閥控鉛酸SAPHIR蓄電池的基本概念-時(shí)高
1、電池電壓：
a、開路電壓：電池在開路狀態(tài)下的端電壓。
b、工作電壓：電池接通負(fù)荷后在放電過程中顯示的電壓。工作電壓與放電條件有關(guān)，放電電流越大，工作電壓越低；溫度越低，工作電壓越低。
2、SAPHIR電池的容量：
a、電池的理論容量：活性物質(zhì)按法拉第定律計(jì)算而得的最高理論值。
b、電池的實(shí)際容量：電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積。單位AH。
c、電池的額定容量：按國家或有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電池在一定條件下的最低限度的容量。
正常情況下，三者的關(guān)系是：理論容量〉實(shí)際容量〉額定容量
3、SAPHIR電池的內(nèi)阻：
電流通過電池的內(nèi)部時(shí)受到阻力，使電池的電壓降低。電池的阻不是常數(shù)，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成、電解液溫度和濃度都在不斷的變化。內(nèi)阻可分為歐姆內(nèi)阻和極化阻，歐姆內(nèi)阻符合歐姆定律；極化電阻隨著放電流的增大而增大，但不是直線關(guān)系而是對數(shù)關(guān)系。
4、正極活性物質(zhì)：
正極活性物質(zhì)有α－PbO2和β－PbO2兩種晶型。β－PbO2具有較高的活性及利用率。α－PbO2具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和較大的尺寸。當(dāng)α－PbO2/β－PbO2為0.8時(shí)，電池具有最好的深放電能力。
閥控鉛酸蓄電池的失效原因分析
SAPHIR電池因?yàn)橛型怀龅奶攸c(diǎn)已被廣泛應(yīng)用，但和所有電池一樣也存在可靠性和壽命問題，我們應(yīng)時(shí)刻牢記它決不是“免維護(hù)”電池。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，VARL電池使用壽命為15-20年（25℃浮充使用），但實(shí)際在使用中，電池會出現(xiàn)提前失效的現(xiàn)象，容量降為80%以下。蓄電池失效系指電池性能逐漸退化，直至不能使用。造成VARL電池性能下降的原因是多方面的，主要有以下幾種：
1 失水
從閥控鉛酸SAPHIR蓄電池中排出氫氣、氧氣、水蒸氣或酸霧，都是電池失水的方式和干涸的原因。造成失水的原因主要有：氣體復(fù)合不完全、蓄電池密封不好、板柵腐蝕、浮充電壓設(shè)置過高等原因。閥控鉛酸蓄電池的水分損失是影響其壽命的重要原因。蓄電池失水，會導(dǎo)致電解液的減少，使電池的容量降低而失效。
防止電池失水可通過以下措施：選用耐腐蝕合金，減少水的消耗；提高材料純度，減少自放電；選用透水、透氣率小的材料作殼體，注意極柱及殼蓋間的密封；保證氣體復(fù)合的前提下，盡可能增加電池含水量；嚴(yán)格控制電池的充電電壓，一般電池充電電壓應(yīng)控制在2．35 V／單體(25℃)以下。
2 早期容量損失（PCL）
早期容量損失是指SAPHIR蓄電池組在使用過程中，只用幾個(gè)月或一年其容量就低于額定值的
80％ ，或其中個(gè)別蓄電池的性能急劇變差。造成容量早期失效的原因有：活性物質(zhì)密度過低；裝配壓力過低，使極板活性物質(zhì)和板柵界面的電阻增大；缺乏特殊添加劑如Sn（錫）等；不適宜的循環(huán)條件而引起活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，使之失去“活性”。
防止早期容量損失可通過以下措施：采用合適的正極板柵合金，如向鉛、鈣合金中添加一定比例的錫；改進(jìn)板柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以減小電池充放電時(shí)體積的變化。
3 熱失控
熱失控是指SAPHIR蓄電池在恒壓充電時(shí)，充電電流和電池溫度發(fā)生一種累積性的增強(qiáng)作用，并逐步損壞蓄電池。熱失控的直接后果是蓄電池的外殼鼓包、漏氣，電池容量下降，最后失效。由于閥控鉛酸蓄電池采用貧液緊密裝配設(shè)計(jì)，電池散熱不佳。充電時(shí)氧循環(huán)反應(yīng)會產(chǎn)生熱量，如不及時(shí)導(dǎo)走，則會使電池溫度升高；如若沒有及時(shí)降低充電電壓，則充電電流就會加大，析氧速率增大，又反過來使電池溫度升高。如此惡性循環(huán)下去，就會引起熱失控現(xiàn)象。
防止熱失控的措施是，采取恒壓限流的充電方式，防止電池的過充電，開關(guān)電源設(shè)置的均充電壓值和浮充電壓值不能高于廠家所規(guī)定的數(shù)值。另外在電池設(shè)計(jì)和制造中盡量減小電阻的內(nèi)阻，如正負(fù)極間距要小，電池要緊裝配等。
4 負(fù)極不可逆硫酸鹽化
在正常條件下，鉛蓄電池在放電時(shí)形成硫酸鉛結(jié)晶，在充電時(shí)能較容易地還原為鉛。如果電池的使用和維護(hù)不當(dāng)，例如經(jīng)常處于充電不足或過放電，負(fù)極就會逐漸形成一種粗大堅(jiān)硬的硫酸鉛，它幾乎不溶解，用常規(guī)方法充電很難使它轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)，從而減少了電池容量，甚至成為蓄電池壽命終止的原因，這種現(xiàn)象稱為極板的不可逆硫酸鹽化。硫酸鹽化是負(fù)極失效的主要原因。
為防止硫酸化的形成，電池必須經(jīng)常保持充足電的狀態(tài)，不可過放電。
5 正極板柵的腐蝕
在實(shí)際運(yùn)行過程中，一定要根據(jù)環(huán)境溫度選擇合適的浮充電壓。浮充電壓過高，除引起水損失加速外，也引起正極板柵腐蝕加速。當(dāng)合金板柵發(fā)生腐蝕時(shí)，產(chǎn)生應(yīng)力，致使極板變形、伸長，使板柵與有效物質(zhì)的接觸面積減小，因而導(dǎo)致容量的下降。閥控鉛酸蓄電池的壽命，取決于正極板壽命，其設(shè)計(jì)壽命是按正極板柵合金的腐蝕速率進(jìn)行計(jì)算的。正極板柵腐蝕得越多，電池的剩余容量就越少，電池壽命就越短。
正極板柵腐蝕的速度隨著溫度、充電電壓和電解液酸濃度的上升而增高。為減少電池正極板的腐蝕，應(yīng)避免蓄電池過充電；避免因電池失水造成電解液比重增高，加劇正極板腐蝕；研究新的更耐腐蝕的合金；增加正極板柵的厚度。
6 隔板質(zhì)量下降
閥控鉛酸SAPHIR蓄電池的隔板具有多孔結(jié)構(gòu)和很強(qiáng)的吸液能力，不但可以保持電解液，而且可以保證氧氣的擴(kuò)散和再化合。由于VRLA電池為緊密裝配，電池中的隔板使用一定時(shí)期之后，產(chǎn)生彈性疲勞，隔板原來承受的壓力消失。致使隔板不能與極板完全接觸，在隔板與極板間產(chǎn)生裂紋，電池內(nèi)阻增大，電池性能下降。
7 SAPHIR蓄電池組的均勻性
電池端電壓的均勻性，可以反映出電池組內(nèi)電池的質(zhì)量差異。電池端電壓的均勻性有二個(gè)指標(biāo)，一個(gè)為靜態(tài)，另一個(gè)為動(dòng)態(tài)，使用中（平時(shí)處于浮充狀態(tài)）的電池端壓一般測動(dòng)態(tài)指標(biāo)。閥控式密封鉛酸蓄電池組中單體蓄電池的開路電壓之差不小于20 mV；各單體蓄電池的浮充電壓與平均值之差應(yīng)小于50mV。
影響均勻性的因素主要有：蓄電池原材料和半成品的規(guī)格和質(zhì)量；單向閥的開啟和關(guān)閉壓力；注酸量；蓄電池生產(chǎn)工藝的控制等原因。
閥控鉛酸SAPHIR蓄電池的正確使用和維護(hù)
閥控SAPHIR蓄電池的使用壽命和機(jī)房的環(huán)境，整流器的設(shè)置參數(shù)，以及運(yùn)行狀況很有關(guān)系。同一品牌的蓄電池，當(dāng)其在不同的環(huán)境和不同的維護(hù)條件下使用時(shí)，其實(shí)際使用壽命會相差很大。
?。?）為保證蓄電池的使用壽命，最好不要使蓄電池有過放電。穩(wěn)定的市電以及油機(jī)配備是蓄電池使用壽命長的良好保證，而且油機(jī)最好每月啟動(dòng)一次，檢查其是否能正常工作。
?。?）一些整流器（開關(guān)電源）的參數(shù)設(shè)置（如浮充電壓，均充電壓，均充的頻率和時(shí)間，轉(zhuǎn)均充判據(jù)，轉(zhuǎn)浮充判據(jù)，環(huán)境溫度，溫度補(bǔ)償系數(shù)，直流輸出過壓告警，欠壓告警，充電限流值等），要跟各蓄電池廠家溝通后再具體確定。
?。?）每個(gè)機(jī)房的蓄電池配置容量最好在8-10小時(shí)率比較合適。頻繁的大電流放電會使蓄電池使用壽命縮短。
?。?）閥控蓄電池雖稱“免維護(hù)”蓄電池，但在實(shí)際工作中仍需履行維護(hù)手續(xù)。每月應(yīng)檢查的項(xiàng)目如下：單體和電池組浮充電壓；電池的外殼和極柱溫度；電池的殼蓋有無變形和滲液；極柱，安全閥周圍是否滲液和酸霧溢出。
?。?）如果電池的連接條沒有擰緊，會使連接處的接觸電阻增大，在大電流充放電過程中，很容易使連接條發(fā)熱甚至?xí)?dǎo)致電池蓋的熔化，情況嚴(yán)重的可能引發(fā)明火。所以維護(hù)人員能每半年做一次連接條的擰緊工作，以保證蓄電池安全運(yùn)行。
（6）為了確保用電設(shè)備的安全性，要定期考察電池的儲備容量，檢驗(yàn)電池實(shí)際容量能達(dá)到額定容量的百分比，避免因其容量下降而起不到備用電源的作用。對于已運(yùn)行三年以上的電池，最好能每年進(jìn)行一次核對性放電試驗(yàn)，放出額定容量的30—40%。每三年進(jìn)行一次容量放電測試，放出額定容量80%。
（7）SAPHIR蓄電池放電時(shí)注意事項(xiàng)：應(yīng)先檢查整組電池的連接處是否擰緊，再根據(jù)放電倍率來確定放電記錄的時(shí)間間隔，對于已開通的機(jī)房一般使用假負(fù)載進(jìn)行單組電池的放電，在另一組電池放電前，應(yīng)先對已放電的電池進(jìn)行充電，爾后才能對另一組電池進(jìn)行放電。放電時(shí)應(yīng)緊密注意比較落后的電池，以防某個(gè)單體電池的過放電。
