阀控式密封和免维护铅酸蓄电池的寿命影响
变电站阀控铅酸蓄电池的运行与维护
维护电池 的使用要求和维护方法的宣传 ，正确理解 “ 免维护”的含义 ，确保直流系统的安全可靠 。
１ 影响阀控铅酸蓄电池使用 寿命的主要 因素
阀控铅酸蓄电池的正常使用寿命在 ８ １ ～ ０ａ以 上 ，理论上可到 １ ￣２ ，但在实际使用中经常出 ５ ０ ａ
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２０ 年２ ０６ 月
张光亚，等 ：变 电站 阀控铅酸蓄 电池的运行与维护
程中产生大量的热量 ，这些热量如来不及扩散使温 度剧增 ，就会形成热失控 。热失控产生的原因还有 没及时减小浮充电压 、安全 阀不严或开阀压过低等 等，在热失控严重 的情况下如果放 电，有可能使蓄
的，但事实是不可避免的。首先 ，再化合反应效率 是不可能达到 １ ０ 的，不能复合 的气体在 电池内 ０ 部形成一定 的压力，压力超过安全控制阀阀值 时， 阀门打开 ，气体从控制阀中排 出。其次 ，电池是不
可能完全密封的，电池失水是一个缓慢的过程 在 以前的电池维护中，伴随着均衡充 电的过程是进行 电池 比重的调整 ，也就是说采用添加蒸馏水的办法 补充水量 ，以保持电池的均衡性 。但在免维护电池 中，在现有 的维护制度下是不加水的，这样一来 ， 将不可避免造成电池的失水 、电池干枯
电池是 有益 的 。
电池 瞬 间 电压 骤 降 和 蓄 电池 壳 体 温 度 上 升 至 ７ ０～８ Ｏ℃，因此对热失控的问题必须 引起高度的
阀控铅酸蓄电池的寿命及安全可靠性
阀 控 铅 酸 蓄 电 池 的 寿 命 及 安 全 可 靠 性
张 建 元
（ 圳 市金 峰 星科 技 有 限公 司 ， 广 东 深 圳 ５ ８ ３ ） 深 １ ０ １ 摘 要 ：对 阀 控 铅 酸 蓄 电池 的 制 造 工 艺与 使 用 方 面进 行 了分 析 与探 讨 ，提 出 了阀控 铅 酸 蓄 电 池 寿
题 ，特 别 是 ＶＲ ＡＢ的使 用 寿 命 及 安 全 可 靠 性 始 终 是 Ｌ
用 户 和 厂 家 关 注 的 焦 点 。 笔 者 长 期 从 事 蓄 电池 的 推
问题 有 浮 充 电 流增 大 ， 板 腐 蚀 ， 量 下 降 ， 电 热失 极 容 充
控 及 电池 干 涸 。
广 、 售 、 术 服 务 工 作 ， 提 出几 点 不 成 熟 的想 法 仅 销 技 现 供 与 蓄 电池 相 关 行 业 的 技 术 人 员 及 用 户 参 考 。
许 多 厂 家 接 受 了此 标 准 ，并 根 据 此 标 准 制 造 电 池 ， 酸 、 水及 密封 ， 加 加 以期 达 到 ２ ０年 设 计 寿 命 。
然而 １９ ９ ５～１９ ９ ６年 ， 美 各 国最 先 使 用 Ｖ ＡＢ 欧 ＲＬ
的 电 信 用 户 开始 投诉 Ｖ Ｌ Ｒ ＡＢ的可 靠 性 不 稳 定 ，主要
１８ ９ ２年 ，ＶＲ ＡＢ诞 生 （ 实 最 初 的 碱 性 可 充 电 Ｌ 其
铅酸蓄电池的失效模式
铅酸蓄电池的失效模式（朱松然）
(2012-07-15 12:23:21)
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分类：电池
失效
铅酸蓄电池在使用初期，随着使用时间的增加，其放电容量也增加，逐渐达到最大值；然后，随着放电次数的增加，放电容量减少。电池在达到规定的使用期限时，对容量有一定的要求。牵引电池的容量不得低于80％；对于启动电池，应不低于70％。电动助力车电池标准规定也为70％。
一、铅酸蓄电池的失效模式
由于极板的种类、制造条件、使用方法有差异，最终导致蓄电池失效的原因各异。归纳起来，铅酸蓄电池的失效有下述几种情况：
1、正极板的腐蚀变型
目前生产上使用的合金有3类：传统的铅锑合金，锑的含量在4％～7％质量分数；低锑或超低锑合金，锑的含量在2％质量分数或者低于1％质量分数，含有锡、铜、镉、硫等变型晶剂；铅钙系列，实际为铅—钙－锡－铝四元合金，钙的含量在0.06%～0.1%质量分数。上述合金铸成的正极板栅，在蓄电池充电过程中都会被氧化成硫酸铅和二氧化铅，最后导致丧失支撑活性物质的作用而使电池失效；或者由于二氧化铅腐蚀层的形成，使铅合金产生应力，使板栅长大变形，这种变形超过4％时将使极板整体遭到破坏，活性物质与板栅接触不良而脱落，或在汇流排处短路。
2、正极板活性物质脱落、软化
除板栅长大引起活性物质脱落之外，随着充放电反复进行，二氧化铅颗粒之间的结合也松弛，软化，从板栅上脱落下来。
板栅的制造、装配的松紧和充放电条件等一系列因素，都对正极板活性物质的软化、脱落有影响。
3、不可逆硫酸盐化
蓄电池过放电并且长期在放电状态下贮存时，其负极将形成一种粗大的、难以接受充电的硫酸铅结晶，此现象称为不可逆硫酸盐化。轻微的不可逆硫酸盐化，
加强阀控铅酸蓄电池的维护,延长其使用寿命
收稿 日期 ： ２ ０ － ５ ２ ０６ ０ — ０
作者简介 ： 吴峰（９７ ）男 ， １６一 ， 助理工程师 ， 事电力 系统继 电保护检修维护工作。 从
・
４ ・ ２
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《 宁夏电力） ０６年增刊 ２０
表 ｉ 在 ２ ￣以下 时瀑度与容量的关系 ５ ． Ｃ 温度（ ℃）
行经验不足， 对蓄电池的维护不到位， 使得直流电源的可靠性得Baidu Nhomakorabea到有效保证， 使蓄电池的使用寿命缩短。 阀
控铅 酸蓄 电池 虽然被称为免维护铅 酸蓄电池。 对于它的定期 维护和测试并不 能马虎。本文就闽控铅酸蓄 但是
电池的日 常维护， 保持蓄电池的容量并延长其使用寿命方面进行 了 探讨。
关键词 ： 闽控铅酸蓄 电池 ； 电池容量； 电池 内阻
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《 ＝ 宁夏电力￣ ｏ６年增刊 ２ｏ
加强阀控铅酸蓄电池的维护 ， 延长其使用寿命
吴
●
峰 ， 殷 红 玉
（ 宁夏石嘴 山供 电局 ， 石 嘴山市 ７ ３０ ） ５ ０ ０
摘
要： 近 年来， 利用开关 电源技 术制造 的高频开 关电源和 免维护铅 酸蓄 电池有较广泛 的应 用。但 由于运
以内。
２２ 过度 充电对蓄 电池使用寿命 的影响 ．
延长阀控铅酸蓄电池使用寿命的措施
６ ４
炼 油 与 化 工 Ｒ Ｉ Ｉ Ｄ Ｃ Ｅ Ｃ ＬＩ Ｄ Ｓ Ｒ ＥＦＮＮＧＡＮ Ｈ ＭＩ Ａ Ｎ Ｕ Ｔ Ｙ
第２ ０卷
（） ５ 不均衡性充放电的影响 有关的研究结果表 明： 板栅不同部位合金成分与结构的 分布有所不同， 因而会导致板栅电化学性能的不均衡性［ 这 ２ １ ，
炼 油 与 化 工 ２０ ０ ９年 第 ３期
ＲＥ兀ＮＩ ＮＧ ＡＮＤ ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ ＲＹ Ｔ
延长 阀控铅酸蓄 电池使用寿命 的措施
宋 国 玉
（ 大庆石化公 司化工二厂 ， 黑龙江 大庆 １３ １ ６ ７４）
随着高频开关电源的普及 ，阀控铅 酸蓄电池 已在 电力
由表 ３可知 ，在小 电流放电下形成的硫酸铅颗粒的尺 寸远 比大 电流放电条件下的尺寸大 ，就是说在大 电流条件 下晶体形成的速度要 比小 电流条件下慢 ，晶体来不及生长 就很快被氧化还原 了，因而颗粒 比较小 ，而在小 电流条件 下， 较大的硫酸铅晶体就不容易被还原 。 如硫酸铅 晶体长期 得不 到清理 ， 必然会影 响蓄 电池的容量和使用寿命
不 足 或 者早 期 失效 的现 象 。影 响 阀控 铅 酸 蓄 电池 使 用 寿命 的 素 主要 有 ７ 。 个
（ ） 境 温度 的影 响 １环
蓄 电池在 ２ ５℃的环境下可获得较长 的寿命Ｉ ” 。温度 升
浅谈阀控式密封铅酸蓄电池的运行与维护
１ 概 述
境中， 要 保持通 风 良好 ， 避 免存放 于潮 湿卫 生环 境差的地方 。蓄电池应用 远离热源 ， 避
压值对运行是 有利的 。 这时 电池 进行 了短时 间放 电后 Ⅶ即使 对 电池 因没有均 充 电补足 围 内。 都会设 置后备 电源作 为基础保障 。 蓄 电池是 电能 ， 但 由于平 时浮充 电压 取得 较高 ， 电池 ２ ． ３ － ４保持 完整的蓄 电池组运 行记录 后备 电源的主要设备 ， 其中 的阀控 式密封铅 经过一段 时间浮充后 ， 也 能补足短期 放电后 Ａ 、 检查 并记 录充 电设 备的运 行状 态和 酸蓄电池应用 的比较广泛 ， 因为它具有免 维 的电能 。 蓄 电池组 的总电压值 、 充 电电流值 。 修 的特点 ， 应用 比较 方便 。但是 不能 因为免 ２ ． ２ ． ２蓄 电池 系统往 往是 由多 只 ２ Ｖ单 Ｂ 、 每季度 定期检 查并记 录一 次蓄 电池 维修就不对其进行 管理和 维护 ， 如果不对 其 体 电池 串联使用 ， 所 以系统浮充 充电 电流值 组 中每个 蓄电池 的浮充 电压 值 。 进行维护就会减少 它的使用 寿命 ， 从而影 响 取 决于其 中一个浮充 电流值较低 的单体 。 当 ｃ 、 均充时 ， 每隔 ４ 小时应分 别记录每个 到系统的正 常运 行。 每个 电池充足 电后 ， 各 单体 电池 的浮充 电压 蓄 电池的充电电压 以及充 电电流 。 ２阀控 式密封铅酸 蓄电池 的运行维护 值 会趋 向于相 同值 。 阀控 式密封 铅酸 蓄电池 具有 免维 护的 ２ ． ２ － ３对 于无 人 值 班 站 需 要 浮 充 电 压 特点 ， 但是并不 是可 以完全 的不对其进 行维 时 ， 选取 的值 不能低 于 中心值 ， 因为 用户 不 护 ，只是针对 于需要维 护的蓄 电池来 讲 ， 维 可能经常对充 电设 备 的电压 值进行调 整 ； 同 护工作量有 所减少而 已 ， 对 其进行 的 日常充 时大部 分开 关 电源充 电设备 输 出的 电压 值 电等维护 还是很有必要 的。 蓄电池 在生产 的 都不能 精确 地按标 准温 度补 偿 系数 来修 正 过程 中 ， 即使是 同一个 厂家生产 的同一个 型 其输 出电压 ，只能在一个 范围 内进行 调整 ， 号 的 电池 ， 在使 用环 境不 同的情 况下 ， 其使 因此为 了设备 长期工作 的安全性 ， 在 对蓄 电
阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理和维护
阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理和维护
工作原理：
阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理基于铅酸电池的化学反应。在充电状态下，电池内的负极板（铅）上生成二氧化铅，正极板（二氧化铅）还原为铅，同时，在电解液中形成硫酸铅。而在放电状态下，正负极板之间的化学反应反转，二氧化铅还原为铅，同时电池释放出电能。
然而，阀控式密封铅酸蓄电池与普通铅酸蓄电池的区别在于，它具有自密封的特点。密封结构可以控制气体的扩散和液体的蒸发，使得电池能够保持足够的电解液，同时阻止外部空气进入电池内部。这使得阀控式密封铅酸蓄电池具有更长的寿命和更高的安全性能。
维护：
1.温度控制：电池的工作温度应在20℃-25℃范围内，避免过高或过低的温度。高温会加速电解液的蒸发，降低电池的寿命，低温则会降低电池的容量和输出功率。
2.充电状态：尽量保持电池处于充满状态，可以通过定期充电或充电器进行维护充电来实现。如果长时间不充电，电池内的自放电会导致电池电量逐渐减少。
3.清洁维护：定期检查电池表面的污物，如有必要可以用湿布或软刷进行清洁。同时检查电池连接器和线缆的接触是否良好，如有松动或腐蚀应及时修复或更换。
4.定期检查电池状态：通过测量电池的开路电压、内阻、容量等参数，可以了解电池的健康状态。如果发现电池存在异常，如充电时间延长、容
量下降等，应及时进行维修或更换。
5.安全措施：在维护电池时应注意安全，及时清理电池周围的杂物和
易燃物，避免因外界因素引起的安全问题。同时，正确使用充电器以防止
过度充电或过度放电。
总之，阀控式密封铅酸蓄电池以其自密封、阀控和免维护的特点，成
阀控式密封铅酸蓄电池的寿命及失效分析
蓄电池）具有体积小、 ， 重量轻 、 电性能好 、 放 维护量小 等特点 ， 使其在很多应用领 域迅速取代 了传统 的防酸 隔爆式 蓄 电池 。阀控 式密 封铅 酸 蓄 电池 的设计 寿命 一 般 大 于 ５年 ， 最长 可 以达 到 ２ ０年 以上 ， 是 环 境 的 变 但 化、 使用不当等种种因素都 会直接影响蓄 电池的效率 和寿命 。本文论述了各种影响蓄电池容量和寿命的因 素， 以便可以对蓄电池进行更好地维护， 延长其使用寿 命 ， 高经 济性 。 提
文章编 号 ：０ ９３６ （０ ６ ０—０ ３０ １０—６４ ２ ０ ）６０６ —３
： 囊德 ｊ ； 缎
阀控 式 密 封 铅 酸 蓄 电池 的 寿 命 及 失效 分 析
术守喜 ，亓学广 ， 陶 鑫， 刘惠萍 （ 山东科技 大学 信电学院 ， 山东 青岛 ２ ６ １ ） ６ ５ （ ） 摘要 ： 介绍 了各种影响 阀控式 密封铅 酸蓄电池 寿命 及容 量的 因素 ， 分析 了其 失效的 原 因， 相应 的ｇ ０ 的维护提 并 － ａ池
般来说 ， 循环使用 Ｖ Ｉ Ｒ Ａ蓄电池常用 充电方式
有 以下 ３种 ：
（ ） 流 充 电法 １恒
恒流 充 电法是 Ｈ 调整 充 电装 置输 出 电压 或 改变 与 ＝ ｊ 蓄 电池 串联 电阻保 持 充 电 电 流 强度 不变 的 充 电 方法 ， 控制 方法 简单 。但 由于 电池 的可 接受 电流能 力是 随 着 充 电过程 的进 行 而逐 渐下 降 的 ， 到充 电后 期 ， 电 电流 充 多用于电解水 ， 产生气体破坏氧循环 ， 使电池寿命受到
密闭式铅酸蓄电池寿命影响因素简析
密闭式铅酸蓄电池寿命影响因素简析
摘要：通过对国内多个发电厂电气直流系统安装、调试过程中阀控式铅酸蓄电
池充放电的经验，针对影响阀控铅酸电池使用寿命的主要因素，给出了提高其使
用运行寿命的建议。
关键词：铅酸蓄电池；工艺；寿命
1前言
阀控式铅酸蓄电池是在普通铅酸蓄电池基础上发展起来的新型蓄电设备，随
着高频开关电源的配套使用，阀控式铅酸蓄电池已开始被广泛应用。“免维护”是
相对于普通铅酸蓄电池而言的，主要用在无须添加电解液和较低要求的运行场所。国内很多发电厂都使用了多组这种“免维护”蓄电池，也曾出现过储存维护不当、
放电不完全、充电模式选择不正确等原因而造成蓄电池性能降低以及个别电池报
废的现象。
2铅酸蓄电池放电原理
2.1阀控式铅酸蓄电池的基本原理
阀控式铅酸蓄电池的特点在于它的密封性原理，即利用负极吸收原理，通过
氧气复合循环来保证其密封性。氧气复合循环的原理是，在充电后期，正极开始
析出氧气，当氧气扩散到了负极被负极吸收，此时的反应过程如下：
在上述充电过程中，氧气在正极生成，扩散后在负极被吸收的过程，就是“氧
气复合循环”。另外，负极由于活性物质过量而在“氧气复合循环”的作用下始终处于未充足电量状态，使氢气不能析出，即充电过程中负极只发生如下反应：
2.1阀控式铅酸蓄电池的失效机理
阀控式铅酸蓄电池失效的主要原因有以下几方面：板栅腐蚀、水损耗、热失控、负极板硫酸盐化和电池电压不均等，其中最常见的失效原因是正极板腐蚀。
对阀控式铅酸蓄电池性能和劣化速度影响最大的是正极，其腐蚀速度的影响因素
主要有腐蚀膜孔尺寸、极化、变形、活性物质性能变化等。
影响阀控电池使用寿命的因素及维护建议
许多。但与电源系统设备配套的阀控式蓄电池作为 保证通信设备正常运行 的最后一道防线， 却仍然不 时地会出现一些故障。主要表现为电池的放电容量 不足 ， 使用寿命提前结束 ， 给企业带来极大的经济损
夏南军， 雷卫清 ： 响阀控 电池使用寿命的因素及维 护建议 影
４ ７
１２ 充 电对 电池的影 响 ．
统计资料显示 ， 因充放 电控制不合理而损坏的 电池 占总损坏 电池数的 ８％。本来应工作 ｌ 年 ～ ０ ０ ２ 年的阀控 式铅 酸蓄 电池 ， ０ 绝大部分都在 ３ 年 ５ 年内损坏， 造成了极大的损失。由于 目前通信 电源 系统采用全浮充供 电体制 ， 蓄电池充电采用的是低
作者简介 ：夏南军 （９ ４ ） １７ 。男。江苏响水人 。工程师 。工程硕士 ．目前主要从事通信技 术的培训工作 ；雷卫清 （９６ － 。男 。江苏丹阳 １６ ＿ ） 人 。高级工程 师，中心 主任 。中国通信学会通信电源委员会委员。
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第１ 期
寿命缩短 ； 增大的浮充 电流会产生更多的盈余气体 ，
这样便使氧在负极复合受到阻力 ， 从而削弱了氧 的 循环机能 ， 同时， 电池 内较高气压 的氧气和氢气会通
延长阀控式密封铅酸蓄电池寿命的几项措施
查蓄 电池 组 中每 一 单体 电池 的 电压 。
１ １提 高供 电质 量，改善 电源设备 的运行环境 ．
２３ －
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网络 ｓ传输
鲞星霎
ห้องสมุดไป่ตู้
压长 期偏 低 ，导 致 电池 长时 间充电不 足 ，极 板硫 酸
化 ，放 电容量降低 。检查 电池是 否失水 ，于 ＶＲＬＡ 采用贫液式设 计 ， 电池的放 电容量对 电解液量非 常敏 感 ，电池 一旦失 水 ， 电容量 就会下 降 ， 放 内阻就 会加
电质量 差以 及维 护不到 位的 原 因 ，造 成蓄 电池 容量 降低甚 至报废 。我 作 为一名 从事 电池 维护 的工 作人
员 ，从维护的角度来讨 论延长 ＶＲＬ 电池 的使用寿 Ａ
垒
命 ，并且 日常维 护 中采 取 的措施加 以总结 ，供同 将 行 们参 考 。
增 多 ，只是 致使通 过 安全 阀排 出的 气体量 增 多 ，容
电池 失水和热失控 是 ＶＲＬ 电池失效 的重要 因 Ａ 素 。 由于 ＶＲＬ 电池采 用密封 结构 ，电池 失水会给 Ａ ＶＲＬＡ 电池带来 灾难性 的后果 。要想 从根本上改 善 电池失水 、杜 绝失 控 的发生 ，应 主要从 两方 面采 取 措施 ：合 理选 择浮 充 电压和设 置 充 电限流值 。热失 控是 指 电池充 电电流 增 大与 电池温 度升 高相互 助长 的 恶性循 环 ，最终导 致 电池 的失效 。因此合理 设 置 电池 的浮 充 电压是一 个非 常重 要 的问题 。这里 讲的 浮充 电压 应是 考虑温 度补 偿后 的浮 充 电压 。浮 充 电 压 选 的过 高 ，易使 电池组 过充 电， 电池产 生的 热量
阀控式铅酸蓄电池寿命与环境温度间关系的探讨
阀控式铅酸蓄电池寿命与环境温度间关系的探讨
摘要：本文主要思考了环境温度对阀控密封铅酸蓄电池寿命的影响，探讨了影
响的主要的表现，继而思考了环境温度对阀控式铅酸蓄电池寿命影响的具体的应
对措施。
关键词：温度，阀控密封铅酸蓄电池，寿命，措施
前言
针对环境温度对阀控密封铅酸蓄电池的影响方面的内容，我们需要进行进一
步的总结，只有进行了总结，才能够让环境温度对阀控密封铅酸蓄电池的影响不
会出现问题。
1、环境温度对阀控密封铅酸蓄电池寿命的影响
温度影响电池的寿命。在特定条件下，阀控式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。在环境温度25±5℃下，阀控式铅酸蓄电池的100%DOD循环寿命可达300次～500次，浮充使用寿命可长达15年～20年。阀控式铅酸蓄电池终止规律与
传统蓄电池一样，即循环使用时，其寿命主要依赖于充放电深度，浮充使用蓄电
池的寿命主要依赖于浮充电压和温度。阀控式蓄电池与传统富液式铅蓄电池的失
效模式不同。由于阀控式铅蓄电池是紧装配，正极活性物质不易脱落，电解液分
层现象大为减轻。正常情况下，阀控式密封铅酸蓄电池寿命终止的主要原因有：
电解液干涸，电解液作为参加化学反应的物质，在阀控式密封铅酸蓄电池中是容
量的主要控制因素。电解液干涸将造成电池失效。热失控可使蓄电池外壳鼓胀，
铅酸电池循环寿命分析
铅酸电池循环寿命分析
前言
影响铅酸蓄电池寿命的因素是多方面的，包括电池的内在因素，如蓄电池结构、正负极板栅材料、正负极活性物质、隔板、电解液浓度等，也取决于一系的外在因素，如放电电流密度、温度、放电深度、维护状况和贮存时间等。放电度越深，使用寿命越短。过充电也会使寿命缩短。随着酸浓度增加，电池寿命降低。在大容量铅酸蓄电池研究过程中我们发现铅绒短路是造成蓄电池性能下降并失效的重要原因。此外正极板栅的腐蚀变形、正极活性物质脱落、软化、不可逆硫酸盐化、锑在活性物质上的严重积累都是影响蓄电池寿命的关键因素。
为了防止正极板栅腐蚀，研制了多元低锑合金。这种多元合金的耐腐蚀性大幅度提高。负极板栅采用镀铅铜拉网。铜板栅重量与活性物质之比为1：3，蓄池的比能量得到显著提高。而且由于铜板栅负极电性能好，充电接受能力强，提了蓄电池充放电循环寿命。在正负极活性物质中加入添加剂，提高活性物质利用率，延长使用寿命。为了防止铅绒短路采取了全面的防短路措施。采用了高性能的板和一系列的新装配工艺。
铅酸蓄电池发展简介
铅酸蓄电池最早由盖斯腾·普朗特于1860年制成，至今己有140多年的历史。一百多年来，随着科学技术的发展，铅酸蓄电池的工艺、结构、生产机械化和自动化程度不断完善，性能不断提高。由于其优良的性能价格比，直到今天铅酸蓄电池的产量和应用仍处于各种化学电源的首位”。其应用主要包括动力、起动、应急和工作电源，使用对象包括车辆、船舶、飞机、电信系统、电脑、仪器以及其它设备、设施，尤其在汽车电池和工业蓄电池中，铅酸蓄电池占有90％以上的市场份额，具有绝对优势121。1800年原始的Valta电堆首次出现。1801年戈泰罗特已经观察到所谓“二次电流”，即在充电后可以得到和充电电流方向相反的电流。德拉·早维从1836～1843年研究了Pb02在硫酸溶液中作为正极的原电池。铅酸蓄电池的几种电极形式和主要工序的制造工艺是在1860～1910年的半个世纪中逐步确定下来的。最早出现的是形成式极板。1881年福尔首次提出涂膏式极板。谢朗最先使用Pb．sb合金铸造板栅，目的是为了提高液态合金的流动性和固态时的硬度。1924年R本人岛津发明了球磨机，并用球磨粉代替红黄丹粉作为蓄电池的活性物质。用木素作为负极活性物质添加剂有效地防止了硫酸铅结晶变粗，延长了蓄电池的寿命。20世纪20年代出现了微孔橡胶隔板，40年代有了树脂一纸隔板，它们逐渐代替了木隔板n 50年代到60年代的20年间，铅酸蓄电池在制造工艺方面的重大进展有几个方面：用塑料代替硬质橡胶制造电池槽和盖；采用薄形极板并改进板栅设计；应用于启动用蓄电池的穿壁焊技术；普遍采用低锑或无锑合金铸造板栅；提高短时率放电时活性物质利用率；干式荷电池的制造工艺。70年代后各国都大力发展免维护和密封铅酸蓄电池吼在基础理论方面，物理学特别是电子学的成就和手段被普遍采用：稳恒电位仪、扫描电流仪、扫描电子显
浅析影响阀控式密封铅酸蓄电池使用寿命的原因及预防措施
浅析影响阀控式密封铅酸蓄电池使用寿命的原因及预防措
施
摘要：该文章分析了影响阀控式密封铅酸蓄电池使用寿命的内部因素和外部因素，并提出了延长蓄电池使用寿命的预防措施，在实践工作中做好对阀控式密封铅酸蓄电池的运行管理，尽可能减少蓄电池失效的几率，以确保阀控式密封铅酸蓄电池直流系统可靠稳定的运行。
关键词：阀控式密封铅酸蓄电池寿命影响因素预防措施阀控式密封铅酸蓄电池性能稳定、可靠、维护工作量小，受到设计和运行人员的欢迎。但阀控式密封铅酸蓄电池对温度的反应灵敏，不允许过充电和欠充电，对充放电要求较为严格，要求有性能较好的充电装置，使用维护不当将严重缩短蓄电池的使用寿命。
1.阀控式密封铅酸蓄电池的寿命
阀控式密封铅酸蓄电池的寿命分为设计使用寿命和使用寿命。
1.1设计使用寿命
设计使用寿命是厂家设计的按规定的环境运行的寿命。一般的阀控式密封铅酸蓄电池的正常运行条件是在温度为25oc、浮充电压在2.25～2.27v（13.5～13.62v系6单体），2v蓄电池的寿命为10～15年，而6v和12v系列设计使用寿命为3～6年。
1.2使用寿命
使用寿命是阀控式密封铅酸蓄电池在安装现场的实际运行使用寿命。一般阀控式密封铅酸蓄电池的使用寿命小于其设计使用寿
命，一般使用寿命为不到设计使用寿命的一半或更短。
2.影响阀控式密封铅酸蓄电池寿命的因素
由于极板种类、制造条件、使用方式有差异，导致蓄电池失效的原因也各异，这些归纳为铅酸蓄电池失效的内部因素。除此之外，蓄电池失效还和一些外部因素有关，如放电深度、放电电流密度、充电电流倍率等。
阀控式铅酸蓄电池原理与故障维护
阀控式铅酸蓄电池原理与故障维护
[摘要] 本文主要介绍了阀控式铅酸蓄电池的工作原理、蓄电池存在问题、影响蓄电池使用寿命原因以及阀控式蓄电池故障原因及处理方法，为蓄电池运行及维护提供参考。
[关键词] 阀控式铅酸蓄电池；直流供电
0前言
阀控式密封铅酸蓄电池是电力系统中直流供电系统的重要组成部分，它作为直流供电电源，主要担负着为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保直流负荷、继电保护、通信设备的正常运行。因此，蓄电池的稳定性和在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行具有十分重要的意义。
1阀控式铅酸蓄电池工作原理
阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理，基本上仍沿袭传统的铅酸蓄电池，它的正极活性物质是二氧化铅（PbO
2
），负极活性物质是海绵状金属铅（Pb），电解
液是稀硫酸（H
2SO
4
），其电极反应方程式如下：
（一）放电过程
负极：Pb-2e-+SO
4
2-==PbSO4
正极：PbO
2+2e-+SO
4
2-+4H+==PbSO
4
+2H
2
O
总反应：Pb+PbO
2+2H
2
SO
4
==2PbSO
4
+2H
2
O
（二）充电过程
负极：PbSO
4+2e-==Pb+SO
4
2-
正极：PbSO
4-2e-+2H
2
O==PbO
2
+4H++SO
4
2-
总反应：2PbSO
4+2H
2
O==Pb+PbO
2
+2H
2
SO
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阀控式铅酸蓄电池在结构和材料上做了重要改
进，正极板采用铅铬合金，负极板采用铅钙合金，隔板采用超细玻纤隔板，并使用紧凑装配和贫液设计工艺技术，整个电池反应密封在塑料电池壳内，出气孔上加装单向的安全阀。这种电池结构，在规定的充电电压下进行充电时，正极析出的氧可通过隔板通道传送到负极板表面，还原成水。这种充电过程，电解液中的水几乎不损失，使电池在使用过程中达到不需要
影响阀控式密封铅酸蓄电池寿命的因素及对策
低一半 。如果条件允许 ， 应把蓄电池安放在有空调 环境 中 ， 其 工作 在 正常 的温 度 中（５ ０ ， 使 １ ￣２ ＂ 同时 Ｃ） 在设计充 电设备时考虑温度补偿措施。温度采样点 的选 取至 关重 要 ， 直接 关 系着 补 偿 的 效 果 。温 度 它
［ 摘要 ］ 针对铅酸蓄 电池在使用过 程中 出现 的各种故 障以及使 用寿命大大缩短 等问题 ， 简要地介 绍了阀控 密封铅 酸蓄电池 （ Ｌ ） Ⅵ Ａ 工作原理及 相关特性 ， 细地分析 了这些故 障存在 的原因 ， 详 并在 此基础上提出了阀控密封铅 酸蓄
电 池 最 佳 性 能 的实 现 方 法 。
维护很不合理 ， 导致 了种种故障的出现 ， 没有达 到产 品性能及设计效果 ， 致使使用寿命缩短 ， 如何实现其 最佳性能？本文就此进行分析 ， 并提出相应措施。
元 合金 ， ２ ３ 单体 （５ ） 在 ．５Ｖ／ ２ ℃ 以上 时释 放气 体 ， 从 而相对 减 少 了气 体 释放 量 。
ｐ—ｃ－ Ｓ 一 四元耐蚀合金 ， 根据板栅腐蚀速 ｂ ａ 一ｎ ＿ 则 度推算 ， 电池的使用寿命可达 ｌ～ｌ 年。然而从 电 ０ ５ 池使用结果来看 ， 水损耗速度却成为影响密封电池使 用寿命 的最 关 键性 因素 ｌ 。对 于 Ａ Ｍ 密封 铅 蓄 电 ２ Ｊ Ｇ 池而 言 ， 由于采 用 贫液 式设 计 ， 电池 的正极 和负极 活
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阀控式密封和免维护铅酸蓄电池的寿命影响
摘要：本文讨论了阀控式密封和免维护铅酸蓄电池作为太阳能灯具、光伏电站和光伏户用系统的储能电源，在全天候运行时的耐候性问题，即自然环境下温度对蓄电池寿命、容量的影响，以及光伏系统储能铅酸蓄电池研究、开发。
关键词：VRLA蓄电池胶体铅酸蓄电池免维护铅酸蓄电池环境温度蓄电池寿命蓄电池容量蓄电池研发方向
近年来，太阳电池的光伏发电技术得到了世界各国的高度重视。从欧美的太阳能光伏“屋顶计划”到我国的西部光伏发电项目。太阳能光伏发电已经显示了其强劲的发展势头。随着光伏发电技术的发展和低成本光伏组件的产业化，太阳能灯具、光伏电站和光伏户用电源，均要求蓄电池供应商能够提供全天候运行的蓄电池，而目前光伏系统多采用阀控式密封铅酸蓄电池（以下简称铅酸蓄电池缩写为VRLAB）胶体铅酸蓄电池和免维护铅酸蓄电池（不是VRLA蓄电池）作为储能电源。耐候性是指蓄电池适应自然环境的特性。本文主要讨论自然环境下温度对蓄电池寿命、容量的影响及解决方法，以及储能铅酸蓄电池研究发展方向。上述三种产品在河北奥冠电源公司已批量生产，山东皇明太阳能公司做储能蓄电池已配套应用，现场试验效果很好。
一、温度对铅酸蓄电池寿命的影响
VRLA铅酸蓄电池受温度影响较大，按阿里纽斯原理，在大于40℃，温度升高10度，寿命降低一倍，寿命终止的主要原因是：（一）硫酸电解液干涸；（二）热失控；（三）内部短路等。
（一）硫酸电解液干涸：
硫酸电解液作为参加化学反应的电解质，在铅酸蓄电池中是容量的主要控制因素之一。酸液干涸将造成电池容量降低，甚至失效。造成电池干涸失效这一因素是铅酸电池所特有的。酸液干涸的原因：（1）气体再化合的效率偏低，析氢析氧、水蒸发；（2）从电池壳体内部向外渗水；（3）控制阀设计不当；（4）充电设备与电池电压不匹配，电池电压过高、发热、失水、干涸而失效。
VRLA铅酸蓄电池受到上述（1）（2）（3）（4）四种因素的影响，其中（2）（3）（4）三种因素引起的失水速度随环境温度的上升而加快，从而加速了铅酸蓄电池以干涸方式失效。酸液干涸是影响VRLA铅酸蓄电池寿命的致命因素，VRLA蓄电池不适于在35℃以上高温条件下使用。
（二）热失控：
蓄电池在充放电过程中一般都产生热量。充电时正极产生的氧到达负极，与负极的绒面铅反应时会产生大量的热，如不及时导走就会使蓄电池温度升高。蓄电池若在高温环境下工作，其内部积累的热量就难以散发出去，就可能导致蓄电池产生过热、水损失加剧，内阻增大，更加发热，产生恶性循环，逐步发展为热失控，最终导致蓄电池失效。
VRLA铅酸蓄电池由于采用了贫液式紧装配设计，隔板中保持着10%的孔隙酸液不能进入，因而电池内部的导热性极差，热容量极小。VRLA铅酸蓄电池之所以在高温环境下非凡分类生热失控，是由于安全阀排出的气体量太少，难以带走电池内部积累的热量。热失控的巨热将使蓄电池壳体发生严重变形、胀裂、蓄电池彻底失效。
（三）内部短路：由于隔膜物质的降解老化穿孔，活性物质的脱落膨胀使两极连接，或充电过程中生成枝晶穿透隔膜等引起内部短路。深放电之后的蓄电池，其吸附式隔板易出现铅绒或弥散型沉淀，或形成枝晶，导致正负极板微短路。
由于VRLA铅酸蓄电池的负极冗余设计，充电的初、中期充电效率比正极板充电效率高，所以在正极板析氧之前，负极已生成足够的绒面铅，用于使氧进行再化合。在制作蓄电池过
程中，以负极活性物质的量作为控制因素，可以减缓电池性能的恶化。
除此而外，目前在铅酸蓄电池中还普遍采用添加剂，用以改善蓄电池性能，如添加锌、镉、锂、钴、铜、镁、等金属盐或氧化物。这些添加剂均为强电解质，在放电过程中其离子向负极迁移。这些金属离子起化合配位作用，降低形成硫酸铅的概率，既是形成了硫酸铅，也比较松软，易于软化或还原。在电池的使用中，应尽量保持温度恒定，避免温度的大起大落，减少枝晶析出产生的机会。
综上所述，高温对蓄电池失水干涸、热失控、正极板栅腐蚀和变形等都起到加速作用，低温会引起负极钝化失效，温度波动会加速铅酸蓄电池内部短路等等。这些都将影响电池寿命。
二、温度对铅酸蓄电池容量的影响
（一）第一类早期容量损失，缩写为PCL-Ⅰ。
铅酸蓄电池容量突然损失的主要原因是阻挡层。由于Pb-Ca-Sn-Al合金再生缺陷和半导体效应，正极活性物质与板栅间形成了单项导电的阻挡层，导电层组成成分较为复杂并具有半导体特性的晶体，对温度极为敏感，通过对腐蚀层的研究，改进了电池的合金和铅膏添加剂等半导体掺杂制造工艺，其原理是半导体晶体对纯度极为敏感这一原理，一个ppm的掺杂能增加103的电导率，通过合理的掺杂工艺，这种失效模式基本上解决。
（二）第二类早期容量损失，缩写为PCL-Ⅱ
铅酸蓄电池容量缓慢损失的主要原因是不是通常所见的板栅腐蚀硫酸盐化或活性物质软化脱落等，而是由于多孔活性物质膨胀引起颗粒之间互相隔绝，受温度影响很大，由PbO2PbSO4 软化过程中膨胀收缩，引起的正极活性物松软和络合结构的不可逆损坏，逐渐软化脱落。造成正极板以较低的速度损失容量。
（三）第三类早期容量损失，缩写为PCL-Ⅲ
铅酸蓄电池无法充电的主要原因是由于负极添加剂活性降低或损失，而使充电困难，充电接受能力差，再充电不足，从而导致负极板底部1/3处硫酸盐化而造成的。
在常温10h--20h率放电时电池容量受限于正极，在低温（-15℃以下）和高倍率（1h率以上）放电时电池容量受限于负极，低温大电流放电或受高温影响负极极非凡分类生钝化，其原因是放电过程中有大量的离子要在很短时间内进入酸液，而形成晶核需要一些时间，这样在电极表面的呈现过大的饱和度，与正常放电电流密度相比就能够形成数量多而尺寸小的晶核，使得电极表面变成孔隙小的致密层，阻碍放电反应的继续进行，类似于部分放电量消耗于这种硫酸铅盐层上。
高温促使负极添加剂的分解或溶解在电解液中而早期损失，使负极绒面铅钝化。在低温状态，溶解度明显降低，即使放电电流与低温低浓度时相同、放电时产生的速度不变，但相对于低平衡溶解度来说提高了饱和度。在低温状态，还导致酸液的粘度增加，导致酸扩散速度下降，增大蓄电池的内阻，高速传质性能变坏。
钝化层厚度与硫酸铅的结晶尺寸、孔隙率和孔径结构有关，即与硫酸铅的溶解度以及铅电极表面溶液饱和度有关。在低温及电流密度、硫酸浓度高时，使负极表面溶液饱和度过高，钝化层随之变厚。所以很易造成蓄电池因放电困难而失效。负极板的钝化表现为既充不进电也放不出电。
温度对上述(一)(二)(三)诸因素影响的机理及程度涉及到电化学热力学、电化学动力学、半导体物理学、金属物理学等方面的理论，仍在进一步研究之中。但高温确实会使蓄电池中的添加剂氧化失效，引起活性物质脱落，负极钝化使蓄电池早期的容量衰减速度加快。这种早期容量衰减，将导致铅酸蓄电池寿命缩短，可靠性变差。
（四）正极板腐蚀
依据化学热力学原理，环境温度过高，铅酸蓄电池放电深度越大，电解液密度越高，板栅腐蚀越剧烈；储存时间愈长，腐蚀层越厚。伴随着板栅腐蚀而产生板栅变形拉伸，其结果使板