阀控式铅酸蓄电池运行维护技术交流

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1、阀控式铅酸蓄电池运行维护技术交流杭州高特电子设备有限公司2008.4RS485电池交流配电整流模块整流模块整流模块整流模块降压摸块1交流监控单元模块监控单元直流监控单元系统监控模块降压摸块2RS485RS232合闸母线控制母线充电机电池组馈线监控直流电源系统概要问题如何对阀控式蓄电池进行运行与维护？从开口式电池到阀控式电池，蓄电池不论是工作原理和失效机理都发生了很大变化，可我们的认知及检测维护手段却相对滞后了。蓄电池的运行维护已经成为直流电源系统运行维护中的重中之重。而因为阀控式蓄电池测试的特殊性和复杂性，其检测技术一直未能得到有效突破，所以，如何提高和改进检测和维护手段成为了迫切需要解决的

2、难点问题。问题作为备用电池我们到底要测什么？从核对性放电测试到电池端电压监测，再到内阻测试，人们寻找了很多方法，但我们到底想要知道什么？？答案只有一个——我们想知道：如果现在发生停电，这组电池能支持负载供电多少时间！！或者说这组电池还有多少容量！！其它问题馈线回路直流断路器的级差配合？随着直流系统重要性的提高，直流断路器级差配合问题越显重要。充电机对电池及系统的影响？电源系统的主要负荷从继电保护到综合自动化，蓄电池组从开口式电池到阀控式电池，充电机也从相控电源发展到了高频开关电源，电源在整个系统运行中显得越来越重要，对充电机的要求也就提到了议事日程。Ⅰ阀控式铅酸蓄电池早期失效原理电池失效案例一

3、电池失效案例二电池失效案例三电池失效案例阀控式铅酸蓄电池结构负极柱正极柱安全阀汇流排栅板隔板外壳阀控式铅酸蓄电池工作原理正极活性物质是二氧化铅，电极反应为：PbO2+3H++HSO4-+2ePbSO4+2H2O负极活性物质是海绵状金属铅，电极反应为：Pb+HSO4--—2ePbSO4+H+电池反应：Pb+PbO2+2H++2HSO4-2PbSO4+2H2O从反应式中可以看出，硫酸不仅传导电流，而且参与电化学反应，放电时硫酸不断减少，生成水，电解液浓度降低；充电时不断生成硫酸，消耗水，电解液浓度增加。Pb—H2SO4—H2O体系的氧化还原标准电极电位：V-=PbSO4︱Pb=-0.356VV+=

4、PbO2︱PbSO4=1.865VE=V+-V-=1.865–(-0.356)=2.221V即电池电动势，通常近似为蓄电池开路电压。阀控式铅酸蓄电池工作原理PbSO4PbPbO2chargedischargechargedischarge负极正极阀控式铅酸蓄电池特点利用氧再复合“水循环”原理，使电池正极析出的氧气通过隔膜扩散到负极发生氧化反应生成PbO2，并与H2SO4反应，最终生成水，避免了水的散失。全密封结构，用一安全阀控制电池内气体压力。VRLA(ValveRegulatedLeadAcid)采用玻璃纤维或胶体作为隔膜，吸贮电解液，贫液式，紧装配。阀控式铅酸蓄电池氧再复合机理2Pb+O2

5、=2PbOPbO+H2SO4=PbSO4+H2O2PbSO4+2H++4e-=2Pb+2HSO4–O2+4H++4e-=2H2O2O-2-4e-=O2↑2H2O-4e-=4H++O2↑正极PbO2负极Pbe-e-O2H2O=2H++O-2O2O2O2O2O2O2O2O2阀控式铅酸蓄电池氧再复合机理AGM有机物胶体＋硫酸GEL-new阀控式铅酸蓄电池VRLA拥有先进的设计思想和工作原理，理论上有较高的可靠性和较长的使用寿命，厂家也都宣传有10～15年的浮充使用寿命。然而实际使用情况却强差人意，有些厂家的电池仅使用了二三年，甚至更短时间就出现了失效电池——为什么？？？阀控式铅酸蓄电池寿命特性阀控式

6、铅酸蓄电池的早期失效失水充电时氧再复合反应不完全板栅腐蚀硫酸铅的存在，使负极长期处于非完全充电状态，形成不可逆硫酸铅充电过程中，由于紧装配密封结构使热量不易散出，导致电池温升过高失效负极板硫酸盐化热失控阀控式铅酸蓄电池的早期失效工艺设计缺陷渗漏液、极耳腐蚀断裂、阀盖开闭失灵等阀控式铅酸蓄电池早期失效原因电极材料的配方制备、安装化成工艺的非稳定因素和不一致因素，导致了电池性能的离散性，这给电池的运行留下了失效的隐患。当性能不一致的电池组成一组电池并投入运行时，各电池的浮充电压会有很大差异。经长时间运行后，浮充电压高的电池因长期过充导致失水和极板腐蚀；反之，浮充电压低的电池因长期欠充导致容量损失和

7、极板硫酸化。电池性能劣化有自加速的趋势。——电池本身的离散性是电池早期失效的根本原因浮充电压的离散性阀控式铅酸蓄电池早期失效原因——电池运行环境将影响电池使用寿命运行中过充、过放，没有定期进行检测维护。阀控式铅酸蓄电池的“贫液”式设计，使得电池对环境温度非常敏感（每增加10℃，寿命减少一半），所以良好的运行环境非常重要。同时对充电机也提出了较高的要求，要求纹波小，并有温度补偿（-3～-6mV/℃）