日本Nabtesco电磁阀的运行与参数

运行维护技术以及定期维护方法措施和应注意的问题。电池是UPS及直流系统的重要组成部分，其好坏直接决定供电系统停电后能否不间断供电，其作用显而易见，所以，电池维护非常重要。特别是，近些年阀控式铅酸蓄电池（俗称免维护电池）在石化企业的普遍使用。阀控式铅酸蓄电池从一开始使用便被称为免维护电池，而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10 -20年（*少为8年），这样开始就给企业的维护人员一种误解，似乎这种电池既耐用又完全不需要维护，装上电池后就基本不用进行维护和管理，因而在使用阀控式酸电池过程中暴露出许多问题，例如，容量不足、电池端电压不均匀、电池内阻升高等，甚至有的电池寿命很短。经过查阅相关文献和实际应用维护，使我对阀控式铅酸蓄电池有了一定认识，下面对阀控式铅酸蓄电池的结构及失效机理进行简单阐述，并就蓄电池运行维护及检测方法等方面的认识，提出我的一些看法。 1.阀控式铅酸电池的特点及失效机理 1.1阀控式铅酸电池的结构特点阀控式铅酸蓄电池的英文名称为Valve Regulated Lead Battery(简称VRLA电池)，其基本特点是使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构，不会漏酸，也不会排酸雾，电池盖子上设有单向排气阀(也叫安全阀)，该阀的作用是当电池内部气体量超过一定值(通常用气压值表示)，即当电池内部气压升高到一定值时，排气阀自动打开，排出气体，然后自动关阀，防止空气进入电池内部。构成阀控铅酸蓄电池的主要由正负极板、电解液、隔膜、电池壳和安全阀，此外还一些零件如连接条、极柱等组成。与以往的开口式铅酸蓄电池相比，阀控铅酸蓄电池有以下主要的特点：1）VRLA电池实现了电池的密封，电池密封的关键技术是氧在电池内部的再复合实现氧的循环，氧的复合原理如下图所示：

图1 氧循环原理图

从图1看出，正极充电过程中因电解水析出的氧气，扩散到负极，与负极铅发生反应生成氧化铅（PbO），负极表面的PbO遇到电解液H2SO4发生化学反应生成PbSO4和H2O，其中PbSO4再充电而转变为Pb，生成的H2O又回到电解液，因氧气的再复合，避免了水的损失，从而实现了电池的密封。2）采用密封式阀控滤酸结构，酸雾不能逸出，达到安全、保护环境的目的。由于阀控铅酸蓄电池密封的特点，单向安全阀有一定的动作压力，电解液或水分不能溢出，因此阀控铅酸蓄电池在一定时期内可免加水维护。这是被称为免维护电池的由来，也是相对于富液式电池需要经常加酸加水而言的。1.2阀控式铅酸电池的失效机理阀控铅酸蓄电池故障机理是非常复杂的，主要的故障机理有：电解液失水、负极板硫化、腐蚀和热失控等。1) 失水：虽然阀控式铅酸蓄电池一般情况下不会轻易失水或者说失水量很少，但它也并不是全密闭的。阀控式铅酸蓄电池顶部设有单向“放气阀”。在充电电流或放电电流过大的情况下，蓄电池内部化学反应，会产生气体，或在蓄电池内部有故障的情况下，气体也会增多，这样蓄电池内部压力就会增大。放气阀就是为了在内部压力过大时，为保护蓄电池不会炸裂而设计的。当内部压力达到一定值，这些阀就会打开，向外放气。而这些气体中就有正极上放出氧气和负极上放出的氢气，如此电池便“失水”了。蓄电池的失水会导致电池内部活性物质的减少，蓄电池容量下降，蓄电池内阻增大。2) 负极板硫化：当阀控式密封铅酸蓄电池的电荷不足时，在电池的负极栅板上就有PbSO4 存在，PbSO4 长期存在会失去活性，不能再参与化学反应，这一现象称为活性物质的硫酸化，硫酸化使电池的活性物质减少，降低电池的有效容量，久之就会使电池失效，蓄电池内阻增大。3) 极板腐蚀：由于电池失水，造成电解液比重增高，过强的电解液酸性加剧正极板腐蚀。极板腐蚀会造成活性物质的减少，蓄电池容量降低，蓄电池内阻增大。4) 热失控：热失控是指蓄电池在充电时，充电电流和电池温度发生一种累积性的相互增强作用，并逐步损坏蓄电池的现象。电池内部温度的增加使充电电流增加，充电电流增加即反应速度增大使电池内部温度升高，如此恶性循环，*终造成电池的热失控。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓胀、漏气，电池容量下降，*终导致电池失效。极端的情况下由于电流过大、温度过高、使电池极柱、外壳和内部毁坏。

2．影响蓄电池寿命的因素影响蓄电池寿命的因素相当复杂，而在使用过程中，温度和电压对蓄电池寿命的影响*大。 2.1环境温度对蓄电池的影响蓄电池的寿命和性能与电池内部产生的热量密切相关，电池内部的热源是电池内部的功率损耗，在浮充工作时，电池内部的功率损耗可以简单地看作是浮充电压和浮充电流的乘积。在氧的再化合反应中，浮充电流会增大因而产生较多的热量。在恒压充电时，浮充电流随温度上升而增大，增大了的浮充电流又会产生更多的热量，从而使温度进一步上升。