后得出解决方案，即如以下：其一、电池槽盖漏液，主要是密封所导致的，即受到质量不行、黏胶老化、裂痕、胶层厚度不足等等因素的影响。
其二、安全阀位置漏液，这一漏液原因也比较多样，主要是安全阀本身无效或者过度打开所致，再者阀体与槽盖不紧密也会引发问题。
其三、两极漏液，这也是由于极柱密封存在问题，而且一般情况下电池阀往往会出现“白色晶体”，这也是因为充电导致电池内部的巨大压力，而打开安全阀后，气体与酸液就会完全排除，最后形成硫酸盐晶体[3]。
3 阀控式铅酸蓄电池的维护方案
3.1 强化正常巡查
在正常巡查过程中，巡查人员需要优先关注蓄电池的壳子是否存在漏液、变形、温度是否有异常，而且需要注意浮充电流情况、蓄电池情况及自流母线与地隔离情况，检查是否存在故障报警信号。
此外，在电池投入运作过程中应当对每个电池的电压、内阻值进行记录，同时在运用半年后，则需要将数据域的一般数据进行对比，若发觉单个电池电压过低或者阻值过高问题，则应当进行激活与替换。
最后，在浮充模式下必须确保相当的电压电流，同时运用核对性放电方法。
特别是针对最新的阀控蓄电池，则需要进行核对放电试验，而且实验周期可以保持在2~3年左右。
3.2 强化供应监控
在目前情况下，阀控式蓄电池具有更加广泛的市场运用前景，但是很多生产厂家在生产过程中往往未能注意产品质量，而是一味打压生产成本。
所以在选择电池供应商的过程中，则需要针对商家的资质、工艺以及制作流程进行选择，同时强化供应监控的力度。
而且安装过程中必须遵循厂家的要求，在装配完成后进行容量检测。
4 结语
总而言之，引发阀控式铅酸蓄电池失效的原因比较多样，既包含电池内部变化的内因，还有更多的外因。
而且对当前使用数据与失效原因分析，失效主要受到环境温度、充电周期、充电电压电流等因素的影响，而且电池失效的表现普遍为失水、漏液、鼓包、极板的硫酸化等等，也需要维护人员重点关注。
[参考文献]
[1] 赵杰权，马宁，柳厚田.混合动力车用阀控式铅酸蓄电池负极碳添
加剂的研究进展[J].蓄电池，2010，47（5）：195-207.
[2] 陈梅.超级电池，超级电容器一体型铅酸蓄电池[J].电源技术，
2010，34（5）：419-420.
[3] 柳厚田，周彦葆，蔡文斌，等.无钙铅合金在阀控式铅酸蓄电池
中的应用[A].第九届全国蓄电池学术会议论文[C].广东东莞， 2012:14-17.
Cause and maintenance of premature failure of valve regulated lead acid battery
Li Guanhua
(Yuasa (Shunde) Co., Ltd. Guangdong Foshan 528322, China)
Abstract: The development of the times with the innovation of science and technology, especially in the context of the current era, with the increasing demand for electricity, intelligent high frequency switching power supply is gradually popularized, it also has strict standards for VRLA battery has been widely used, and replaced the traditional sense of the explosion proof type and battery fixed type nickel cadmium. Relatively speaking, the former has the advantage of no acid mist, will not cause corrosion effect on the equipment, but also together with the equipment installed simultaneously, prevent the explosion, convenient maintenance, and is mainly used in power and telecom enterprises, has important meaning and value for the operation and development of related industries.
Key words：valve regulated lead-acid battery; premature failure; cause and maintenance。