阀控蓄电池的干涸、热失控的现象、原因及解决办法

阀控蓄电池的干涸、热失控的现象、原因及

解决办法

蓄电池的干涸和热失控是由于使用不当等各种原因导致的让蓄电池寿命减少的两种现象，很多用户在使用过程中都有过这种现象，他对蓄电池的寿命伤害是非常大的。现在天洲为您全面的整理蓄电池的保养维护方法，助您避免这两种现象。

阀控蓄电池的干涸

火炬牌阀控式铅酸蓄电池自从火炬蓄电池推出以来，由于其操作维护简单，释放有害气体少，对环境的污染程度大大降低，而受到用户的好评。然而很多用户反映阀控蓄电池使用年限远远不足设计寿命10年以上。其中，阀控蓄电池容易干涸和热失控是重要的原因。蓄电池干涸(dry—up)是充电电解引起电解液水损失并使蓄电池放电容量减少的一种现象。用作备用电源的阀控铅酸蓄电池面临温度严峻的大气环境，特别是在夏季高温大气环境中，由于浮充电期间的电解液水解，蓄电池易发生干涸或热失控，进而损害蓄电池性能。

为什么阀控式蓄电池容易干涸呢？是因为阀控蓄电池是典型的贫液式电池，内部的电解液全部吸附在电池的隔膜中，没有游离的电解液。加上用户使用不当，就会加剧电池失水，使电池的反应无法继续进行，从而损害了蓄电池寿命。以下行为都会加剧阀控蓄电池干涸：

1、使用环境温度过高；

2、不及时补充电解液；

3、长期过充电。

其实，用户只要按照火炬蓄电池提供的说明书上的规定来操作，且定期来我们的维修售后部门检查保养，阀控蓄电池的寿命是完全可以达到设计寿命的。

热失控让蓄电池寿命大减

蓄电池有一种现象叫热失控，它是让我们的电池达不到理论寿命的重要“凶手”。所谓热失控(thermal runaway)是温度上升伴随引起蓄电池不正常热发生的充电电流增加，最后导致能使蓄电池损坏的干涸的一种现象。在蓄电池不低于60 ℃的高温长期使用时，热失控容易发生。当蓄电池在不低于70 ℃的高温使用时，热失控甚至能在短期使用时发生。

随着蓄电池使用环境温度的上升，充电电流增加，充电末期时电流比较大，电解液温度升高，氢氧过电位均降低；气体的生成和析出使气体复合通道增多，用于分解水的分解电流

同步增大；二者均促使水分解加快。高温高压气体生成的速率大于安全阀排气速度和气体复合速度之和，使电池内部温度迅速升高。温度升高和电流的增大互相促进，使电池内部温度可以高达120℃以上，软化ABS外壳（ABS熔点为160 ℃），从而发生电池的膨胀。

因此热失控是电解液分解在正极板上产生的氧气量增加与伴随密封反应效率的提高，在负极板上氧吸收反应速度增加的相辅相成作用结果。伴随反应热和充电电流的增加，当焦耳热发生速度大于蓄电池的热耗散速度时，蓄电池温度上升超过环境温度。蓄电池温度升高进一步引起充电电流增加，这又引起蓄电池温度升高。这样，发生恶性循环，终于导致热失控。

预防措施其实非常简单，只要注意蓄电池的使用环境，温度不过高，就可以保护火炬蓄电池免于热失控。

蓄电池注意充电方式可以避免干涸和热失控我们已经讲了蓄电池的干涸和热失控现象，现在为大家讲解预防和保养的办法。

干涸和热失控与蓄电池充电有密不可分的关系。高温充电就会导致干涸，进而导致热失控。想要保养蓄电池寿命，首先要做到的就是避免高倍率充电，特别是亏电后、温度高时一定要谨慎充电，高温的情况下，采取一些冷却措施是非常必要的。干涸会增加密封反应效率，这在UPS应用方面可能是一个严重问题，此种情况，过量的密封反应效率能剧烈增加蓄电池温度。这就引发热失控。

阀控铅酸蓄电池对工作温度很敏感，非常有效的一个增强散热的方法就是不要把蓄电池放得太近。蓄电池之间的距离至少应为10～20mm。保持这样的距离，通常能有效地散热。

充电电压也不宜过高。过高的充电电压也会导致温度升高，虽然这样有助于避免蓄电池硫化。我们可以在有限的时间内使用高压充电，这样就能两全。

铅酸蓄电池常见故障分析及处理方法

铅酸蓄电池常见故障分析及处理方法 常见故障不良现象故障产生的原因故障的处理方法 蓄电池充电不足1.静止电压低 2.密度低，充电结束后达不 到规定要求 3.工作时间短 4.工作时仪表显示容量下降 快 1.充电器电压、电流设置 过低 2.初充电不足 3.充电机故障 1.调整，检修充电 器 2.蓄电池补充充电 3.严重时需更换新 电池 蓄电池过充电1.注液盖篓色泽变黄，变红 2.外壳变形 3.隔板炭化、变形 4.正极腐蚀、断裂 5.极柱橡胶套管上升、老 化、开裂 6.经常补水，充电时电解液 浑浊 1.充电器电压，电流设置 过高 2.充电时间过长 3.频繁充电 4.放电量小而充电量大 5.充电机故障 1.调整，检修充电 器 2.调整充电制度 3.严重时需更换新 电池

铅酸蓄电池热失控故障分析 当电池处于充电状态时，电池温度发生一种积累性的增强作用。当增温过程的热量积累到一定程度，电池端电压会突然出现降低，迫使电流骤然增大，电池温度高升而损坏蓄电池的现象称之为热失控。 1.故障现象 充电时特别到了末期，充电器不转绿灯，同时电池严重发热，如果测量充电电流会发现电流很高可达到2A或2A以上。发热严重时，析气压力过高，会导致电池壳受热变形，直至电池报废。 2.故障产生原因 ⑴电池失水 失水后，蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象，使之与正负极板的附着力变得很差，内阻增大，充放电过程中发热量加大。经过上述过程，蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热，如散热小于发热量，即出现温度上升现象。温度上升，使蓄电池析气过电位降低，析气量增大，正极大量的氧气通过“通道”，在负极表面反应，发出大量的热量，使温度快速上升，形成恶性循环，即所谓的“热失控”。最

阀控式铅酸蓄电池

阀控式铅酸蓄电池 构成阀控铅酸蓄电池的主要部件是正负极板、电解液、隔膜、电池壳和盖、安全阀，此外还一些零件如端子、连接条、极柱等。 阀控式铅酸蓄电池的设计 1 板栅合金的选择 参加电池反应的活性物质铅和二氧化铅是疏松的多孔体，需要固定在载体上。通常，用铅或铅基合金制成的栅栏片状物为载体，使活性物质固定在其中，这种物体称之为板栅。它的作用是支撑活性物质并传输电流。 1．1正板栅合金 阀控电池是一种新型电池，使用过程中不用加酸加水维护，要求正板栅合金耐腐蚀性好，自放电小，不同厂家采用的正板栅合金并不完全相同，主要有：铅—钙、铅—钙—锡，铅—钙—锡—铝、铅—锑—镉等。不同合金性能不同，铅—钙。铅—钙—锡合金具有良好的浮充性能，但铅钙合金易形成致密的硫酸铅和硫酸钙阻挡层使电池早期失效，合金抗蠕变性差，不适合循环使用。铅-钙-锡-铝、铅-锑-镉各方面性能相对比较好，既适合浮充使用，又适合循环使用。 1．2负板栅合金 阀控电池负板栅合金一般采用铅-钙合金，尽量减少析氢量。 2板栅厚度 正极板厚度决定电池寿命，极板厚度与电池预计寿命的关系见下表： 安全阀 安全阀具有防爆、减压之功能，可释放内部产生过多之气体，并防止酸气外泄、能抗酸、耐撞击，安全阀开启压力值14kPa至18kPa。 当内压上升并高於限定值时，安全阀会自动释放过多的气体，当内压降低并恢复至所设定正常值时，安全阀会密封并严紧以防气体泄漏。 1.2 阀控铅酸蓄电池失效模式 一、电池失水 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。 铅酸蓄电池密封的难点就是充电时水的电解。当充电达到一定电压时（一般在2.30V/单体以上）在蓄电池的正极上放出氧气，负极上放出氢气。一方面释放气体带出酸雾污染环境，另一方面电解液中水份减少，必须隔一段时间进行补加水维护。阀控式铅酸蓄电池就是为克服这些缺点而研制的产品，其产品特点为： 1、采用多元优质板栅合金，提高气体释放的过电位。即普通蓄电池板栅合金在2.30V/单体（25℃）以上时释放气体。采用优质多元合金后，在2.35V/单体（25℃）以上时释放气体，从而相对减少了气体释放量。 2、让负极有多余的容量，即比正极多出10%的容量。充电后期正极释放的氧气与负极接触，发生反应，重新生成水，即 O2 + 2Pb→2PbO PbO + H2SO4 →H2O +PbSO4

提高阀控铅酸蓄电池寿命的措施简易版

A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 提高阀控铅酸蓄电池寿命 的措施简易版

提高阀控铅酸蓄电池寿命的措施简 易版 温馨提示：本解决方案文件应用在对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 阀控铅酸蓄电池已经在电力系统中得到了 广泛的应用，因其全密封、无须加水维护，被 称为“免维护”蓄电池，由于“免维护”的误 导，在使用过程中都放松了对蓄电池的日常维 护和管理，造成蓄电池使用寿命缩短，进而影 响了正常的使用，理论上，阀控铅酸蓄电池的 使用寿命可达到20年，而在实际应用中，也只 在10年以上，其使用寿命经常缩短为10年以 下。现就影响阀控铅酸蓄电池使用寿命的主要 因素，及提高其使用寿命的措施，提供一些经 验。

1 影响阀控铅酸蓄电池使用寿命的因素 影响阀控铅酸蓄电池使用寿命的因素主要有以下几个方面： 1.1 蓄电池所处环境温度的影响 蓄电池最合理的工作温度是25℃，温度过高，蓄电池的极板腐蚀将加剧，并将会消耗掉更多的水，造成蓄电池寿命缩短，如果蓄电池长期运行温度升高10℃，其寿命将缩短一半。因此在使用蓄电池时，应该认真做到根据实际温度的变化，合理地调整蓄电池的放电电流，同时控制好蓄电池室内的温度，使其保持在

锂离子电池或电池组热失控综合检测系统的制作流程

本技术新型属于锂离子电池技术领域，特别是一种锂离子电池或电池组热失控综合检测系统。系统包括防爆试验室、模拟电池箱、热失控引发装置、电池热解气体采集装置、电池箱内温度与压力在线测量与记录系统、电池热失控视频记录装置；热失控引发装置通过导电柱与模拟电池箱相连，电池热解气体采集装置与模拟电池箱相连，电池箱内温度与压力在线测量与记录系统与模拟电池箱相连。本申请的系统能够观察记录不同环境氛围、不同热失控引发条件下锂离子电池组失控效应参数变化，以及对气体产物的收集，能够探索电池组内某块电池发生热失控后对电池组内其他电池的影响等。 技术要求 1.一种锂离子电池或电池组热失控综合检测系统，其特征在于，所述系统包括防爆试验室(1)、模拟电池箱(2)、热失控引发装置、电池热解气体采集装置、电池箱内温度与压力在线测量与记录系统、电池热失控视频记录装置； 其中，所述热失控引发装置通过导电柱(19)与所述的模拟电池箱(2)相连，所述导电柱(19)与模拟电池箱(2)的密封盖通过密封结构实现密封，所述的电池热解气体采集装置与所述 模拟电池箱(2)相连，所述的电池箱内温度与压力在线测量与记录系统与所述的模拟电池 箱(2)相连，所述模拟电池箱(2)、电池热解气体采集装置、电池箱内温度与压力在线测量与记录系统中的测量部分、电池热失控视频记录装置放置在防爆试验室(1)内。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导电柱(19)与模拟电池箱(2)的密封盖之间实现密封连接的密封结构包括两个梯形绝缘块和两个螺母，两个梯形绝缘块的截面呈等腰梯形，两个绝缘梯形块为等腰梯形较短的上底相邻的布置，且上下套装在导电柱(19)的外周，密封盖上设置有形状与绝缘梯形块相匹配的通孔，两个梯形绝缘块等腰梯形较长的下底通过螺母紧固，导电柱(19)上设置有与螺母相匹配的螺纹。 3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟电池箱(2)由满足材料强度和可燃性要求的材料制备，模拟电池箱(2)包括样品池和密封盖，样品池和密封盖之间设置橡胶垫片，样品池和密封盖由均布在四周的螺栓组实现夹紧密封；所述样品池其中之一的侧面设有圆形防爆玻璃窗，所述密封盖上还设置有温度传感器接口和多个气孔，电池或电池组放置在模拟电池箱(2)内。 4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述热失控引发装置为过热式，包括调压仪(16)、导电柱(19)和加热带(17)；所述加热带(17)包裹在电池或电池组的外周，加热带(17)与导电柱(19)的下端相连，导电柱(19)的上端与调压仪相连，通过调压仪(16)调整加热带(17)的加热速率，对电池或电池组进行加热。 5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述热失控引发装置为过充式，包括充放电循环测试仪(18)和导电柱(19)，所述充放电循环测试仪(18)与整个系统的控制系统(13)相连，所述导电柱为两个，两个导电柱(19)下端分别通过电线与电池的正、负极相连，两个导电柱(19)的上端通过导线与充放电循环测试仪(18)上的测试通道相连，通过充放电循环测试仪(18)对电池进行过充直至电池发生热失控。 6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，电池热解气体采集装置包括过滤装置(7)、单向阀(8)、气体采集袋(9)、球阀Ⅱ(10)和真空泵(11)； 电池热解气体采集装置通过连接管路和密封盖上的气孔相连，气孔通过连接管路与三通Ⅱ的一端相连，气孔和三通Ⅱ之间依次设置过滤装置(7)和单向阀(8)，三通Ⅱ的另一端连接气体采集袋(9)，三通Ⅱ的第三端通过球阀Ⅱ(10)连接真空泵(11)。 7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，采用红外气体分析仪代替气体采集袋(9)，实现气体的在线分析。

阀 控 式 密 封 铅 酸 蓄 电 池

阀控式密封铅酸蓄电池 1.1. UPS系统常用的储能装置 碱性镉镍蓄电池（Alkaline Cd-Ni batteries） 碱性蓄电池是以KOH,NaOH的水溶液做为电解质的，镉镍蓄电池是碱性蓄电池，碱性镉镍 蓄电池相对于铅酸蓄电池是长寿命、高倍率、，可以做到密封。IEC285、IEC623标准规定循环寿命500—1000次可以工作5-10年，高低温性能好，高倍率（5-10倍率）放电性能好，除有记忆效应，制造工艺复杂，组成镉镍蓄电池的材料昂贵短缺外，其它各方面都优于铅酸蓄电池，其价格是铅蓄电池的几十倍，单体电压低（1.25V）。一般UPS系统不宜选用镉镍蓄电池，尤其是大功率UPS系统用镉镍蓄电池造价非常可观。 阀控铅酸蓄电池AGM体系（Valve-reguleted lead-acid batteries Absorptive glass mat） 组成蓄电池材料资源丰富，价格便宜，单体电压高（2V），经过阀控达到密封，现在工艺都很成熟，大电流高倍率放电性能基本满足UPS系统工作要求，工作其间对环境没有污染，价格相对镉镍蓄电池便宜很多，尤其是大功率UPS系统所用电池。是目前UPS系统首选的蓄电池。 富液免维护铅酸蓄电池Freedom体系（最早以美国Delco公司命名为依据Vented lead acid battery） 富液免维护铅酸蓄电池国外也称Flooded Sealed Maintenance Free lead acid batteries，其工作原理除氧气阴极复合不如AGM、，其化学反应机理相同。由于将AGM体系的贫液式改为富液式Freedom体系，用PE （polythylene）隔板、富液密封，能克服AGM贫液体系所产生的热失控、干涸、内阻大等缺点。由于该体系的流动性大、低温内阻小，从电化学动力学的理论分析，高速放电传质速度优于AGM体系和gel体系。由于采用过剩电解液气体可以自由进出，通过特殊的复合盖结构设计 通过分子筛性质的滤气安全阀，实现了对电池的完全密封，永不漏液。由于生产工艺简单单体电容易实现一致，电液量高于AGM, Gel体系1.2倍，使用寿命5--10年。根据以上几点分析和比较能，目前为UPS系统配套首选VRLA蓄电池和Flooded体系和Gel胶体蓄电池。 关于胶体密封铅酸蓄电池（Gel electrolyte sealed lead-acid batteries） 1.2. 关于硅胶体（Gelled）

锂电池热失控

锂电池热失控 安全性问题安全性问题一直是动力锂离子电池研发生产的头号难题，随着电池起火、爆炸事故频现报端，动力锂电池安全问题再次被推至舆论的风口浪尖。 有人认为，在动力锂电池安全性问题中，电极材料中的正极材料是关键，也是引发锂离子动力电池安全隐患的主要原因；也有人指岀，动力锂电池发展到今天，正极材料已经足够满足其安全性需求了，首要问题可能还不是材料，而是电池的设计。 一位锂电池行业的资深从业者告诉记者，正极材料和电解液的热反应是电池热失控发生的主要原因。 ’ 正极材料尤为关键 ■电池应用在汽车上其实有很多需要考量的安全问题，磷酸铁锂可以解决电池由于材料所造成的安全性 问题。”立凯亚以士总经理杨智伟表示。 记者了解到，在动力锂电池的安全性问题中，电极材料中正极材料尤为关键，也是引发动力锂电池安全隐患的主要原因。 电池材料的热稳定性一直是动力锂电池安全性的重要因素，和负极材料相比，正极材料能量密度和功率密度低，其与电解液的热反应也被认为是电池热失控发展的主要诱因。因此，寻找热稳定性较好的正极材料成为动力锂电池的关键。 一位从业多年的正极材料生产商告诉记者，衡量正极材料的安全性主要在于两个方面：一是看其是否容易在充电时形成枝晶；二是看其发生氧化还原放热反应的温度。 电池充电时，金属锂的表面沉积非常容易聚结成枝杈状锂枝晶，从而刺穿隔膜，造成正负极直接短路。 而且，金属锂非常活泼，可直接和电解液反应放热，其熔点又很低，即使表面金属锂枝晶没有刺穿隔膜，只要温度稍高，金属锂就会溶解，从而引发短路。材料发生氧化还原热反应的温度越高，表明其氧化能力越弱，正极材料的氧化能力越强，发生反应就越剧烈，也越容易引发安全事故。 高工锂电产业研究所数据显示，钻酸锂和三元材料具有较强的氧化性，用于动力电池的安全隐患较大， 一般不作为动力电池正极材料使用；锰酸锂和磷酸铁锂的氧化性弱，热稳定性远优于钻酸锂和三元材料，被认为是目前最适合用于动力锂电池的正极材料。 中信国安盟固利技术人员安洪力表示，锰酸锂和磷酸铁锂应用在动力电池的安全系数比较高，两者相较，磷酸铁锂对原材料的一致性要求又更高一点，工艺也更复杂，锰酸锂相对来说，原材料控制得更好一些，所以做电池的工艺相对磷酸铁锂容易一点。” 有业内人士认为，磷酸铁锂能量密度低，重量体积功率低，很难满足动力电池用在汽车上的可持续发展。

阀控式免维护铅酸蓄电池充放电试验规程

阀控式免维护铅酸蓄电池充放电试验规程 1 主题内容与适用范围 1.1 本通则规定了阀控式免维护铅酸蓄电池的充放电试验内容、要求和周期。 1.2 本通则适用于现场维护人员对蓄电池的充放电试验。 1.3 下列人员应通晓本规程 领导人员：生产副总、生产部门经理(主任)、副经理(副主任、经理助理)、专职技术人员。 生产人员：值长、运行值班员、维护班人员。 2 阀控式免维护铅酸蓄电池日常要求 2.1 蓄电池应每半月进行一次巡视、检查并记录整组电压和各个标示电池电压。 2.2 阀控式免维护铅酸蓄电池核对充放电周期 新安装后的阀控式免维护铅酸蓄电池组，应进行全核对性充放电试验，以后每隔2年进行一次核对性充放电试验，运行了6年以后的阀控蓄电池，应每年做一次核对性充放电试验。 3 阀控式免维护铅酸蓄电池充放电项目 3.1 检查电池表面是否完好无鼓胀变形，电池连接的接触良好,极柱的连接表面无腐蚀。 3.2 准备好充放电工器具，记录表格及开工资料。 3.3 确定电池充放电时间和要求放出容量预测值。充足电后进入放电，放电10小时单体终止电压1.90V，最低不能低于1.80V。 3.4 在充放电过程中每隔2小时记录一次单体电压，总电压，充放电电流。并检查电池发热，充电装置运行情况。 3.5 充放电工作结束后应进行数据分析，对电池的电压有不正常下降，容量不足的电池应单独进行充电或更换处理。 4 阀控式免维护铅酸蓄电池充放电技术要求. 4.1 蓄电池应处在清洁、阴凉及干燥的远离热源和可能产生火花的地方，室温应保持在16℃～32℃的范围内。 4.2 蓄电池室内应通风良好，同时排出的气流不得立即回到电池室内，以防室内的氢气含量超过4%而有爆炸的危险。 4.3 蓄电池不能过电流或过电压充电，亦不能过放电，每次放电完后，应及时充电，需充电的时间在10小时以上。

锂电池热失控

安全性问题安全性问题一直是动力锂离子电池研发生产的头号难题，随着电池起火、爆炸事故频现报端，动力锂电池安全问题再次被推至舆论的风口浪尖。 有人认为，在动力锂电池安全性问题中，电极材料中的正极材料是关键，也是引发锂离子动力电池安全隐患的主要原因；也有人指出，动力锂电池发展到今天，正极材料已经足够满足其安全性需求了，首要问题可能还不是材料，而是电池的设计。 一位锂电池行业的资深从业者告诉记者，“正极材料和电解液的热反应是电池热失控发生的主要原因。” 正极材料尤为关键 “电池应用在汽车上其实有很多需要考量的安全问题，磷酸铁锂可以解决电池由于材料所造成的安全性问题。”立凯亚以士总经理杨智伟表示。 记者了解到，在动力锂电池的安全性问题中，电极材料中正极材料尤为关键，也是引发动力锂电池安全隐患的主要原因。 电池材料的热稳定性一直是动力锂电池安全性的重要因素，和负极材料相比，正极材料能量密度和功率密度低，其与电解液的热反应也被认为是电池热失控发展的主要诱因。因此，寻找热稳定性较好的正极材料成为动力锂电池的关键。 一位从业多年的正极材料生产商告诉记者，衡量正极材料的安全性主要在于两个方面：一是看其是否容易在充电时形成枝晶；二是看其发生氧化还原放热反应的温度。 电池充电时，金属锂的表面沉积非常容易聚结成枝杈状锂枝晶，从而刺穿隔膜，造成正负极直接短路。而且，金属锂非常活泼，可直接和电解液反应放热，其熔点又很低，即使表面金属锂枝晶没有刺穿隔膜，只要温度稍高，金属锂就会溶解，从而引发短路。材料发生氧化还原热反应的温度越高，表明其氧化能力越弱，正极材料的氧化能力越强，发生反应就越剧烈，也越容易引发安全事故。 高工锂电产业研究所数据显示，钴酸锂和三元材料具有较强的氧化性，用于动力电池的安全隐患较大，一般不作为动力电池正极材料使用；锰酸锂和磷酸铁锂的氧化性弱，热稳定性远优于钴酸锂和三元材料，被认为是目前最适合用于动力锂电池的正极材料。 中信国安盟固利技术人员安洪力表示，“锰酸锂和磷酸铁锂应用在动力电池的安全系数比较高，两者相较，磷酸铁锂对原材料的一致性要求又更高一点，工艺也更复杂，锰酸锂相对来说，原材料控制得更好一些，所以做电池的工艺相对磷酸铁锂容易一点。” 有业内人士认为，磷酸铁锂能量密度低，重量体积功率低，很难满足动力电池用在汽车上的可持续发展。

免维护铅酸蓄电池的结构

免维护铅酸蓄电池的结构
免维护铅酸蓄电池的结构 免维护铅酸蓄电池的结构 人们常说的免维护蓄电池正规名称叫做阀控式密封铅酸蓄电池，它作为电动车的 动力源使用广泛。电动车用的阀控式密封铅酸蓄电池从外表看，有外壳、阀盖、接线 端子。接线端子周边的密封材料分别用红色和黑色(或者蓝色)来表明正极和负极。 12V 的电池内部分为 6 个独立的相互隔绝的单格，每个单格内有用各自的汇流导体连接 的正极板群和负极板群。铅酸蓄电池的极板犹如钢筋水泥的结构，是在合金丝的筛网 状的骨架上涂敷(或者轧制)活性物质形成的:正极板上的物质是二氧化铅(PbO2)，负极 板上的物质是绒状铅(Pb)。每一个正、负极板之间都隔着多孔的超细纤维物质(也有使 用二氧化硅胶物质填充的)，其中吸附着硫酸(H2SO4)电解液，这个纤维物质(或硅胶物 质)是电化学反应过程中液相传输和气相传输的通道，它和正、负极板群被紧密地装配 在一起，形成一个 2V 的电池单体。由于铅酸蓄电池在充电时极板不可避免的会产生氢 气和氧气，当它们产生的过多并且来不及化和成水的时候就会在单格内形成压力。为 了保证蓄电池正常安全的工作，每个单格都设有自己的溢气阀，当压力过量时让气体 自动逸出。相对于电池槽里装满电解液体的富液电池而言，阀控式密封铅酸蓄电池内 部只蕴含着很少的电解液，属于贫液电池。尽管如此，由于设计时电解液有一定的冗 余，并且在溢气阀压力的保护下只要使用合理，由气体逸出造成的水损失极小，以至 阀控蓄电池的电解液在寿命过程中基本不用补充，因此阀控式密封铅酸蓄电池也被称 为免维护蓄电池。以上是电动自行车常用的阀控式密封铅酸蓄电池的结构示意图。图 中 6 个 2V 的单格串联成 12V 的电池，电动自行车就是由 2 个、3 个或者 4 个这样的电
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重点讲解锂离子电池热失控分析

锂离子电池热失控分析 锂离子电池因其低成本、高性能、大功率、绿环境等诸多优势，现已成为新能源的典型代表，广泛应用于3C数码产品、移动电源以及电动汽车等领域。随着锂离子电池的不断推广，锂离子电池的安全性越来越受到人们的关注，由于电池本身技术原因或是使用不当等问题都可能会造成锂离子电池爆炸，引起火灾等安全事故。尤其近几年以电动汽车为主的电动交通工具市场对锂离子电池的需求不断加大，在发展大功率锂离子电池体系过程中，电池安全问题引起了广泛重视，存在的问题急需进一步解决。 锂离子电池热失控过程 近几年出现的电池热失控引起的火灾的案例中，都是由于电池的生热速率远高于散热速率，且热量大量累积而未及时散发出去所引起的。从本质上而言，“热失控”是一个能量正反馈循环过程：升高的温度会导致系统变热，系统变热后温度升高，又反过来让系统变得更热。

锂离子电池热失控过程图 第1阶段：电池内部热失控阶段 电池在80～90℃时是安全的，温度升高到90～120℃之间时 SEI 膜开始分解，释放热量，温度升高。但是当温度达到120～130℃时保护层SEI膜遭到破坏，负极与溶剂、粘结剂反应，温度升高，隔膜融化关闭。温度继续升高至150℃之上后，内部电解质开始进行分解，继续释放热量，进一步加热电池。 第2阶段：电池鼓包阶段 电池温度达到200℃之上时，正极材料分解，释放出大量热和气体，持续升温。250-350℃嵌锂态负极开始与电解

液发生反应。 第3阶段：电池热失控，爆炸失效阶段 在反应发生过程中，电解液与正极反应产生的氧气剧烈反应并进一步使电池发生热失控。 锂离子电池热失控成因 其实一般电池内短路在电子产品中出现的概率是千万分之一，也就是说平时生活中用到的单个电池安全性相对较高。但是在电动汽车中，一辆电动汽车的电池组需要几千个电池组成，这样发生热失控的概率就由千万分之一上升到千分之一。而且电动汽车的电池一旦发生危险，后果将非常严重，研究电池热失控的成因变得尤为重要。 1生产过程

铅酸蓄电池充放电工艺

铅酸蓄电池充放电工艺 一、电池主要技术参数 1、铅酸蓄电池单格标称电压为2V(每槽)，12V电池＝2V×6槽，6V电池＝2V×3槽。 2、电池安时容量(Ah)＝放电电流(A)×放电时间(h) 。放电时间根据标准的要求选择，一般有5小时率、10小时率、20小时率。 3、充放电流(A)＝电池安时容量(Ah)÷小时率(h) 。小时率(h)＝电池安时容量(Ah)÷充放电流(A) 。 二、电池安时容量测试与判定(以12V10Ah 为例) 一般应根据要求的小时率容量进行恒流放电计算连续放电时间来判定是否合格。 例1、10小时率容量：10Ah＝1A×10h 12V10Ah电池用1A电流放电应≥10小时为合格，若＜10小时为不合格。 例2、20小时率容量：10Ah ＝0.5A×20h 12V10Ah电池用0.5A电流放电应≥20小时为合格，若＜20小时为不合格。 例3、5小时率容量：10Ah＝2A×5h 12V10Ah电池用2A电流放电应≥5小时为合格，若＜5小时为不合格。 三、电池放电生产工艺(以12V10Ah为例) 1 、一般用5 小时率的电流放电至单格电压为1.6V时终止放电，若电池完全充足电后放电时间设置≥6小时。 2、例：12V10Ah电池放电电流设置为2A，终止电压设置为1.6V×6格＝9.6V，放电时间设置6小时。

3、若采用10小时率放电单格终止电压设置为1.7V，则1.7V×6格(12V)＝10.2V，放电电流设置为1A，放电时间设置≥12小时。 4、若采用20小时率放电单格终止电压设置为1.8V，则1.8V×6格(12V)＝10.8V，放电电流设置为0.5A，放电时间设置≥24小时。 5、新装未充电电池根据极板带电量放电容量一般小于额定容量，根据实际测试而定。 四、电池充电生产工艺(以12V10Ah为例，指完全放电后。) 1、以10小时率的电流(1A)充电1小时，充电电压设置＝2.5V×6格(12V)＝15.0V。 2、以5小时率的电流(2A)充电5小时，充电电压设置＝2.4V×6格(12V)＝14.4V。 3、以10小时率的电流(1A)充电2小时，充电电压设置＝2.5V×6格(12V)＝15.0V。 4、以20小时率的电流(0.5A)充电2小时，充电电压设置＝2.6V×6格(12V)＝15.6V。 5、以50小时率的电流(0.2A)充电4小时，充电电压设置＝2.75V×6格(12V)＝16.5V。 五、例:12V10Ah铅酸蓄电池30台串联电池组充放电生产工艺(仅供参考) (电池组总标称电压12V×30台＝360V，选用PCF-5A500V型充放电机。)

蓄电池常见的几种故障与解决方法处理!

蓄电池常见的几种故障与解决方法处理！ 1．电池漏液 常见的漏夜现象： 一是上盖与底槽之间密封不好或因碰撞，封口胶开裂造成，二是安全阀渗酸漏液；三接线端处渗酸漏液；四其他部位出现渗酸漏液。 检查与处理方法： 先作外观检查，找出渗酸漏液部位。取开盖板查看安全阀周围有无渗酸漏液痕迹，再打开安全阀检查电池内部有无流动的电解液。完成上述工作之后，若未发现异常，因做气密性检查（放入水中充气加压，观察电池有无气泡产生并冒出，有气泡则说明有渗酸漏液）。最后在充电过程中，观察有无流动的电解液产生，若有则说明是生产原因。充电过程中，有流动的电解液应将其抽尽。 1 2．变形 故障现象 蓄电池变形不是突发的，往往是有一个过程的。蓄电池在充电到容量的80%左右进入高电压充电区。这时，在正极先析出氧气，氧气通过隔板中的孔，到达负极。在负极板上进行氧复活反应：2Pb+O2=2PbO+H2O+Q PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q 反应时产生热量，当充电容量达到90%时，氧气发生速度增大，负极开始产生氢气。大量气体的增加是蓄电池内压超过开阀压，安全阀打开，气体逸出，最终表现为失水。 2H2O=H2+O2

随着蓄电池循环次数的增加，水分逐渐减少，结果蓄电池出现如下情况： （1）氧气“通道”变得畅通，正极产生的氧气很容易通过“通道”到达负极。 （2）热容减小，在蓄电池中热容最大的是水。水损失后，蓄电池热容大大减小，产生的热量使蓄电池温度升高很快。 （3）由于失水后蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象，使之与正负板的附着力变差，内阻变大，充放电过程发热量增大。经过上述过程，蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热。如散热量小于发热量即出现温度上升，使蓄电池析气过电位降低，析气量增大，正极大量的氧气通过“通道”，在负表面反应，发出大量的热量使温度快速上升。形成恶性循环导致“热失控”，发生变形。 故障的检查和处理 一组电池（3只）同时变形，先作电压检查。如果电压基本正常。还应测量单格电压判断是否短路，无短路则说明变形是过充电产生“热失控”所致。应着重检查充电器的充电参数。电压偏高V以上的）无过充保护或涓流转换电流偏低的，要求更换充电器。 2 3．短路 故障现象 电池电压下降2的整数倍 故障的检查和处理 用万用表检测电池单格电压，短路电池报废 4．断路 故障现象 充不进电，放不出电

阀控式铅酸蓄电池特性

阀控式铅酸蓄电池特性

目录 目录 ............................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1 背景 ........................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2 VRLA电池结构及工作原理 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.1VRLA电池的电化学反应原理.......................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2VRLA电池的氧循环原理.................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.3VRLA电池的容量分类...................................................................................................... 错误!未定义书签。 3 特性曲线 ................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1充放电曲线 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2倍率特性 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3温度特性 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.4循环特性 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。4总结 ............................................................................................................................................ 错误!未定义书签。参考文献 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。

阀控式密封和免维护铅酸蓄电池的寿命影响

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。

铅酸蓄电池充放电工艺.(DOC)

铅酸蓄电池充放电工艺 铅酸蓄电池充放电工艺 一、电池主要技术参数 1、铅酸蓄电池单格标称电压为2V(每槽)，12V电池＝2V×6槽，6V电池＝2V×3槽。 2、电池安时容量(Ah)＝放电电流(A)×放电时间(h) 。放电时间根据标准的要求选择，一般有5小时率、10小时率、20小时率。 3、充放电流(A)＝电池安时容量(Ah)÷小时率(h) 。小时率(h)＝电池安时容量(Ah)÷充放电流(A) 。 二、电池安时容量测试与判定(以12V10Ah 为例) 一般应根据要求的小时率容量进行恒流放电计算连续放电时 间来判定是否合格。 例1、10小时率容量：10Ah＝1A×10h 12V10Ah电池用1A电流放电应≥10小时为合格，若＜10小时为不合格。

例2、20小时率容量：10Ah ＝0.5A×20h 12V10Ah电池用0.5A电流放电应≥20小时为合格，若＜20小时为不合格。 例3、5小时率容量：10Ah＝2A×5h 12V10Ah电池用2A电流放电应≥5小时为合格，若＜5小时为不合格。 三、电池放电生产工艺(以12V10Ah为例) 1 、一般用5 小时率的电流放电至单格电压为1.6V时终止放电，若电池完全充足电后放电时间设置≥6小时。 2、例：12V10Ah电池放电电流设置为2A，终止电压设置为1.6V ×6格＝9.6V，放电时间设置6小时。 3、若采用10小时率放电单格终止电压设置为1.7V，则1.7V×6格(12V)＝10.2V，放电电流设置为1A，放电时间设置≥12小时。 4、若采用20小时率放电单格终止电压设置为1.8V，则1.8V×6格(12V)＝10.8V，放电电流设置为0.5A，放电时间设置≥24小时。 5、新装未充电电池根据极板带电量放电容量一般小于额定容量，根据实际测试而定。

热失控试验.

阀控式电池的时效特征 内容提要 按照更好地理解不同运行条件下阀控式蓄电池的行为宽范围的实验程序的框架，Fiamm 公司报告了用两种不同48V电池组进行热失控试验的比较。该试验包括一组新电池、一组从通讯用途系统使用了5年的现场取回的电池。试验结果表明随着阀控式电池使用年限的不同对于热失控的敏感性在发生变化。另外也证明了电池排布方式和电池箱对于热管理的作用。 另外还报告了按照Bellcore TR－NWT－001200 试验模式加速时效试验的结果。文章分析了把加速试验背后理论转变成现实的潜在的缺陷，也讨论了减轻高温试验副效应的条件。 通过本文的试验结果，并结合前文报告的内容，使得我们能够对于阀控式电池的时效过程有了一个清晰的了解，明白了所发生变化的确切含义。 引言 前文【1】已经详述，非凡的试验揭示了阀控式电池在其整个使用寿命期间浮充电流的变化方式。在电池寿命的前段时间所吸收的浮充电流要逐渐增加，一般来说在25oC条件下经过大约两年的运行达到峰值。然后随着电池的进一步运行浮充电流减小。前段的增大是由于随着水的逐渐损失、 阀控式电池在寿命的初期对于热失控的敏感性很差。这是可以预料的，因为蓄电池的再化合能力还没有完全形成。由于相对较低的再化合能力，增加充电电流只能会增加水的电解。由此形成的气体释出从电池内带走了部份热量，这样也就减缓了热失控的螺旋式上升速度。 然而当电池接近寿命终止时，由于不可避免的板栅腐蚀和水蒸气通过壳体所导致的水损失将产生下述不必要的负效应： ●隔板孔数量的增加必将导致氧传输能力的相应增大。由此形成的较高的再化合能力意味着氧 循环产生更大量的热； ●电解液量的减少将使得热量从极板的活性物质区域向电池壳的传导更加困难； ●随着电解液比重的升高将会导致更低的比热，进而在极群产生相同的热量时会形成更高的温 升。 随着电池的老化，当有电流通过已经产生一定程度腐蚀的板栅时，以上这些效应并伴随增加的电阻热（或称“焦耳”热）一起将使得阀控式电池对于热失控更为敏感。考虑到这些因素，非凡按照Bellcore的要求用分别新电池和普通用途已经正常浮充运行了5年的电池进行了热失控试验。

阀控式密封铅酸蓄电池测试方法

阀控式密封铅酸蓄电池测试方法 1.总则 1.1 本规范书主要用于对蓄电池运行状况进行检查、测试，以判断蓄电池性能状态。 1.2 本规范书所采用的方法主要依据标准YD/T799-2002《通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法》、JIS C 8702-1995《小型密封铅蓄电池》、DL/T 637－1997《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》。 2. 蓄电池外观及运行环境检查 2.1 蓄电池外观检查及处理 （1）电池壳体有无鼓胀变形。 □无；□有，处理方法：更换电池。 （2）有无发生电池槽盖、极柱、安全阀周围电解液渗漏。 □无；□有，处理方法：更换电池。 （3）电池连接处有无松动、腐蚀现象。 □无；□有，处理方法：紧固螺栓，端子除锈，更换连接件（电缆或铜排）。 （4）电池架及防震架防酸漆有无脱落、腐蚀。 □无；□有，处理方法：除锈重新喷漆。 2.2蓄电池运行环境检查 （1）环境温度：记录蓄电池运行环境温度。注意温度过高（45℃以上）会加快水分解及板栅腐蚀速度，严重缩短蓄电池使用寿命，同时由于高温环境下充电蓄电池发热量会增大（发热量Q＝3.6×V×I×n，其中V为蓄电池每单格的浮充电压值；I为浮充电流值，常温可按2‰C10估算，高温浮充电流值按实际测量结果；n电池组单格总数；单位kJ/hr）；温度过低（-15℃以下）会加速极板（尤其是负极板）硫酸盐化，造成蓄电池性能劣化。若蓄电池运行环境温度全年有1/3超过以上指标，建议对蓄电池运行环境进行必要改善（如安装空调）。

（2）通风换气条件：检查换气状况，保持蓄电池使用环境良好空气流动，避免蓄电池充电过程热量及氢气的积累。若通风换气不良（换气量Q≥C10×n ×5.5‰，其中C10为10小时率容量；n为电池单格数；单位m3/hr），建议加以改善（如安装排气扇）。 （3）防尘条件：检查蓄电池盖子灰尘累积情况，保持蓄电池表面清洁。尘埃积累如遇到潮湿环境，有产生端子之间短路甚至负极接地故障的危险。风沙积尘量较大的机房建议在换气通道加装防尘网。 （4）电源浮充电压检查：测量蓄电池组端电压，并和基准充电电压（厂家规定的单体电池浮充电压×电池个数）对照，如有偏离，对电源输出充电电压进行微调。 3. 蓄电池电气性能检测 3.1 浮充电压一致性检测 （1）检测方法：测量蓄电池组每个电池的端电压。 （2）判断基准：同组电池在运行6个月之后的浮充电压值应保持在100mV(2V); 240mV(6V)；480mV（12V）范围内。 （3）处理：超过基准值时，对蓄电池组放电后先均衡充电，再转浮充观察1--2个月，若仍偏离基准值，与供应商联系。 （4）检测周期：每3个月一次。 3.2 核对性放电 （1）检测方法：以实际负载进行核对性放电，断开交流电带负载放电，放出电池额定容量的30～40％。 （2）判断基准：12V电池单只端压应大于11.70V，2V电池单只端压应大于1.95V。 （3）处理：低于基准值时，对蓄电池进行强制均充24小时～48小时，再转浮充观察1--2个月，然后采用3.3全容量检测方法对蓄电池进行放 电，若容量不合格，则应考虑更换。 （4）检测周期：每年一次。 3.3 全容量检测 （1）检测方法：以假负载对蓄电池组进行放电，放电参数如下：