负极板膨胀是负极失效的另一原因,膨胀造成活性物质脱落,从而影响厚型极板蓄电池的寿命。
2.3 电解液和隔膜的变化 铅酸蓄电池失水会导致电解液比重增高、导致电池正极栅板的腐蚀,使电池的活性物质减少,从而使电池的容量降低而失效。 VRLA蓄电池的隔膜具有多孔结构和很强的吸液能力,不但可以吸附电解液,而且可以保证氧的扩散和再化合。隔膜在初始安装时承受一定压力,以使隔膜与极板紧密接触,为正、负极板间的离子流动提供良好的通路。 VRLA蓄电池在长期工作中,由于隔膜与电解液间的表面张力的相互作用,隔膜的玻璃纤维分子会重新排列成紧凑的结构而导致隔膜的收缩、厚度变薄、失去弹性,隔膜原来承受的压力减小。 隔膜收缩会导致内阻增大,容量降低。 实际使用中的多数电池失效是由于失水,有关研究表明,隔膜电解液饱和度由95%降至86%,电池容量由100%降至80%;当隔膜饱和度降至80%时,电池容量降至50%[7]。现场的一部分容量严重下降的电池通过加水后充放电后可恢复到接近正常的容量[5]。
2.4 热失控现象 热失控是指蓄电池在恒压充电时,充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用,并逐步损坏蓄电池[5]。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气,电池容量下降,最后失效。
三、劣化程度对放电特性的影响 蓄电池的放电性能是SOH的综合体现,对于同一组蓄电池,工作在相同的放电条件(包括电流,温度)下,电池之间的差异在放电过程会充分显露出来。 电池充满后的放电曲线特征主要反映在以下几部分: 1) 瞬态电压跌落 转入放电瞬间,电池由内阻影响产生的电压跌落,包括充满电解液的隔膜电阻,板栅的欧姆电阻,活性物质电阻,固―固,固―液接触面,以及电解质电阻。 |