[备用电源UPS电池]铅酸电池损坏的四大原因

　　铅酸电池损坏的四大原因

　　①失水 ②硫化 ③失衡 ④热失控(充鼓) 前两者①、②占了目前市场上电池损坏的97%。 (1)分析①：铅酸电池失水的主要原因 铅酸电池中的电解液像人体中的血液一样宝贵，电解液一旦丧失，就意味着电池报废了。电解液是由稀硫酸和水组成的。充电过程中，难以避免失水，充电模式不一样，失水也不一样。普通三段式充电模式，充电过程中的失水量是智能脉冲模式的二倍以上!电池除了自然寿命外还有一个失水寿命：单只电池失水超过90克，电池就报废了。在常温下(25℃)，普通充电器的失水量约为0.25克，而智能式充电脉冲为0.12克。在高温下(35℃)，普通充电器的失水量为0.5克，而智能充电脉冲为0.23克。按此计算，普通充电器在250次循环后水分充干，而新式三段脉冲在600次循环后水分才会充干。因此，智能脉冲能延长电池一倍以上的寿命。 铅酸蓄电池在充电过程中的最大问题是析气。 根据美国科学家(J.A.Mas) 对铅酸电池充电过程中析气原因和规律的研究，为达到最低析气率，铅酸电池能够接受充电电流如下： 临界析气曲线的公式为：I=I0e-at %h^2 在充电过程中，充电电流超过临界析气曲线的部分，只能导致蓄电池电解水反应而产生气体和升温，不能提高电池的容量 ① 恒流充电阶段，充电电流保持恒定，充入电量快速增加，电压上升; ② 恒压充电阶段，充电电压保持恒定，充入电量继续增加，充电电流下降; ③ 蓄电池充满，电流下降到低于浮充转换电流，充电电压降低到浮充电压; ④ 浮充充电阶段，充电电压保持为浮充电压; 普通三阶段充电第一阶段为恒流充电，这主要是考虑到电路的设计比较方便，并非为使蓄电池性能最佳而设计。 按照铅酸蓄电池充电析气过程，普通三阶段充电过程的析气情况是：　　恒流充电段后期和恒压充电前期，电流超过临界析气范围，造成蓄电池析气，引起寿命下降。 超过临界析气范围的电流仅使蓄电池产生气体和温升，未转化为电池电量，充电效率也因此降低。 解决①：脉冲解决失水的方案 智能式脉冲恒动率阶段的时间，比普通充电器恒流+恒压阶段要缩短了近一个小时，而这一个小时的高压段充电是水分散发的关键时刻。智能脉冲以电压参数为转灯依据，转灯进入智能脉冲很准确，而普通充电器以电流参数为转灯依据，一旦电池硫化，内阻加大，充电电流也加大，很难达到转灯电流，很容易造成高压段长时间充电，加速水解。 (2)分析②：铅酸电池硫化的原因 电池长期滞留，充电过程中的长期过充和欠充，使用过程中的大电流放电，极易造成电池的硫化。它的表象为：一放就光，一充就饱，我们把它叫做电池的“假损坏”。硫化物质硫酸盐粘附在极板上，缩减了电解液与极板的反应面积，使电池容量迅速衰减。失水会加重电池的硫化;硫化又会加重电池的失水，易形成恶性循环。 解决②：智能脉冲解决硫化的方案 智能脉冲运用智能脉冲中的尖峰脉冲，可以击碎硫酸铅结晶的晶核，使之难以形成硫酸盐。 智能脉冲充电器：①恒功率、②智能脉冲、③滴充 普通三段式：①恒流、②恒压、③浮充 (3)分析③：铅酸电池的失衡问题 一组电池由三到四只组成。由于制造工艺问题，无法做到每只电池的绝对平衡，普通充电器使用平均电流，使容量小的单只电池最先充满，并形成过充，放电时，这只容量小的电池最先放完，并形成过放。长期如此，恶性循环，使整组电池出现单只落后，从而使整组电池报废。三段式充电器的浮充阶段，有500mA的小电流，它的作用是补偿充电，让电池充饱。但它也带来两个副作用:1、充饱后，多余的电流没有关断，电能转化为热能，进行水分解，加速水份的散发;2、小电流充电，产生的电流分叉很大，更容易造成电池组的不平衡。 解决③：智能脉冲解决电池组失衡方案 智能脉冲的失水量是普通充电器的三分之一，失水量少，则电池组电压差会小;反之，失水量大，则电池组电压差大。随着失水量的加大，硫化也会加重，而普通充电器没有去除硫化功能，所以电池组失衡严重。智能脉冲在充电时，失水量少，电池组电压差也小，当电池产生硫化后，能用脉冲去除，使整组电池趋向平衡。智能脉冲恒功率阶段的电流较大，作用是:1、快速充电，节省充电时间;2、激活电池极板，消除电池钝化现象，恢复电池容量，使整组电池的容量趋于平衡。滴充阶段，能消除电流分叉的影响，对欠充电池滴充，充满后自动关断，减少水分解，保持电池组的平衡。 (4)分析④：铅酸电池的热失控问题 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，在正极板上先析出氧气，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(氧气)=2PbO+Q(热量);PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q(热量)。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，大量气体的增加使蓄电池内压超过阀压，安全阀打开，气体逸出，最终表现为失水。2H2O=2H2↑+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： ⑴ 氧气“通道”变得畅通，正极产生的氧化很容易通过“通道”到达负极; ⑵ 热容减小，在蓄电池中热容量最大的是水，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; ⑶ 由于失水后蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象，使之与正负极板的附着力变差，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，如散热量小于发热量，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，正极大量的氧化通过“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”。

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