Delta台达中达电通蓄电池极板硫酸盐化原因分析
Delta台达中达电通蓄电池极板上产生一层导电不良、白色的粗晶粒硫酸铅,正常充电时,不能完全使其转化为铅和二氧化铅,这种现象称为“硫酸铅硬化”,简称“硫化”。这种结晶体很难在正常充电时消除,硫酸盐化的程度与Delta台达中达电通蓄电池容量有很大关系,硫酸盐化越严重,Delta台达中达电通蓄电池容量越少,
产生极板不可逆硫酸盐化原因有: 直至报废。极板硫酸盐化是Delta台达中达电通蓄电池常见的故障,许多Delta台达中达电通蓄电池失效也是因这一故障而发生的。
(1)存放时间过长,因为极板活性物质表面存在硫酸,导致活性物质表面的硫酸铅老化后失去电离的作用。
(2)没有及时充电。放电后未对Delta台达中达电通蓄电池进行及时充电,常表现为线路短路后没及时给Delta台达中达电通蓄电池补充电,使Delta台达中达电通蓄电池长时间处于欠充电状态。
(3)Delta台达中达电通蓄电池带电搁置时处于放电状态,未及时给Delta台达中达电通蓄电池补充电,电解液密度过高或不纯,都会使正负极板中活性物质的表面形成硫酸盐化。在已放电或半放电状态下放置时间过久,自放电率高,未对其进行维护充电。
Delta台达中达电通DCF126-12/200 L铅酸免维护蓄电池12V200AH电源安装更换巡检回收
(4)经常性的深度放电及过放电,放电电流过大或过小,没有及时充电或充电不足。
(5)由于未及时对Delta台达中达电通蓄电池进行补水维护,Delta台达中达电通蓄电池干涸或加人的电解液浓度过高,长期处于高密度电解液下会逐渐使Delta台达中达电通蓄电池硫酸盐化。
(6)初充电不足或长期充电不足。由于Delta台达中达电通蓄电池的储存期过长,性能降低而又未在使用之前补充电,充电器与Delta台达中达电通蓄电池不配套,造成Delta台达中达电通蓄电池长期充电不足。
(7)Delta台达中达电通蓄电池组中单只Delta台达中达电通蓄电池性能不一致,存在差异过大的落后Delta台达中达电通蓄电池。若Delta台达中达电通蓄电池组中某一只Delta台达中达电通蓄电池的容量明显低于其他Delta台达中达电通蓄电池,会造成整个Delta台达中达电通蓄电池组电压下降,充电时落后Delta台达中达电通蓄电池因最先被充满而其余Delta台达中达电通蓄电池仍需充电而形成过充电,放电时落后Delta台达中达电通蓄电池又因最先被放空而形成过放电,从而导致硫酸盐化进一步加剧,使得落后程度更加严重,形成恶性循环。
(8)通过隔板及极板边缘绝缘产生慢性短路。由于Delta台达中达电通蓄电池槽底积粉过高或由于电解液不纯,杂质结晶于极板边缘而形成慢性短路,使极板逐渐硫酸盐化。
(9)没有定期过充电。由于Delta台达中达电通蓄电池内部的活性物质不能地利用,总有一部分硫酸铅不易转化,这部分硫酸铅很容易结晶细化形成极板硫酸盐化,经常采用快速充电容易造成由于电流密度过高,极板内部的硫酸铅不易转化现象。
(10)放电过程中Delta台达中达电通蓄电池的保护电压和截止电压控制不严,长期造成放电过度。
(11)电解液不纯,电解液液面过低,致使极板上部露出液面,而使Delta台达中达电通蓄电池极板逐渐硫酸盐化。
(12)新Delta台达中达电通蓄电池或停用的Delta台达中达电通蓄电池,在储存期内没有及时进行补充充电。
(13)Delta台达中达电通蓄电池使用环境恶劣,内部微细孔堵塞或者有杂质短路,或Delta台达中达电通蓄电池使用不当,内部短路。
如果上述这些情况长期得不到解决,将导致Delta台达中达电通蓄电池的极板上形成粗大、难溶解、导电性
差的硫酸铅,堵塞极板的微孔,妨码电解液的渗透作用,使极板内部的活性物质不能很好地参加化学反应,导致容量下降,内阻增加。最终在Delta台达中达电通蓄电池的极板上形成不溶解的结晶,使得电极的导电性能明显下降,并使极板内部的活性物质不断剥落,难以参与电化学反应。
Delta台达中达电通蓄电池的硫酸盐化的危害
硫酸铅在形成之后一段时间内活性较高,如果在这一段时间内没有及时充电或者充电不完全,使它未及时转化为正负极活性物质,硫酸铅就会在温度低时重新结品,在结晶质硫酸铅上析出。如果这样一次又一次地重复,结晶颗粒就会不断增大,成为导电性能差、难以溶解、充电时难以恢复的硫酸铅结晶,导致Delta台达中达电通蓄电池不可逆硫酸盐化。
统计表明,绝大多数Delta台达中达电通蓄电池的失效都是由电极活性物质的不可逆硫酸盐化造成的。这种硫酸盐化物在充电时难以恢复为二氧化铅及海绵状铅。硫酸盐化对Delta台达中达电通蓄电池的危害如下:
Delta台达中达电通DCF126-12/200 L铅酸免维护蓄电池12V200AH电源安装更换巡检回收
(1)它的形成消耗了活性物质,使Delta台达中达电通蓄电池的有效容量降低,长期如此将导致Delta台达中达电通蓄电池报废。
(2)不仅它本身在充电时难以恢复,而且会阻塞多孔电极的空隙,妨碍电解液通过,增加内阻。
(3)充放电时发热更多,使Delta台达中达电通蓄电池温度升高,加大极板的腐蚀与变形,使活性物质脱落导致Delta台达中达电通蓄电池的结构性报废。
(4)使充电效率下降,充电时间延长,造成时间及能源的浪费。
(5)导致更严重的电解水现象,Delta台达中达电通蓄电池容易失水干涸。
(6)由于容量下降,输出功率不足,为保持一定的输出就只能加大放电深度,而这会造成硫酸盐化更加严重,形成恶性循环。
(7)由于消耗了硫酸,导致电解液密度下降,大电流放电能力降低,性能下降。
(8)硫酸盐化了的Delta台达中达电通蓄电池极化作用大、充电接受能力差,活性物质有效性差,放电端电压下降快,额定容量低。充电时,电压上升较快,电解液密度达不到规定值,产生过量气体,使Delta台达中达电通蓄电池温度升高。在化学反应过程中,分子接触面积小,反应能量小。
硫酸盐化Delta台达中达电通蓄电池的修复
Delta台达中达电通蓄电池产生不可逆硫酸盐化时,应根据其程度的轻重进行修复。
(1)对硫酸盐化较轻的Delta台达中达电通蓄电池可进行一般的活化充电(即均衡充电),即可以恢复正常。具体方法是:用初次充电的第二阶段充电电流连续地进行过量充电。当电解液产生大量的气泡,密度达1.28g/cm左右时即可使用。能将有硫酸盐化的个别Delta台达中达电通蓄电池单独进行过充电,使其消除硫酸盐化。
(2)对硫酸盐化较重的Delta台达中达电通蓄电池应采用“水疗法”,具体方法是:将Delta台达中达电通蓄电池充电后,作一次10h放电率放电,放到单格Delta台达中达电通蓄电池电压均降至1.8V为止。然后将电解液从Delta台达中达电通蓄电池内倒出,并立即加入蒸馏水,静置1~2h,用初次充电的第二阶段充电电流进行连续充电,待电解液密度升至1.15g/cm左右时,再按10h放电率放电至终止电压。然后再用原来充电电流进行过充电,直到正、负极板开始出现大量气泡,电解液密度不再上升,把电解液密度调整到1.28g/cm并用10h放电率放电至终止电压,再次采用初次充电的第二阶段充电电流进行连续充电,待电解液密度升至1.15g/cm左右时。然后再用10h放电率的1/5放电电流放电1.5~2h。如此重复数次、当Delta台达中达电通蓄电池容量达到额定容量的80%时即可使用。若容量还很小,可按上述方法反复进行,直到Delta台达中达电通蓄电池性能恢复正常为止。
预防Delta台达中达电通蓄电池变形的措施
预防Delta台达中达电通蓄电池变形的措施有:
(1)在保证不漏液的前提下尽可能多地加液,以延长或避免“热失控”的产生;确保正
常使用寿命期间电解液的饱和度。这种方法存在漏液的危险,在批量生产过程中控制难度
较大。
(2)避免产生内部短路或微短路或带有微短路倾向。
(3)使用过程中应防止过放电的发生,做到充满电再存放。减少过充电,即缩短“高电压区”充电时间,实践证明充电末期充电转换效率很低,有的仅能达50%。因此,缩短这一时间对失水十分有利,普通的充电器为达到这一日的采取提高转换电流来实现,但这种方式在低温条件下可能发生充电不足的故障。为此不少充电器厂家开始开发带温度反馈控制的充电器:一是对Delta台达中达电通蓄电池充电电压进行温度补偿,即温度越高充电电压越低,温度越低充电电压越高,系数约为一3mN/单格℃;二是通过检测环境温度来控制转换电流的大小,即温度越高电流越大,温度越低电流越小。有的充电器除上述控制外还对充电高电压区进行时间控制即达到规定的高电压时开始计时,到达时间即强行转人浮充防止高电压时间过长,这种方法在温度较高时非常有效。
(4)检查充电器的充电参数,不得有严重过充现象。
(5)在高温下充电时,必须保证Delta台达中达电通蓄电池散热良好,采取降温措施或减短充电时间,否则应停止充电。
(6)改变极板片数对变形也能起到有效控制。在对变形Delta台达中达电通蓄电池解剖时发现有部分Delta台达中达电通蓄电池有微短路现象,一旦出现短路或微短路则会使整组Delta台达中达电通蓄电池处于过充电状态,将大大增加Delta台达中达电通蓄电池充电末期电流(即过充电流),使Delta台达中达电通蓄电池很快失水,发热变形,减少极板片数必然使极板间距增大,短路和微短路的几率将大大减小,因此,使变形Delta台达中达电通蓄电池所占比例减少。
Delta台达中达电通DCF126-12/200 L铅酸免维护蓄电池12V200AH电源安装更换巡检回收
(7)改进Delta台达中达电通蓄电池板栅合金材料,Delta台达中达电通蓄电池失水与板栅材料有关,板栅的析气(氧和氢)过电位高低直接影响析气量大小,用高析氢,析氧过电位(绝对值)的合金制成的板栅装配成的Delta台达中达电通蓄电池失水量就低,反之则高。
(8)改进Delta台达中达电通蓄电池的生产工艺,提高Delta台达中达电通蓄电池充电转换效率也是避免Delta台达中达电通蓄电池变形的有效方法。另外,采用负脉冲去极化的充电模式也能很有效地避免变形。脉冲充电的目的是提高充电效率,减少Delta台达中达电通蓄电池失水,但不是所有的脉冲方式都有效果,从大方向来看,只要达到了降低充电电压,充足电的效果即认为有效果,或经过测试每次充好电(安全充电)析气量得到减小(与普通充电器比较),同样认为有效。
(9)改进Delta台达中达电通蓄电池使用条件也能有效地预防Delta台达中达电通蓄电池变形,由于Delta台达中达电通蓄电池温度升高其电极的过
电位将降低,而使析气量增大,过充电流也将增大,使Delta台达中达电通蓄电池发热加大,若没有良好散热良好。同样可能使Delta台达中达电通蓄电池发生变形,使用过程中,特别是高温季节,应尽可能使Delta台达中达电通蓄电池散热良好。