[科普中国]-阀控铅酸电池

简介

1957年，英国首先发明了再化合免维护汽车蓄电池，德国阳光发明了触变性凝胶工业用铅酸蓄电池，1983年，美国GNC公司发明并生产了Ⅰ型阴极吸收式密封铅蓄电池，1985年，日本YUASA公司开始生产MSE系列阴极吸收式密封铅酸蓄电池。特别是阀控式密封铅酸蓄电池的问世，解决了酸液和酸雾外溢的问题，使阀控式密封铅酸电池能与其他电子设备一起使用，而不对电子设备造成腐蚀和污染，使其应用领域更加广阔。我国从1986年开始研制小型阀控式密封铅酸蓄电池，装入自行设计的UPS设备中进行试用定型，于1991年通过新产品鉴定，并开始制造POWERSON牌容量为1.2~100A·h的MF全系列的阀控式密封铅酸蓄电池，将其推向市场后，取得了较好的经济效益和社会效益。YD/T 799-2002《通信用阀控式密封铅酸电池》和DL/T 637-1997《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》是阀控式密封铅酸蓄电池产品在邮电和电力行业应用的质量考核技术标准。1

分类阀控密封铅酸电池分为两类：一类为贫液式，即阴极吸收式超细纤维隔膜电池，国内的华达、南都、双登等电池厂的电池和国外进口的日本汤浅、美国GNB公司的电池属于这一类；另一类为胶体电池，国内的沈阳东北电池厂的电池和国外进口的德国阳光电池属于这一类。1

两种类型的阀控式密封铅酸蓄电池的原理和结构都是在原铅酸蓄电池的基础上，采取措施促使氧气循环复合及对氢气产生抑制，任何氧气的产生都可认为是水的损失。如果水过量损耗就会使电池干涸失效，电池内阻增大而导致电池的容量损失。1

特点阀控式蓄电池有以下特点：（1）维护工作中不需要补加水；（2）大电流放电性能优良，特别是冲击放电性能极佳；（3）自放电电流小，25℃下每月自放电率2%以下，约为其他铅酸电池的1/5~1/4；（4）不漏液，无酸雾，不腐蚀设备，不伤人，对环境无污染；（5）蓄电池寿命长，25℃浮充电状态使用，蓄电池寿命可达10~15年；（6）结构紧凑，密封性能好，可与设备同室安装，可立式或卧式安装，占地面积小，抗震性能好；（7）不存在镉镍电池的记忆效应。1

阀控式密封铅酸电池性能稳定、可靠、维护工作量小，受到设计和运行人员的喜爱。但阀控式密封铅酸蓄电池对温度的反应较灵敏，不允许过充电和欠充电，对充放电要求较为严格，要求有性能较好的充电装置，使用维护不当将严重缩短蓄电池的使用寿命。1

影响寿命的因素影响阀控式密封铅酸蓄电池寿命的因素主要有1：

（1）放电深度。阀控式密封铅酸蓄电池是贫液蓄电池，随着放电时间的增长，蓄电池的内阻增长较快，端电压下降得较大。当达到生产厂家规定的发电终止电压时，应立即终止放电，并按要求充电，否则会导致过放电。如果反复过放电，即使再充电，容量也难以恢复，最终造成使用寿命缩短。

（2）放电电流倍率。阀控式密封铅酸蓄电池的充放电要按规定要求进行，若用小电流放电，使极板深层有效物质参加反应，再用大电流充电，化学反应只在表面进行，将缩短蓄电池使用寿命。

（3）浮充电。浮充电压设置过低，会因蓄电池充电不足，使电池几百倍硫化而缩短电流寿命。浮充电压设置过高，电池将长期处于过充电状态，使电池的隔板、极板等由于电解氧化而遭到破坏，造成电池板栅腐蚀加速，活性物质松动，而使容量降低。浮充电流过大时，电池内产生的热量不能及时散掉，电池中将出现热量积累，从而使电池温度升高，这样又促使浮充电流增大，最终造成电池的温度和电流不断增加的恶性循环，即热失控现象。

（4）充电电流倍率。大电流充电时，电池内部生成气体的速率将超过电池吸收气体的速率，电池内压将提高，气体从安全阀排出，造成电解液减少或干涸，通常水分损失15%，电池的容量就减少15%。水分的过量损耗将使阀控式密封铅酸蓄电池的使用寿命提前终止。

此外，影响电池寿命的因素还有充电设备、温度、密封性等。综上所述，从正极板产生的氧气在充电时很快与负极的活性物质起反应并恢复成水。因此，阀控式密封铅酸蓄电池可免除补加水维护，这也是阀控式密封铅酸蓄电池被称为“免维护”蓄电池的原因。但是，“免维护”的含义并不是任何维护都不做，恰恰相反，为了提高阀控式密封铅酸蓄电池的使用寿命，阀控式密封铅酸蓄电池除了免除加水，其他方面的维护和普通铅酸蓄电池是相同的。只有使用得当，维护方法正确，阀控式密封铅酸蓄电池才能达到预期的使用寿命。1