VRLA电池模拟停电试验的研究

疲劳的影响，隔板与极板间产生微观裂纹，接触不良，内阻增大，易产生热失控和干涸现象，电池寿命下降。当负极板生成的铅枝晶贯穿隔板与正极板，形成贯穿短路；当蓄电池完全放电，在电解液密度降低状态放置时，负极板的铅在电解液中溶解，沉积在隔板细孔中与正极板形成浸透短路。两种短路均能使电池寿命提前终结。

AGM电池电解液的层化，不仅导致顶部的活性物质由于没有足够的硫酸而放不出应有的容量，而且因底部硫酸浓度过高而使板栅腐蚀加速和活物质的硫酸盐化进而缩短电池寿命。

4.6热失控的发生

热失控发生的主要原因是极板干涸。电压和环境温度是导致水损失的主要原因，当进行到几十个循环后，电池一致性变的较差，出现落后电池。个别电池过度放电，个别电池充电电压经常超过2.45V/单格，导致水损失，最终引起单格短路和极板干涸^[5]。

4.7酸的密度对电池的寿命影响

酸的密度高低，直接影响电池的开路电压，充电接受能力和电池容量。在深循环模拟停电过程中，酸的密度影响正极板的腐蚀速率，软化速率，负极板的硫酸盐化速率。放电态时很低浓度的酸对板栅有害，很高浓度的酸增加析气和产生活性物质硫酸盐化的几率。

5延长蓄电池寿命的方法

蓄电池的容量恢复能力和寿命的长短，给蓄电池生产厂家和用户带来严重的经济影响。通过下述方法，有助于延长蓄电池的使用寿命和改善容量恢复能力：

（1） 合适的电解液添加剂已成为改善铅酸蓄电池性能的主要途径之一^[6]。电解液中的添加剂能增强电解液的电导，提高电池过度放电后的容量恢复性能和再充电接受能力，抑制枝晶短路，提高电池的容量和抑制早期容量损失，防止活性物质的软化、脱落和减缓板栅的腐蚀。

（2） 采用纳米石墨溶胶直接添加到电极中或制成活化剂添加到蓄电池中，碳纤维在正极活性物质中的含量为0.2-0.3%（质量百分数），Na₂SO₄含量为2.0%（质量百分数）^[7]。能够有效的改善铅酸蓄电池容量下降快，使用寿命短，减少蓄电池内阻，改善电极结构，阻止铅酸蓄电池硫酸盐化，提高蓄电池电能和化学能的转化效率，提高蓄电池性能。

（3）电池在化成时，适当增大电流，降低电解液PH值，再采用有效的降温措施，抑制电池温升。通过改变化成条件来改变正极板α-PbO₂和β-PbO₂,达到增大容量和延长寿命的目的。

（4）提高单体电池的容量均匀性，其容量差应分布在很小的范围内，最大不超过4%，以避免落后电池产生过度放电。

（5）电池组装之后，电池须以恒流进行过充，以确保电池组内的各单体都能充足电，而不受各单体电池原来荷电态的影响。

（6）实验室的温度必须均衡，保证所有单体都有相同的充电效率，以防止产生低充电效率、较高的氧再化合效率的高温电池。

（7）合理配置合金成分，防止板栅合金与活性物质之间产生阻挡层，采用高锡（1.0-1.5%）合金，基本上能克服合金易产生PCL效应，适用于深循环。

6结语

VRLA蓄电池应用十分广泛，但是电池使用寿命和质量问题是用户十分关心的问题。本文系统讨论了影响VRLA蓄电池使用寿命的各种因素及延长使用寿命的方法。上述内容有助于延长VRLA蓄电池的使用寿命和提高系统的可靠性和可用度。

参考文献：
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[3] 蒋春林，用内阻法预测阀控铅酸蓄电池故障[J]，电力机车与城轨车辆，2004，（5），51-52。
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[5] 黄镔（翻译），VRLA电池过充电和热失控的研究[J]，中国电源资讯，2003，（8），20-24
[6] 魏杰，王东田，翟淑芳，董保光，最近10年铅酸电池添加剂研究概况，电池，2001（1）：40-43
[7] 张宝宏，沈左松，井厚良，碳纤维作为铅酸蓄电池正极添加剂[J]，国际电源商情，2004，1-2：88-89