閥控式蓄電池的使用和維護

摘要：介紹了閥控式蓄電池的原理，分析了影響蓄電池使用壽命的主要因素，提出了正確使用和維護蓄電池的方法及注意事項。

關鍵詞：蓄電池；使用；維護

Use and Maintenance of Valve Regulated Lead? acid Battery(VRLAB)

ZHANG Xi- feng, LIU Jun- shan, LI Jian- ling, DONG Qing- yun

Abstract:The principle of VRLAB is introduced. The main causes to influence the lifetime of VRLAB are analyzed. The correct methods to use and maintain VRLAB and matters concerned are described.

Keywords:Battery; Use; Maintenance 　

1 引言

蓄電池作為一種獨立的操作電源，具有可靠性高的優點，所以在變電所和發電廠被廣泛應用。最早使用的普通鉛酸蓄電池過載能力低，易產生酸腐蝕；20世紀80年代以后，逐步被鎘鎳蓄電池替代，雖然其具有可靠性高、體積小、壓降小、耐過充能力強，放電電壓平穩，放電倍率高，壽命較長等優點，但也有電池電壓低、使用數量大、維護工作量相對較大且較繁瑣等缺點；而閥控式蓄電池具有防爆安全、使用數量少、電池單體電壓高、維護方便等優點。目前由于充電設備的更新換代，尤其是高頻開關電源的應用，使相關指標（穩壓、穩流、紋波系數等）要求較嚴的閥控式蓄電池得到了廣泛的應用。閥控式蓄電池主要有貧液式和膠液式兩類。由于閥控式蓄電池全密封、無須加水維護，故常冠以“免維護”的稱號。“免維護”這一詞給使用者帶來了認識上的誤區，導致使用者放松了對閥控式蓄電池的日常維護和管理。因此，正確使用和維護閥控式蓄電池具有十分重要的意義。

2 閥控式蓄電池原理

閥控式蓄電池在充電過程中和充電終止時會出現水被電解的現象，通常情況下，正極出現氧氣，負極出現氫氣。由于電池采用免維護極板，使氫氣析出時電位提高，加上反應區域和反應速度的不同，使正極出現氧氣先于負極出現氫氣，正極電解水反應式如下：

2H2O→O2＋4H＋＋4e－

氧氣通過隔板通道或頂部到達負極進行化學反應。

Pb＋O2＋2H2SO4→PbSO4＋H2O

負極被氧化成硫酸鉛，經過充電又轉變成海棉狀鉛。

PbSO4＋2e－＋H＋→Pb＋HSO4－

由于閥控式蓄電池結構，使電池內部保留一定壓力和氣體，保證上述反應循環進行，與此同時也抑制負極氫氣的析出，控制了電池內水份的消耗，因此電池可以密封運行。

3 影響閥控式蓄電池使用壽命的主要因素

閥控式蓄電池全浮充正常使用壽命在10年以上，理論上可到20年，但在實際使用中，影響閥控式蓄電池使用壽命的因素很多，主要有

1）環境溫度

環境溫度過高對蓄電池使用壽命的影響很大。溫度升高時，蓄電池的極板腐蝕將加劇，同時將消耗更多的水，從而使電池壽命縮短。蓄電池在25℃的環境下可獲得較長的壽命，長期運行溫度若升高10℃，使用壽命約降低一半。

2）過度充電

長期過充電狀態下，正極因析氧反應，水被消耗，H＋增加，從而導致正極附近酸度增加，板柵腐蝕加速，使板柵變薄加速電池的腐蝕，使電池容量降低；同時因水損耗加劇，將使蓄電池有干涸的危險，從而影響蓄電池壽命。

3）過度放電

蓄電池過度放電主要發生在交流電源停電后，蓄電池長時間為負載供電。當蓄電池被過度放電到其電壓過低甚至為零時，會導致電池內部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面，在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種絕緣體，它的形成必將對蓄電池的充、放電性能產生很大的負面影響，因此在陰極上形成的硫酸鹽越多，蓄電池的內阻越大，電池的充、放電性能就越差，蓄電池的使用壽命就越短。