德國陽光蓄電池工作原理

時間：2018-11-06作者：北京嘉銘恒達科技有限公司瀏覽：47

酸蓄電池工作原理

鉛酸蓄電池是一個能量儲存與轉換的裝置,放電時,電池將化學能直接轉換為電能;充電時則將電能直接轉化為化學能儲存起來。其充放電過程都是由化學反應來完成的,鉛酸蓄電池的電化學反應式如下:




從上面反應式可看出當蓄電池充電完成后,若再繼續(xù)充電則會導致電解液中的水份電解,而電解水的結果將使得電池正極部分產生氧氣,負極的部分產生氫氣,如果這些氣體不能重新復合,電池就會失水干涸。因此是需要定期補水維護的。而閥控式密封鉛酸蓄電池無需加水維護,最重要的關鍵在于電池能在電池內部氧復合,同時抑制氫氣的析出。

蓄電池起火的原因
蓄電池間連接松動




根據(jù)能量計算公式:Q=I2RT(Q代表能量,I代表電流,R電表電阻,T代表時間)可知,蓄電在放電的過程中會放出一定的熱量,放電電流和電阻值越大,放出的熱量也就越大。電池間連接松動會導致接觸電阻增大,并且會隨著時間的推移而加大。當使用蓄電池進行輸出時,電流經過該部位會引起發(fā)熱,流過的電流越大,持續(xù)時間越長,發(fā)熱量就會越多,溫度就會不斷升高。當溫度上升到一定程度時,就會引起電池端子發(fā)熱導致外殼材料炭化,ABS冒煙起火。連接松動引起的火災場景見圖2。

圖3是某高校機房單組中4節(jié)蓄電池的某次放電時的溫度時間曲線。蓄電池的電池配置電壓為528V,每組44節(jié),單節(jié)電池規(guī)格為12V100Ah,投運時間為1年。從圖中可以看出,從放電開始第39節(jié)蓄電池的溫度就急速上升,當放電1h的時候溫度已經接近80℃。放電后經檢查,第39節(jié)電池存在連接松動的問題。由此可見連接松動確實導致電池異常升溫,存在火災隱患。

蓄電池熱失控




蓄電池的熱失控指的是電池過充或環(huán)境溫度過高導致充電電流過大,產生的熱量將使電池進一步升溫。電池的溫度升高會導致電池的內阻下降,內阻的下降又加強了充電電流。溫度升高和電流的增大互相促進,使電池內部溫度可以高達120℃以上,軟化ABS外殼(ABS軟化點90℃左右),從而發(fā)生電池的膨脹,漏液,起火。

需要注意的是正常浮充的電池在壽命中后期也可能會發(fā)生熱失控,原因是充電末期電池會發(fā)生電解水反應,而氧復合的效率并不能達到100%,不斷的電解液損耗會導致隔板的飽和度下降,這會增加密封蓄電池的氧復合的電流,不但增大電池的浮充電流,加速了電池的發(fā)熱和進一步的失水,并最終引發(fā)熱失控。所以說浮充本質上也是一種過充電。

如果電池出現(xiàn)過充電,電池內部電解水的速率將會加快,這些氣體來不及被吸收,會不斷積累,當電池內部壓力超過開閥壓后排出氫氧混合易燃易爆氣體,如果站點密封較好,在外部有火花時即容易引燃引爆。

蓄電池漏液




鉛酸蓄電池漏液指的是電池在使用過程中,電圖2連接松動引起的火災池表面有電解液滲出。蓄電池漏酸的原因一般可分為三類:

①生產過程中的結構性密封損傷,如極柱和外殼焊接或粘接面存在未能及時發(fā)現(xiàn)的缺陷。在使用中產生漏液現(xiàn)象;

②運輸或者安裝過程中的不當操作,引起的蓄電池外殼顯性或者隱形的損壞,并而未及時排除;

③充電設置不合理,使電池組長期過充電導致極板生長,外殼破壞,導致的漏液。根源還是過充電。

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