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如何延长蓄电池的使用寿命

日期: 2021-03-24
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1.设备管理与改造

 

        (1)机房环境温度对电池的寿命影响至关重要。除了配备相应的空调设备以外,应该增加和完善机房温度的遥测,在中心机房就可以发现任意一个机房温度(高温和低温)报警,以便及时处理。

 

        (2)检测浮充电压和均充电压与环境温度的的关系,应该依据电池的特性进行温度补偿,温度每升高1℃,每单格电压降低3-4mV。

 

2.均衡充电和容且配组

 

       为了防止电池落后,对单格电压低的电池进行单独充电。现在己经开发了2V/50A的充电器,可以用来给落后的电池单独充电,也可以通过2V/50A的放电器对电池进行蓄电池容量测试,以便进行容量配组。

 

 

HDGC系列 蓄电池活化仪

 

3.消除硫化

 
       消除电池硫化的方法有几种,各有特点。

 

        (1)不太严重时采用均充方法解决。

 

        (2)较严重的采用小电流长时间均充方法,C20恒流充至每单体2.4V,停0.5h,再用C10。的1/4电流恒流充至每单体2.4V,停0.5h,反复上述过程2-3次,连续几昼夜直至正常。

 

        (3)硫化较轻的.可用普通充电第二阶段充电电流的1/2反复充放电,如此进行数次,可使电池容量趋于正常。

 

        (4)硫化严重的按下列程序及方法进行处理:将电池用20小时率放电电流放到电池终止电压1.75V,用普通10小时率进行充电后,以20小时率放电电流的1/2放电1–2h,然后再充电,如此反复进行数次充放电,直至硫酸化消除为止。

 

        a.水疗法:如果硫化不太严重,可以使用较稀的电解液,密度在1.100g/cm3以下,即向电池中加水稀释电解液,以提高硫酸铅的溶解度,并用20小时率以下的电流,在液温30℃一40℃的范围内较长时间充电,可能得以恢复。如果电解液密度较高,则充电时只进行水分解,活性物质难以恢复。对于密封电池来说,水疗法是无法进行的。

 

        水疗法的成本和使用工时都比较大,现在有了脉冲修复的方法.已经很少见到水疗法了。

 

        b.化学处理方法:采用化学添加剂,在电池发生硫化的时候使用。这种方法对消除硫化是行之有效的,但是其副作用不可忽视。主要问题是自放电明显增加,所以一般的电池制造商都不敢使用。

 

        c.大电流充电:若认为吸附是造成硫化的原因,则可以用高电流密度充电(达100mA/cm2)。目前国内几乎没有人使用这种方法处理不可逆硫化,可能出于以下考虑:高电流密度下极化和欧姆压降增加,这部分能量转化为热能,使蓄电池内部温度升高,同时又有大量的气体析出,尤其是正极大量析出气体,其冲刷作用易使活性物质脱落。

 

        d.脉冲修复:按照原子物理学和固体物理学的原理,硫离子具有5个不同的能级状态,通常处于亚稳定能级状态的离子趋向于迁落到稳定的共价键能级而存在。在能级(即共价键能级状态),硫离子以包含8个原子的环形分子形式存在,这8个原子的环形分子模式是一种稳定的组合,难以被打破,形成电池的硫化。多次发生这样的情况,就形成了一层类似于绝缘层一样的硫酸铅结晶。

 

       要打破这些硫酸盐层的束缚,就要提升原子的能级到一定的程度,这时候,外层原子带的电子被激活到下一个更高的能级,使原子之间解除束缚。每一个特定的能级都有的谐振频率,须提供给一些能量,才能够使得被激活的分子迁移到更高的能级状态,太低的能量无法达到跃迁所需要的能量要求,但是,过高的能量会使已经脱离了束缚而跃迁的原子处于不稳定状态,又回落到原来的能级。这样,须通过多次谐振,其中一次使原子脱离束缚,达到活跃的能级状态而又不回落到原来的能级,转化为溶解于电解液的自由离子,而参与电化学反应。

 

       很高的电压可以实现,就是大电流高电压充电的方法;谐振也可以实现,就是脉冲谐波谐振的方法。

 

       从固体物理上来讲,任何绝缘层在足够高的电压下都可以击穿。一旦绝缘层被击穿,粗大的硫酸铅就会呈现导电状态。如果对高电阻率的绝缘施加瞬间的高电压,也可以击穿大的硫酸铅结晶。如果这个高电压足够短,并且进行限流,在打穿绝缘层的条件下,充电电流不大,也不至于形成大量析气。电池析气量与充电电流和充电时间成正相关,如果脉冲宽度足够短,占空比足够大,就可以在***击穿粗大硫酸铅结晶的同时,发生的微充电来不及形成析气。这样就实现了脉冲消除硫化。

 

       实现脉冲消除硫化和抑制电池硫化的方法,一般可以采用脉冲保护器和修复仪来处理。一般使用两类修复方法。

 

       其一为在线修复。把可以产生脉冲源的保护器并联在电池的正负极柱上,使用电池或者充电器的电源或者使用外来的市电,就会有脉冲输出到电池上面。这种修复方式所需要的能源很少,比较慢,但是由于常年并联在电池极柱两端,慢也没有关系。对于没有硫化的电池,可以抑制电池的硫化。

 

       其二为离线式的。可以产生快速的脉冲,脉冲电流相对比较大,产生脉冲的频率比较高,脉冲占空比比较大。一些产品还具有自动控制。这种修复仪主要是用来修复已经硫化的电池。

 

4.蓄电池反极

 

       蓄电池反极是指在一组电池放电时,某个电池已放电至零后仍放电.而其他电池对它进行反向充电的情况。如果发觉整组电压下降很快,应检查电池是否有反极现象,它的危害为一只反极损失4V。当发现有电池反极现象时,应对电池单独进行均充,电流小于0.1C10, 24h如能充回来,即做小电流放电试验,如未能达到正常容量,再用正常充电,正常放电率放电,反复几次,进行一次性放电,容量大于90%,充满电压后才能投入正常使用。

 

       如果放电时发现压降过大、下降过快,电池压降超过IV以上,则应检查电池电压,除蓄电池反极以外,是否还有个别电池电压滞后,连接处是否有松动,连接处氧化是否严重,并进行纠正、排除。

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