阀控密封式铅酸蓄电池渗液的分析和解决办法.doc

阀控密封式铅酸蓄电池渗液的分析和解决办法【摘要】：阀控式密封铅酸电池是70年代末开发的一种新型蓄电池,在通信行业用作备用电源已有十多年的历史。我国阀控式铅酸蓄电池虽生产起步较晚。但由于其少维护、无腐蚀、无污染、便于实现通讯电源的无人值守和集中监控等优点。越来越受到用户的青睐。【关键词】：阀控式密封铅酸蓄电池;漏液;工作原理；密封性能【前言】：直流系统一直是发电厂的一个非常重要的部分。由于直流系统的问题引起的机组跳机等事故屡件不鲜。但是，很少有人会重视直流系统的心脏-蓄电池。目前我厂135机组的蓄电池存在极柱渗夜问题，因为渗液造成直流系统绝缘下降，严重威胁我厂机组的安全运行。这个问题一直困扰着我们，特别是夏天，渗夜现象非常严重，通过查阅相关资料，通过分析，得到了一些方法。以下就是个人的一点看法。我们通常认为阀控蓄电池是免维护电池，厂家也有类似的误导宣传。阀控蓄电池特有的氧复合机理和阀控密封的结构，虽然在一定程度上减少了它的维护工作量，但使得其比防酸隔爆蓄电池在可靠性和鲁棒性上有所下降，更容易受环境的变化、使用条件等因素的影响。过充、过放、渗液、环境温度过高、浮充电压过高等因素对阀控蓄电池的健康影响更大。一、环境温度环境温度过高对阀控蓄电池使用寿命的影响很大。温度升高时，蓄电池的极板腐蚀将加剧，同时将消耗更多的水，从而使电池寿命缩短。阀控蓄电在使用中对温度有一定要求。典型的阀控蓄电池高于25时，每升高69，电池寿命缩短一半。因此，其浮充电压应根据温度进行补偿，一般为24 mv，而现有很多充电机没有此功能。为达到阀控蓄电池的最佳使用寿命，应尽可能创造恒温下的使用环境，同时保持蓄电池良好的通风和散热条件。具体来说，安放蓄电池的房间应有空调设备。蓄电池摆放要留有适当的间距，改善电池与环境媒介的热交换。电池间保持不小于15mm的间隙，电池与上层隔板间有不小于150mm的间距的“通风道”来降低温升。二、过度充电提升浮充电压，或环境温度升高，使充入电流陡升，气体再化合效率随充电电流增大而变小，如图1所示，在005c时复合率为90，当电流在01c时，气体再化合效率近似为零。由于过充电将使产生的气体不可能完全被再化合，从而引起电池内部压力增加，当到达一定压力时，安全阀打开，氢气和氧气逸出，同时带出酸雾，消耗了有限的电解液，导致电池容量下降或早期失效。其次，在长期过充电状态下，h+增加，从而导致正极附近酸度增加，板栅腐蚀加速，使板栅变薄，加速电池的腐蚀，使电池容量降低，从而影响蓄电池的寿命。为避免产生多余的气体，阀控蓄电池对充电机稳压、限流精度提出了较高的要求。三、过度放电或小电流放电蓄电池过度放电主要发生在交流电源停电后，蓄电池长时间为负载供电。当蓄电池被过度放电时，会在电池的阴极造成“硫酸盐化”。因硫酸铅是一种绝缘体，它的形成必将对蓄电池的充、放电性能产生很大的负面影响。在阴极上形成的硫酸盐越多，蓄电池的内阻越大，电池的充、放电性能就越差，蓄电池的使用寿命就越短。小电流放电条件下形成的硫酸铅，要氧化还原是十分困难的，若硫酸铅晶体长期得不到清理，必然会影响蓄电池的容量和使用寿命。由第4节可知，过度放电或小电流放电对阀控蓄电池的影响比对常规蓄电池的影响更大。因此在直流系统交流电源失去后，要严密监视蓄电池的电压和电流，防止阀控蓄电池过度放电。为避免小电流放电，阀控蓄电池不应长期退出系统运行。 密封电池设计的一个基本原理就是采用贫液技术,使正极产生的o2通过电池内循环在负极上得到最大程度的复合吸收,以此完成电池内部气体的再化合,维护电解液中水的平衡,从而使得电池得以密封.如果电解液量过多,会使内部气体再化合通道受阻,电池内部气体增多,压力增加,容易在电池密封处的缺陷部位产生漏液.因此电池的加酸量一定要适量。我厂蓄电池渗液的主要部位正负极柱上，这是目前国内密封电池普遍存在的问题。极柱端子密封的普遍方法是:先将极柱同电池盖上的铅套管焊接在一起,再灌上一层环氧密封胶密封.电池在安装使用1 年以上就有个别电池极柱端子产生漏液,使用35 年端子漏液就较多了。特别是硬连接安装方式的电池更容易产生漏液,其原因是由于电池重力作用架柜横梁变形,硬连接会使端子受力,并且安装过程中怕蓄电池连接不好，紧固螺丝时用力过大，密封胶层受力,环氧胶固化又很脆(特别是低温固化),在外力作用下,容易产生龟裂造成漏液通道。因为腐蚀速度比较缓慢,所以要在使用较长一段时间才产生漏液,同时正极腐蚀速度大于负极,导致正极漏液严重.由于焊接一般采用的是乙炔氧气气体焊接,焊时极柱表面形成一层pbo,pbo很容易同h2so4反应更加快了腐蚀速度,缩短了漏液时间。我厂135机组蓄电池室楼层高，只有一只不大的轴流风机，空气流动性不是很好，又临近仓泵，灰尘容易进入蓄电池室，给漏夜的蓄电池增加了导电的介质，在阀控蓄电池在充电时内部产生的氧气流向负极，当电池工作在浮充或完全再化合模式的过充状态时，没有纯化学反应，几乎所有过充的能量都转化成热能。如果系统周围环境能将产生的热散发并达到平衡，那么就没有热失控问题，若再化合反应热量升高率超过了散热率，电池的温度就会升高并且需要更大的电流，从而内部压力增加，h2so4沿着腐蚀通道在内部气压作用下,流到端子表面产生漏液,端子腐蚀原因是在酸性条件下o2腐蚀所致。正极:pb+o2+4h+pbo+h2o 负极:pb+o2+ h2so4pbso4+h2o（夏季和冬季相比，夏季环境温度比冬季高，同时夏季外界大气压比冬季低，所以夏季比冬季更易渗液） 四、极柱端子漏液解决措施 a. 采用惰性气体保护性焊接(如氩弧焊)使焊接面不被氧化,延缓腐蚀速度. b. 加高极柱端子,延长密封胶层高度,延长腐蚀漏液时间. c. 取消焊接密封方式,采用橡胶压紧密封,阻断o2通道,延缓腐蚀速度.如果极柱端子密封高度设计合