蓄電池組運行常見故障及原因分析
蓄電池組作為電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分,廣泛應用于變電站、數(shù)據(jù)中心、軌道交通、醫(yī)院、學校等多種場合,作為備用電源或應急電源,其可靠性和穩(wěn)定性至關重要。然而,在實際運行過程中,蓄電池組常常會出現(xiàn)各種故障,影響系統(tǒng)的正常運行。本文將詳細探討蓄電池組運行中的常見故障及其原因,并提出相應的預防措施。
一、蓄電池組運行常見故障
不可逆硫酸鹽化
不可逆硫酸鹽化是蓄電池常見的故障之一,主要表現(xiàn)為充電時電壓迅速上升,過早析出氣體,溫度上升快;放電時電壓下降快,容量小。極板硫酸鹽化是由于電池長時間處于充電不足、浮充電壓偏低、放電后未能及時補充電或長期擱置不用等情況,負極形成粗大堅硬的硫酸鉛,幾乎不會溶解。若電池失水嚴重,硫酸濃度過高,也會加速硫酸鉛的生成。
蓄電池變形
蓄電池變形通常是一個漸進的過程,尤其在充電到容量的80%左右進入高電壓充電區(qū)時,正極析出氧氣,通過隔板到達負極,形成內(nèi)部壓力,導致電池變形。變形嚴重時,會影響電池的性能和壽命。
短路
蓄電池短路包括內(nèi)部短路和外部短路。內(nèi)部短路通常是由于隔板破損、活性物質(zhì)脫落沉積、極板組彎曲或金屬雜質(zhì)落入正負極板之間等原因造成。外部短路則可能是由于電池連接線松動、腐蝕或外部物體搭接導致。短路會導致電池充電電壓低或為零,電解液溫度迅速上升,密度上升緩慢,充電末期氣泡少,放電時電池容量明顯下降。
電池漏液
電池漏液是蓄電池常見的外部故障之一,主要表現(xiàn)為上蓋與底槽之間密封不好、封口膠開裂、安全閥滲酸漏液、接線端處滲酸漏液或其他部位滲酸漏液。漏液會導致電解液損失,影響電池的正常工作。
失水
失水是導致蓄電池失效的常見故障之一。氣體化合效率低、電池殼體滲出水、板柵腐蝕和自放電都會造成電池失水。當失水超過15%時,電池通常失效。失水會導致電解液濃度升高,加速極板腐蝕,影響電池性能。
板柵腐蝕和變形
板柵腐蝕是限制電池壽命的重要因素。在鉛酸蓄電池中,正極板柵比負極板柵厚,因為充電時正極板柵容易被腐蝕,逐漸氧化失去作用。腐蝕嚴重時,會導致極板彎曲,影響電池性能。
活性物質(zhì)軟化
隨著電池循環(huán)次數(shù)的增加,活性物質(zhì)的晶型由Or型向B型轉(zhuǎn)化,B型晶粒相對細小,結(jié)合力差,導致活性物質(zhì)網(wǎng)格結(jié)構削弱,最終軟化脫落(也稱為泥化),導致電池失效。
自放電
蓄電池在無負載狀態(tài)下電量自動消失的現(xiàn)象稱為自放電。正常自放電每晝夜不超過2%C20,超過此值則屬于故障性自放電。自放電的原因包括電解液不純、雜質(zhì)沉附于極板產(chǎn)生局部放電、電池長期放置不用導致硫酸下沉形成電位差等。
二、故障原因分析
充電和放電不當
過充和過放是導致蓄電池故障的主要原因之一。過充會使電池內(nèi)部化學物質(zhì)反應過度,導致電池損壞;過放則會使電池電能耗盡,無法再正常工作。因此,使用專業(yè)的充電器,并遵循正確的充電和使用方法至關重要。
環(huán)境因素
高溫和低溫環(huán)境都會對蓄電池的性能產(chǎn)生不良影響。高溫會加速電池內(nèi)部的化學反應,縮短電池壽命;低溫則會使電池化學反應速度減慢,導致電池容量下降。因此,應避免將蓄電池長時間暴露在高溫或低溫環(huán)境中。
維護不當
蓄電池的維護包括定期檢查電池連接線、極柱、電解液液位等。如果維護不當,會導致電池內(nèi)部短路、電解液損失、外部損傷等問題。因此,應定期對蓄電池進行檢查和維護,確保其正常工作。
電池老化
蓄電池在使用過程中會逐漸老化,導致電池容量下降、性能下降。老化的電池更容易出現(xiàn)硫酸鹽化、失水、板柵腐蝕等問題。因此,應定期更換老化的蓄電池,確保系統(tǒng)的可靠性。
三、預防措施
正確使用充電器
使用專業(yè)的充電器,遵循正確的充電和使用方法,避免過充和過放。
控制環(huán)境因素
避免將蓄電池長時間暴露在高溫或低溫環(huán)境中,采取適當?shù)谋鼗蛏岽胧?
定期檢查和維護
定期對蓄電池進行檢查和維護,包括檢查電池連接線、極柱、電解液液位等,確保電池正常工作。
及時更換老化電池
定期更換老化的蓄電池,避免電池性能下降對系統(tǒng)的影響。
使用高質(zhì)量電解液
使用符合標準的硫酸和蒸餾水配置電解液,保持電解液的清潔和純度。
蓄電池組運行中的常見故障及其原因多種多樣,但通過正確使用充電器、控制環(huán)境因素、定期檢查和維護、及時更換老化電池以及使用高質(zhì)量電解液等措施,可以有效預防故障的發(fā)生,延長蓄電池的使用壽命,確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。