蓄电池系统浮充电压对蓄电池工作的影响
如果理士蓄电池系统在一段时间内浮充电压过低,蓄电池将会处于欠充电状态。在此期间蓄电池可能会多次放电,每次放电后都未得到充分充电,这将使蓄电池的容量逐渐减少。最后的结果是市电停电时蓄电池放不出电来。蓄电池系统处于欠充电状态的问题一般可以通过长时间的均衡充电(例如48-72h)加以解决。但是,如果欠充电的时间持续太长,就可能会出现不可逆的极板硫酸盐化,蓄电池系统就必须更换。
如果蓄电池的浮充电压过高,将会使蓄电池处于过充电状态。蓄电池长时间过充电将会引起过大的充电电流、板栅的腐蚀、气体的产生和电解液的干涸。这就造成了蓄电池早期老化和容量的损失。
众所周知,阀控式铅酸蓄电池的基本原理是.氧复合,在浮充时正极上析氧速率与浮充电压成正比。正极析氧电压2.25~2.30 V/单体(O 2.27 V/单体),且不会失水,因此在浮充条件下,正极析氧不可避免。当正极上析出的氧扩散并穿过未饱和的AGM隔板到达负极时,与负板发生化学反应,生成PbO; PbO又与H2SO,反应生成H2O和PbSO,新生的PbSO,在充电状态下最终被还原成Pb;正、负极完成了循环过程,在充电末期负极上进行的还原反应有两个:
PbSO4+H*+2e- - - >Pb+HSO;
2H+2e- --→H2
此蓄电池组用20A充至276 V(2.30 V/单体)时,实际充入量不到放出量的90%,剩下的10%以上容量在浮充(2.27 V/单体)状态下应该得到充足。但此理士蓄电池组的浮充电压过低,只有266 V(2.22 V/单体),达不到正极2.27 V/单体(272 V)的析氧电压,虽然此电压能使正极PbO2氧化反应完成,但负极不能完成氧复合,Pb 还原得不够彻底。
实际上2.27V/单体的浮充值不但有利于理士蓄电池内部氧循环的正常进行,而且也有利于正、负极的氧化还原反应的彻底性。由于理士蓄电池长期在266 V(2.22 V/单体)下进行浮充充电,氧复合效率降低,负极还原不彻底,PbSO4长时间积累形成不可逆的晶体,负板逐渐钝化,最终导至容量大幅衰减。
解剖前将蓄电池完全充电,然后每只蓄电池分别取出正、负极板各数片,烘干,分析化验活性物质含量。通过以上的实验数据分析,造成蓄电池寿命失效的原因是长期欠充电引起的负极硫酸盐化。通过活化可恢复蓄电池容量的90%,但恢复到100 %容量还是有一定难度的,原因是PbSO,经过长期积累,一部分已形成了非常艰硬且不可溶的物质。恢
复容量后的理士蓄电池,在按要求使用和维护好浮充电压的同时,还是可以保证使用一定年限的。按规定对浮充电超过3~6个月或搁置3个月.没用的蓄电池,都应进行均衡充电,充电电压为2.30 V/单体(25 °C),充电电流≤0.25Co(A), 充电时间8~10h;以上蓄电池组在使用过程中,根本没有进行均衡充电,这更加速了极板硫化的速率。
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