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浅析EPS应急电源松下电池的发烫问题

作者:松下电池 时间:2019-03-13 15:01
浅析EPS应急电源松下电池的发烫问题
浅析EPS应急电源松下电池的发烫问题
EPS应急电源都会配置松下蓄电池,而蓄电池的好坏对于整个EPS应急电源来说是至关重要的。在理论上讲,合格的蓄电池是不会发生发烫的现象。当然,在实际的应用中,发烫的现象也算是比较常见。需要注意的是,一旦出现有蓄电池发烫的情况,需及时进行检查,排除原因并进行适当的处理。  
  一般来说,如果蓄电池使用的时间过长,有点发烫也属于正常现象。如果蓄电池使用时间很短,淡蓄电池温度就很高时,就应该检查是不是负载过载了或短路。当然,蓄电池本身质量不合格的因素也是有的。  
  EPS应急电源充电如果出现故障,会使充电电压过高,使单个蓄电池的充电电压范围上升,易引起蓄电池发烫,严重时会引起电池爆裂,因此需立即断开充电电路并报修。 
  如果EPS应急电源蓄电池配置太小,会导致电池超负荷工作,也容易导致发烫现象。通俗的说就是这个蓄电池不够规格,“功率”上可能跟不上了。
在许多的电池使用场合都希望得知电池放电期间的剩余电量。因此,蓄电池监测装置的一个最重要功能是剩余电量(SOC)的计算。
  目前的电池电量计算技术在蓄电池深度循环放电使用的场合发展日趋成熟,尤其是在锂离子 ( Li-ion ) 电池的应用,因为锂离子电池的充放电容量效率接近100%,与放电电流和工作温度的关系不大,因此,其智能化的技术相对简单。
  阀控铅酸蓄电池(Valve Regulated Lead Acid Battery--VRLAB)电池的放电过程是一个动态非线性过程,对其放电过程的物理化学反应的研究有利于监测装置和算法的设计。
  松下蓄电池的工作原理与传统蓄电池类似,其放电和充电的电极反应可以用双极硫酸盐理论来描述:
浅析EPS应急电源松下电池的发烫问题

从更深入的理论研究来说,对于钝化的硫酸铅膜的形成,至今认识未达到统一。某些研究者用溶解—沉淀机理解释硫酸铅的形成,某些研究者则按固态反应来解释。
按固态机理,硫酸铅的成核是在某一临界电位下,直接在电极表面上形成之后,核按两维或三维方式长大,直到金属铅表面基本被覆盖。晶体的长大要求铅离子从金属/硫酸铅的界面传送,或者硫酸根离子从溶液/硫酸铅膜界面经过硫酸铅膜传送。没有可溶质点的过程。这一机理的要点是需要有一临界层的厚度变薄。
  从表面结构的观察表明,在更正的电位下膜是致密的、更结实的以及有较小的完好洁净的沉积物所构成。这一机理的缺点是硫酸铅为导电性甚差的物质,离子要跨越这样的膜层需要很大的电压降,即使膜的厚度只有10-100Ao,引起电压降也需要数伏,由此可见仅仅通过固态机理不可能形成较厚的钝化层。
  按照溶解--沉淀机理,晶核的形成是在紧靠金属的表面层中,由于达到膜物质(既硫酸铅)的临界浓度而形成晶核。晶核的长大经常按三维方式,晶体长大的物质来源是金属的溶解而形成沉淀。通过沉淀物对金属表面的覆盖作用而使电极钝化。
  硫酸铅钝化层的厚度依赖于硫酸铅结构,包括其尺寸,空隙率和孔径。如果硫酸铅晶体成长主要是平行于电极表面进行的,而晶粒小、空隙率低、孔径又小,因此铅的表面就很快地被覆盖,形成的硫酸铅钝化层比较薄。相反,硫酸铅晶体垂直于电极表面成长的速度相对较快,也就会有较大的孔和较高的空隙率,使硫酸铅钝化层变厚。硫酸铅晶体在两个方向上的成长速度之比与硫酸铅的溶解度和铅表面附近的硫酸铅溶液的过饱和度有关,有利于高过饱和度的条件,诸如高电流密度、低温度和硫酸浓度较高,都会促使生成比较薄的硫酸铅钝化层,因而使铅电极的容量降低。
  铅负极的钝化与电极上电流密度的分布存在着内在的联系。钝化首先在那些电流密度集中的部位发生,当这部分活性物质丧失工作能力后,电流又转向原来分布较少的那一部分活性物质上,最终导致全部钝化。    
  硫酸铅钝化层的厚度依赖于硫酸铅结构,包括其尺寸空隙率和孔径。
3 放电电流的影响
  由于钝化机理的作用,蓄电池的放电输出电压和容量受放电电流大小的影响,松下蓄电池厂家一般根据实际测试数据给出参考曲线和数据,但很少给出计算公式。