膠體蓄電池鼓脹分析

時(shí)間：2018-08-28作者：北京藍(lán)科萬佳科技發(fā)展有限公司瀏覽：354

不論是采用玻璃纖維隔膜的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡稱AGM密封鉛蓄電池)還是采用膠體電解液的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡稱膠體密封鉛蓄電池)，它們都是利用陰吸收原理使電池得以密封的。
電池充電時(shí)，正會(huì)析出氧氣，負(fù)會(huì)析出氫氣。正析氧是在正充電量達(dá)到70%時(shí)就開始了。
析出的氧到達(dá)負(fù)，跟負(fù)起下述反應(yīng)，達(dá)到陰吸收的目的。
2Pb十O2=2PbO
2PbO十2H2SO4：2PbS04+2H20
負(fù)析氫則要在充電到90%時(shí)開始，再加上氧在負(fù)上的還原作用及負(fù)本身氫過電位的提高，從而避免了大量析氫反應(yīng)。
對(duì)AGM密封鉛蓄電池而言，AGM隔膜中雖然保持了電池的大部分電解液，但必須使10%的隔膜孔隙中不進(jìn)入電解液。正生成的氧就是通過這部分孔隙到達(dá)負(fù)而被負(fù)吸收的。
膠體電解液的主要成份為一種粒徑近乎于納米級(jí)的功能化合物，流變性較好，*實(shí)施對(duì)鉛蓄電池的配液灌裝。膠體電解液進(jìn)入蓄電池內(nèi)部或充電若干小時(shí)后，會(huì)逐漸發(fā)生膠凝，使液態(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)態(tài)為膠狀物，膠體中添加有多種表面活性劑，有助于灌裝蓄電池前抗膠凝，而且有助于灌裝蓄電池后防止板硫酸鹽化，減小對(duì)板柵的腐蝕，提高板活性物質(zhì)的反應(yīng)利用率。

鼓脹分析

編輯
膠體電池的電解液是以膠狀凝固在電池群正、負(fù)板和隔板之間，使電解液不流動(dòng)，具有高溫環(huán)境下循環(huán)使用可靠性高、充電效率高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在節(jié)能、減少污染方面也具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
在維護(hù)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，膠體電池在安裝使用約半年后，個(gè)別膠體電池殼體鼓脹情況非常嚴(yán)重：電池的側(cè)壁和殼蓋均有不同程度的鼓脹；安全閥處漏液非常明顯，電池蓋面的酸液痕跡分布基本上以安全閥為中心呈“噴射”狀；電池漏液造成電池倉倉體被銹蝕；安全閥口裂紋。
從維護(hù)記錄和現(xiàn)場的情況分析，造成這一現(xiàn)象的原因主要有以下幾個(gè)方面：
一、安全閥對(duì)外排氣不暢。安全閥具有調(diào)整電池內(nèi)部氣壓的作用，正常情況下應(yīng)能夠及時(shí)釋放內(nèi)部氣體。膠體電池在使用初期，由于電池內(nèi)部的電解液比較“富?！?，充電過程中的氣體析出量大。如果安全閥出現(xiàn)問題使排氣不暢，當(dāng)電池在充電過程中的氣體析出量大到一定程度時(shí)，就會(huì)因“脹氣”導(dǎo)致殼體鼓脹，甚至出現(xiàn)安全閥口開裂。
二、開關(guān)電源系統(tǒng)的蓄電池管理程序芯片參數(shù)設(shè)計(jì)與膠體電池的使用特性不符。通過對(duì)比鼓脹電池站點(diǎn)開關(guān)電源參數(shù)設(shè)置和未鼓脹電池站點(diǎn)開關(guān)電源參數(shù)設(shè)置，發(fā)現(xiàn)蓄電池鼓脹站點(diǎn)的開關(guān)電源廠家為了讓蓄電池充飽一些，設(shè)計(jì)了續(xù)流均充功能（即充電完成后再用小電流繼續(xù)給蓄電池充電）。當(dāng)電池的均充電流降到10mA/Ah的轉(zhuǎn)換條件時(shí)，均充沒能轉(zhuǎn)換到浮充程序，而還要進(jìn)行續(xù)流均充（在高溫環(huán)境下續(xù)流階段均充的電流有可能還會(huì)反彈上升，續(xù)流均充的時(shí)間一般為4～10小時(shí)）。加之室外型基站供電條件惡劣，停電頻繁，勢(shì)必造成開關(guān)電源每次均充都對(duì)電池過充電，也加速電池電的腐蝕速率和電池的失水，電池內(nèi)溫度高導(dǎo)致電池發(fā)生殼體鼓脹。
三、膠體電池倉溫度傳感線沒有被接入，導(dǎo)致溫度達(dá)到40℃時(shí)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)從均充到浮充的轉(zhuǎn)換。在高溫環(huán)境下，溫度補(bǔ)償功能的失效，實(shí)際上就是提高了電池組總的浮充電壓，這直接導(dǎo)致電池的末期充電電流不能降低，反而會(huì)使充電電流成倍數(shù)增高，并持續(xù)影響電池內(nèi)部析氣和發(fā)熱，從而加劇膠體電解液水的電解，引起電池鼓脹。
四、電池通風(fēng)條件差。電池柜的設(shè)計(jì)由于充分考慮防盜安全性，而導(dǎo)致電池組的通風(fēng)和自然散熱能力差，電池組在充電過程中產(chǎn)生的溫度得不到及時(shí)擴(kuò)散，這也對(duì)電池發(fā)生殼體鼓脹產(chǎn)生一定影響。

優(yōu)勢(shì)

編輯
蓄電池從結(jié)構(gòu)上分為普通和膠體兩種，后者又稱為免維護(hù)蓄電池。膠體電池簡單的做法是在硫酸中添加膠凝劑，使硫酸電液呈膠態(tài)。電液呈膠態(tài)的電池通常稱之為膠體電池。膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的區(qū)別不僅僅在于電液改為膠凝狀。例如非凝固態(tài)的水性膠體，從電化學(xué)分類結(jié)構(gòu)和特性看同屬膠體電池。又如板柵中解分高分子材料，俗稱陶瓷板柵，亦可視作膠體電池的應(yīng)用特色。
膠體電池和普通蓄電池大的區(qū)別是普通蓄電池的**部有一組加水口，在選購時(shí)一定要仔細(xì)觀察，因?yàn)橛械膹S商用一個(gè)精致的塑料蓋把加水口擋住。膠體蓄電池的**部有一個(gè)觀察孔，孔內(nèi)的顏色表示蓄電池的狀態(tài)，綠色表示正常，黑色表示虧電，白色表示蓄電池已損壞，應(yīng)盡快換。
膠體電池主要優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量高，循環(huán)壽命長。膠體電解質(zhì)可對(duì)板周圍形成固態(tài)保護(hù)層，保護(hù)板避免因震動(dòng)或碰撞而產(chǎn)生損壞，破裂，防止板被腐蝕，同時(shí)也減少了蓄電池在大負(fù)荷使用時(shí)產(chǎn)生板彎曲和板間的短路，不至于導(dǎo)致容量下降，具有很好的物理及化學(xué)保護(hù)作用，是普通鉛酸電池壽命的兩倍。
使用安全，利于環(huán)保，屬于真正意義上的綠色電源。膠體電池的電解質(zhì)呈固態(tài)，密封結(jié)構(gòu)，凝膠電解液，**漏液，使電池內(nèi)每一部位的比重保持一致。使用特殊的鈣鉛錫合金板柵，耐腐蝕，充電接受能力好。 采用高強(qiáng)度隔板避免短路的產(chǎn)生。 進(jìn)口優(yōu)質(zhì)安全閥，閥控調(diào)節(jié)壓力。裝備了過濾酸霧隔爆裝置，安全可靠。使用時(shí)無酸霧氣體析出，無電解質(zhì)外溢，生產(chǎn)過程中不含對(duì)人體有害元素，無毒，無污染，避免了傳統(tǒng)鉛酸電池在使用過程中電解質(zhì)大量外溢滲透。浮充電流小，電池發(fā)熱量少，電解液不發(fā)生酸分層。
深放電循環(huán)性能好。電池深放電后再及時(shí)補(bǔ)充電的情況下容量能得到回充，能迎合高頻率、深程度放電的需要，因此其使用范圍比鉛酸蓄電池廣泛。
自放電小，深放電性能好，充電接受能力強(qiáng)，上下電位差小，電容量大。在低溫啟動(dòng)能力，荷電保持能力，電解液保持能力，循環(huán)耐久能力，耐震動(dòng)性能，耐溫變性能等方面有顯著提高。在20℃室溫下儲(chǔ)存2年，*充電即可投入運(yùn)行。
適應(yīng)環(huán)境（溫度）廣泛?？稍?40℃--65℃的溫度范圍內(nèi)使用，尤其低溫性能好，適用于北方高寒地區(qū)?？拐鹦阅芎?，能在各種惡劣的環(huán)境下安全使用。不受空間限制，使用時(shí)可任意方位放置。
使用快捷方便，由于單體電池的內(nèi)阻、容量、浮充電壓一致性好，因此*均衡充電，也*經(jīng)常維護(hù)。

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