蓄電池失效系指電池性能逐漸退化,直至不能使用。
造成VRLA電池的失效模式主要有失水、早期容量損失(PCL)、熱失控、負極不可逆硫酸鹽化、板柵腐蝕與伸長、隔板質量下降等。
1、失水
從閥控鉛酸蓄電池中排出氫氣,氧氣,水蒸氣,酸霧,都是電池失水的方式和干涸的原因。
失水的原因有:氣體再化合的效率低;從電池殼體中滲出水;板柵腐蝕消耗水;自放電損失水;安全閥失效或頻繁開啟。
2、早期容量損失(PCL)
VLRA電池的早期容量損失(PCL)是指電池初期進行容量循環時,每經過一次充放電循環,容量下降明顯。
早期容量損失常容易在如下條件發生:
(1)不適宜的循環條件,諸如連續高速率放電,深放電,充電開始時低的電流密度;
(2)缺乏特殊添加劑如Sb,Sn等;
(3)低速率放電時高的活性物質利用率,電解液高度過剩,*板過薄等;
(4)活性物質密度過低,裝配壓力過低等。
3、熱失控
熱失控是指蓄電池在恒壓充電時,充電電流和電池溫度發生一種累積性的增強作用,并逐漸損壞蓄電池。
熱失控使電池迅速失水,隔膜內電解液很快干涸,*終使電池失效。
措施:
(1)充電設備應有溫度補償功能或限流;
(2)嚴格控制安全閥質量,以使電池內部氣體正常排出;
(3)蓄電池要設置在通風良好的位置,并控制電池溫度。
4、負極不可逆硫酸鹽化
鉛蓄電池在正常工作中,負極板上PbSO4 顆粒小,充電時很容易恢復為絨狀鉛,但有的電池生成了難以還原的大顆粒硫酸鉛,稱為硫酸鹽化。
負極板硫酸鹽化原因很多 ,主要由下幾個原因造成。
經常使蓄電池過量放電
長期充電不足(例浮充電壓設置過低)
放電后,不及時充電長期擱置
在高溫下長期放電
缺少應有的定期過充電
電解液濃度過高
5、板柵腐蝕與伸長
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。當合金板柵發生腐蝕時,產生應力,致使*板變形,伸長,從而使*板邊緣間或*板與匯流排*部短路。
措施:
(1)增加正極板柵的厚度。
(2)采用更耐腐蝕的板柵合金材料。
(3)在電池設計上采用隔板緊密裝配。
6、隔板質量下降
目前世界通信界選用的閥控式鉛酸電池普遍為AGM(吸附式玻璃纖維棉)型電池。
由于VRLA電池為緊密裝配,電池中的AGM使用一定時期之后,產生彈性疲勞,使電池*群失去壓縮或壓縮減小,結果在AGM隔板與*板間產生裂紋,電池內阻增大,電池性能下降。