阀控密封式铅酸蓄电池(以下简喻为阀控蓄电池),具有体积小、使用平安性高、放电性能好、维护量小等特点,使其在许多使用范围很快包揽了古板的防酸隔爆式蓄电池。阀控蓄电池的设计寿命一般大于5年,较长可以或许达到20年以上,可是由于其布局特性,阀控蓄电池的恪守和寿命比保守的防酸隔爆蓄电池更容易受环境的变更、使用前提等成分的影响。MICHAEL
R.MOORE颠末对逾越7万5千只阀控蓄电池近10年的钻研疏解,阀控蓄电池的实践使用寿命为4~8年,远低于其10~20年的设计使用寿命。于是有必要从阀控蓄电池的情理停航,论说种种影响蓄电池容量与寿命的因素,以就或是对蓄电池进行更好地维护,拖延时间其使用寿命,消沉因蓄电池见效所带来的安然风险。
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阀控蓄电池发展
MF、SLA、VRLA都是国表里对阀控蓄电池连气儿使用过的称号。MF(Maintenance—Free)是免维护蓄电池的简称;SLA(Sealed
Lead—AcidBattery)是密封铅酸蓄电池的简称;VRLA(ValveRegulated Lead—Acid
Battery)直译应为阀控式铅酸蓄电池,在一些文献中也采用了其直译名称,国标GBT
19638.2—2005静止型阀控密封式铅酸蓄电池中译为阀控密封式铅酸蓄电池。这是阀控蓄电池的现今的名称。从MF、SLA到VRLA,不然则名称的改变,也说熟谙阀控蓄电池的发展历程。
初期的“免护卫蓄电池”MF,是指蓄电池所用期不需加水、补酸。蓄电池免维护妙技的运用可追溯到20世纪30年月。1935年美国为的目标,**将Pb—Ca合金栅使用于需要低自放电率(浮充)场所。70年月中期,美国的Gates公司推出了古代MF电池。80年月,由于昆裔的冶金、化工新手艺引入电池行业中使MF电池愈加完善,出现了SLA一密封铅酸蓄电池的称呼。SLA除了接纳电池内部气体复合妙技外,还对电池构造进行了改良,采取单向气阀,使电池到达密封。随着排气阀(平安阀)的日益圆满,特别是有对照精确的开、闭阀压力,阀成为了气体复合与防透露、密封的主要部件。因而喻为VRLA(ValVe
Regulated Lead—Acid Battery)阀控密封式铅酸蓄电池
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运行维护规范
阀控蓄电池的运行维护规范首要有IEEE规范、行业规范和企业规范。IEEE(电气和电子工程师协会)1996年宣布了IEEE规范1188一1996
IEEE举荐的对固定使用的阀控蓄电池的护卫、履行与更换规范,2005年对该标准进行了勘误后从头揭晓。考订改变内容不久不多,主要对个中蓄电池审定性充放电周期、内阻(电导)测试等部份做了调解。我国2000年颁发了电力行业规范,DL/T724—2000电力体系用蓄电池直流电源摆设运转与维护妙技规程。国家电网公司2004岁尾宣布了企业内部的《直流电源细碎打点规范》,此中搜罗了对阀控蓄电池的运转维护的规定。
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事理、结构及其特点
1)阀控蓄电池的布局和原理
阀控蓄电池由较板、隔板、防爆帽、外壳等一部分组成,接纳全密封、贫液式结构与阴极吸附式道理,在电池外部通过实现氧气与氢气的再化合,抵达全密封的成就。阀控蓄电池按静止硫酸电解液的门径不合而分为两类,即接纳**细玻璃纤维隔板(AGM)来吸附电解液的吸液式电池与采取硅凝胶电解质(GEL)的胶体电池。这两类阀控蓄电池凡是利用阴极排汇事理使电池得以密封的。所谓阴极吸引是让电池的负极比正极有过剩的容量。当蓄电池充电时,正极会析出氧气,负极会析出氢气,正极析氧是在正极充电量到达70%时就入手下手了,负极析氢则要在充电到90%时方开始,析出的氧到达负极,跟负极起下述反响:2Pb+O2=2PbO;2PbO+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。颠末这两个反响,到达阴极吸收的指标。再加上氧在负极上的还原浸染及负极自己氢过电位的行进,从而预防了大批析氢反应。AGM密封铅蓄电池使用纯的硫酸水溶液作电解液,隔阂保持有10%的孔隙不被电解液克服,正极天生的氧就是通过这部分孔隙到达负极而被负极吸收的。Gel胶体密封铅蓄电池内的硅凝胶的电解液是由硅溶胶和硫酸配成的,电池灌输的硅溶胶变为凝胶后,骨架要进一步压缩,使凝胶泛起bug畅通领悟于正负极板之间,给正极析出的氧供应了到达负极的通道。两种阀控蓄电池依照相反的氧轮回机理,所差距的仅是为氧到达负极成立通道的方式分歧。
2)阀控蓄电池的特性
与防酸隔爆式蓄电池相比,阀控蓄电池有以下本色:
(1)固定的电解液,增进氧气从正极向负极的团圆。
(2)内部密封组织与主动开关的平安阀。蓄电池在外部压力下任务,以促进氧气的再化合。蓄电池内部压力增多到不一定程度时,保险阀主动掀开排气;而当气压将低到划定限度以下时,平安阀积极封锁。
(3)改善的板栅资料。阀控蓄电池的正极板用高纯度的铅锑合金制成,负极板用高纯度的铅钙合金支撑,如许的布局可减少电腐蚀的水平
(4)较坚贞的外壳。由于阀控蓄电池的外壳要遭受一定的内部压力,故外壳接纳高强度耐压防爆的质料制成,使得外壳更为强固耐用。
(5)不需加水、补酸。阀控蓄电池的阀控密封布局与内部的氧循环机制使得其电解液散失小,在使用期间*加水、补酸。
(6)安装占用空间小,可分层安装在电池架上或电池屏内。
(7)对环境感染小。运转时期酸雾和可燃气体逸出少。
(8)对使用情况申请较高,受情况温度影响大。
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失效的机制
阀控蓄电池是一个繁冗的电化学体系,其性能与寿命取决于制备电极的原料、唱工、活性精力的形成与组织、电池运转状态与条件等。它的奏效成份主要有如下几种。
1)正极板的腐蚀
对浮充电使用的电池,板栅腐蚀是限度电池寿命的重要成分。在电池过充电形态下,正负极板上反馈如下:
可见,负极发生发火水,消沉了酸度,而正极反应制作生H+,放慢了正极板栅的侵蚀。阀控蓄电池中的电解液静止,在浮充进程中由于氧复合的作用,其浮充电流**运动电解液的蓄电池,同时正极的电位也比流动电解液蓄电池中高。因此对阀控蓄电池来说其板栅侵蚀的标题问题非常需求。
2)水消散
阀控蓄电池在使用时代氧复合机制的遵守不是100%,由于再化合反响不完全及板栅腐蚀引起水的散失,当每次充电时,由于产生气体的速度大于气体再化合速率,导致一一小部分气体逸出,造成水的消散。阀控蓄电池因为其电解液弗成补充,以是失水也是其*有的失效启事之一。
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