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铅酸电池储能失效机理分析

文章出处:www.cdbaykee.cn   信息来源:四川祥华电力官网   作者:四川柏克   时间:2019年04月03日   浏览量:    【字体:
     不间断电源系统的蓄电池组作为直流电源系统的核心组成部分,起作储备电能、应付电网异常和特殊工作情况、维持系统正常运转的关键作用,是电力系统正常工作的最后一道防线。当前,蓄电池在线监测逐渐被人们所重视,在电力、通信等行业应用越来越广泛,但是,蓄电池在线监测及状态评估所采用的关键技术---内阻交流放电法并不被人们所了解,还在模糊认识中,由于“免维护”这一词的误导,使得用户放松了蓄电池的日常维护和管理,造成了蓄电池的早期容量降低和损坏,由于蓄电池容量不足或者失效导致的信息丢失,UPS宕机等事故已屡见不鲜。因此,根据铅酸蓄电池的化学、物理特性合理维护、使用蓄电池,具有十分重要的意义。

一、铅酸蓄电池的性能维护 

1、影响蓄电池使用性能的主要因素如下:
  蓄电池使用的时间:隨着使用时间的增加,使电解液失水、极板与连接条的腐蚀、极板的硫酸化、极板变形及活性物质的脱落等因素,造成蓄电池容量减小,蓄电池内阻变大。
  蓄电池的电荷量:由于注入蓄电池的电解液深度、电极表面反应物质的厚度、电极表面的孔隙率等不同,而使蓄电池的内阻相差较大,从而电荷量也相差较大。
  温度:环境温度的变化,例如上升,这时反应物质的扩散加快、电荷传递、电极动力学过程和物质转移更容易进行,因而蓄电池内阻减小。反之,就会增加。
  蓄电池的型号:不同生产厂、不同种类、不同型号的蓄电池,由于电极、电解液、隔膜的材料配方不同,电池的结构不同、装配工艺不同而使蓄电池内阻产生差异。

2、过度充、放电的影响
  长期过充电状态下,正极因析氧反应,水被消耗,h+增加,从而导致正极附近酸度增加,板栅腐蚀加速,使板栅变薄加速电池的腐蚀,使电池容量降低;同时因水损耗加剧,将使蓄电池有干涸的危险,从而影响蓄电池寿命。
  蓄电池过度放电主要发生在交流电源停电后,蓄电池长时间为负载供电。当蓄电池被过度放电到其电压过低甚至为零时,会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面,在电池的阴极造成“硫酸盐化”。硫酸铅是一种绝缘体,它的形成必将对蓄电池的充、放电性能产生很大的负面影响,因此在阴极上形成的硫酸盐越多,蓄电池的内阻越大,电池的充、放电性能就越差,蓄电池的使用寿命就越短。

 二、铅酸蓄电池的性能维护
1、在蓄电池长期处于浮充状态时,每隔30天进行一次人为可控的放电然后让蓄电池组进入均充直至充满后转浮充,可有效减少蓄电池内部酸液结晶体的产生,到达活化电池目的。

2、定期检测UPS参数变化,严格控制蓄电池充、放电值,避免蓄电池组个过充、过放电。

3、在机房安装适当的通风降温装置,避免蓄电池组环境温度过高或过低,铅酸电池最佳工作环境为25°C。
 
结束语:在UPS不间断电源系统中,铅酸蓄电池组占总系统成本近50%的份额,正确使用、维修电池,能极大的延长电池寿命减少设备投资。
 
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