不论是采用玻璃纤维隔膜的阀控式密封铅蓄电池(以下简称AGM密封铅蓄电池)还是采用胶体电解液的阀控式密封铅蓄电池(以下简称胶体密封铅蓄电池),它们都是利用阴吸收原理使电池得以密封的。
电池充电时,正会析出氧气,负会析出氢气。正析氧是在正充电量达到70%时就开始了。
析出的氧到达负,跟负起下述反应,达到阴吸收的目的。
2Pb十O2=2PbO
2PbO十2H2SO4:2PbS04+2H20
负析氢则要在充电到90%时开始,再加上氧在负上的还原作用及负本身氢过电位的提高,从而避免了大量析氢反应。
对AGM密封铅蓄电池而言,AGM隔膜中虽然保持了电池的大部分电解液,但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液。正生成的氧就是通过这部分孔隙到达负而被负吸收的。
胶体电解液的主要成份为一种粒径近乎于纳米级的功能化合物,流变性较好,*实施对铅蓄电池的配液灌装。胶体电解液进入蓄电池内部或充电若干小时后,会逐渐发生胶凝,使液态电解质转态为胶状物,胶体中添加有多种表面活性剂,有助于灌装蓄电池前抗胶凝,而且有助于灌装蓄电池后防止板硫酸盐化,减小对板栅的腐蚀,提高板活性物质的反应利用率。
胶体电池的电解液是以胶状凝固在电池群正、负板和隔板之间,使电解液不流动,具有高温环境下循环使用可靠性高、充电效率高、使用寿命长等优点,同时在节能、减少污染方面也具有显着的优势。
在维护实践中发现,胶体电池在安装使用约半年后,个别胶体电池壳体鼓胀情况非常严重:电池的侧壁和壳盖均有不同程度的鼓胀;安全阀处漏液非常明显,电池盖面的酸液痕迹分布基本上以安全阀为中心呈“喷射”状;电池漏液造成电池仓仓体被锈蚀;安全阀口裂纹。
从维护记录和现场的情况分析,造成这一现象的原因主要有以下几个方面:
一、安全阀对外排气不畅。安全阀具有调整电池内部气压的作用,正常情况下应能够及时释放内部气体。胶体电池在使用初期,由于电池内部的电解液比较“富裕”,充电过程中的气体析出量大。如果安全阀出现问题使排气不畅,当电池在充电过程中的气体析出量大到一定程度时,就会因“胀气”导致壳体鼓胀,甚至出现安全阀口开裂。
二、开关电源系统的蓄电池管理程序芯片参数设计与胶体电池的使用特性不符。通过对比鼓胀电池站点开关电源参数设置和未鼓胀电池站点开关电源参数设置,发现蓄电池鼓胀站点的开关电源厂家为了让蓄电池充饱一些,设计了续流均充功能(即充电完成后再用小电流继续给蓄电池充电)。当电池的均充电流降到10mA/Ah的转换条件时,均充没能转换到浮充程序,而还要进行续流均充(在高温环境下续流阶段均充的电流有可能还会反弹上升,续流均充的时间一般为4~10小时)。加之室外型基站供电条件恶劣,停电频繁,势必造成开关电源每次均充都对电池过充电,也加速电池电的腐蚀速率和电池的失水,电池内温度高导致电池发生壳体鼓胀。
三、胶体电池仓温度传感线没有被接入,导致温度达到40℃时系统无法实现从均充到浮充的转换。在高温环境下,温度补偿功能的失效,实际上就是提高了电池组总的浮充电压,这直接导致电池的末期充电电流不能降低,反而会使充电电流成倍数增高,并持续影响电池内部析气和发热,从而加剧胶体电解液水的电解,引起电池鼓胀。
四、电池通风条件差。电池柜的设计由于充分考虑防盗安全性,而导致电池组的通风和自然散热能力差,电池组在充电过程中产生的温度得不到及时扩散,这也对电池发生壳体鼓胀产生一定影响。
蓄电池从结构上分为普通和胶体两种,后者又称为免维护蓄电池。胶体电池简单的做法是在硫酸中添加胶凝剂,使硫酸电液呈胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。胶体电池与常规铅酸电池的区别不仅仅在于电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体,从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如板栅中解分高分子材料,俗称陶瓷板栅,亦可视作胶体电池的应用特色。
胶体电池和普通蓄电池大的区别是普通蓄电池的**部有一组加水口,在选购时一定要仔细观察,因为有的厂商用一个精致的塑料盖把加水口挡住。胶体蓄电池的**部有一个观察孔,孔内的颜色表示蓄电池的状态,绿色表示正常,黑色表示亏电,白色表示蓄电池已损坏,应尽快换。
胶体电池主要优点:质量高,循环寿命长。胶体电解质可对板周围形成固态保护层,保护板避免因震动或碰撞而产生损坏,破裂,防止板被腐蚀,同时也减少了蓄电池在大负荷使用时产生板弯曲和板间的短路,不至于导致容量下降,具有很好的物理及化学保护作用,是普通铅酸电池寿命的两倍。
使用安全,利于环保,属于真正意义上的绿色电源。胶体电池的电解质呈固态,密封结构,凝胶电解液,**漏液,使电池内每一部位的比重保持一致。使用特殊的钙铅锡合金板栅,耐腐蚀,充电接受能力好。 采用高强度隔板避免短路的产生。 进口优质安全阀,阀控调节压力。装备了过滤酸雾隔爆装置,安全可靠。使用时无酸雾气体析出,无电解质外溢,生产过程中不含对人体有害元素,无毒,无污染,避免了传统铅酸电池在使用过程中电解质大量外溢渗透。浮充电流小,电池发热量少,电解液不发生酸分层。
深放电循环性能好。电池深放电后再及时补充电的情况下容量能得到回充,能迎合高频率、深程度放电的需要,因此其使用范围比铅酸蓄电池广泛。
自放电小,深放电性能好,充电接受能力强,上下电位差小,电容量大。在低温启动能力,荷电保持能力,电解液保持能力,循环耐久能力,耐震动性能,耐温变性能等方面有显着提高。在20℃室温下储存2年,*充电即可投入运行。
适应环境(温度)广泛。可在-40℃--65℃的温度范围内使用,尤其低温性能好,适用于北方高寒地区。抗震性能好,能在各种恶劣的环境下安全使用。不受空间限制,使用时可任意方位放置。
使用快捷方便,由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好,因此*均衡充电,也*经常维护。
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