霍克hawker蓄電池的失效模式

對于霍克hawker電池，通常的機(jī)能變壞機(jī)制有以下幾種情況：

1、 熱量的積累

啟齒式鉛酸電池在充電時(shí)，除了活性物質(zhì)再生外，還有硫酸電解質(zhì)中的水逐步電解天生氫氣和氧氣。當(dāng)氣體從電池蓋出氣孔通向大氣時(shí)，每18克水分解產(chǎn)生11.7千卡的熱。

而對于霍克hawker電池來說，充電時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生的氧氣流向負(fù)極，氧氣在負(fù)極板處使活性物質(zhì)海綿狀鉛氧化，并有效低增補(bǔ)了電解而失去的水。因?yàn)檠踺喕匕崔嗔藲錃獾奈龀?，而且氧氣介入反?yīng)又天生水。這樣固然消除了爆炸性的氣體混合物的排出題目，但是這種密封式使熱擴(kuò)散減少了一種重要途徑，而只能通過電池殼壁的熱傳導(dǎo)作為放熱的獨(dú)一途徑。因此，閥控鉛酸電池的熱失控題目成為一個(gè)常常碰到的題目。

閥控鉛酸電池依靠于電殼壁的熱傳導(dǎo)來散熱，電池安裝時(shí)良好的透風(fēng)和較低的室溫是很重要的前提。為了進(jìn)一步降低熱失控的危險(xiǎn)性，浮充電壓通常詳細(xì)視不同的出產(chǎn)者和不同室溫而定。廠家一般都給出電池的浮充電壓和溫度補(bǔ)償系數(shù)。

2、硫酸化

閥控式比啟齒式電池更易產(chǎn)生的題目是負(fù)極板的硫酸化。這是因?yàn)椋?/p>

1）氧的輪回引起的負(fù)極板較低的電位；
2）在強(qiáng)酸電解質(zhì)匯集的電池底部形成的酸的分層，在這種不活動(dòng)，非輪回的電解質(zhì)系統(tǒng)中是很難避免的。

這兩個(gè)都可能在浮充前提下產(chǎn)生一定數(shù)目的殘留硫酸鹽，然后轉(zhuǎn)變成永久性的硫酸鹽形式。因此，當(dāng)極板加速去活化時(shí)，可用的放電安時(shí)容量就會(huì)減小。跟著負(fù)極板溫度的升高，這種狀況會(huì)更加惡化。因?yàn)檠踺喕胤磻?yīng)的發(fā)生，負(fù)極板表面被氧化，相稱數(shù)目的熱開釋出來。

3、 正極板群的侵蝕和脫落

霍克hawker電池中，這種形式的機(jī)能變壞本來就更加嚴(yán)峻。因?yàn)檠踺喕胤磻?yīng)，負(fù)極活性物質(zhì)被持續(xù)氧化天生硫酸鉛，有效地維持了放電狀態(tài)，因此降低了負(fù)極板的電位。而對于給定的浮充電壓正極板群的電位則相應(yīng)較高。因而氧化氣氛加劇了，引起了更多的氧氣的析出，使活性物質(zhì)的侵蝕與脫落加劇。

4、 電池的干涸

在使用期間氣體再復(fù)合機(jī)制的有效率不是100%，水被電解天生氫氣和氧氣的速度固然低于相同大小的富液式電池的電解速率的2%，但水仍是會(huì)逐漸失去。

當(dāng)失水是主要的失效原因時(shí)，電解質(zhì)的比重將會(huì)增加，當(dāng)比重由最初的1.30增至1.36時(shí)，表示失水度約達(dá)到25%。在失水度達(dá)到25%時(shí)，酸的高濃度加速了硫酸化，電解質(zhì)比重又開始下降。電池電壓直接正比于電解質(zhì)比重，因此電池電壓并不是電池健康狀況的可靠顯示。

5、 負(fù)極上部鉛的侵蝕

正極板柵和極群的侵蝕性在鉛酸電池的各個(gè)設(shè)計(jì)中都是本來就有的。與之形成顯著對比的是負(fù)極板位于高度還原氣氛，在啟齒式電池中位于極群匯流排通常浸在電解液液面以下，這樣就避免了因?yàn)檎龢O板群上冒出的氧氣而產(chǎn)生的腐蝕。但是閥控電池的很多設(shè)計(jì)沒有保護(hù)極板板耳、極群和匯流排，特別是兩者之間的焊接接頭。因此，它們暴露在從氧輪回中逃溢出來、在電池板群上部的連續(xù)的氧氣氣流中。依靠于板柵（板耳）和極群所選鉛合金的一致性和出產(chǎn)質(zhì)量（需要板柵部門完全溶化焊接和匯流排的低孔隙率），迅速氧化可能就會(huì)發(fā)生。

三、蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的研制

為了給蓄電池提供良好的運(yùn)行環(huán)境，在線監(jiān)測電池的工作狀況，電池治理系統(tǒng)（BMS-Battery　Management System）應(yīng)運(yùn)而生，成為高可靠電源系統(tǒng)的樞紐一部門。

1、霍克hawker電池單體的內(nèi)阻丈量

內(nèi)阻R反比于傳輸電流的橫截面積A?；钚晕镔|(zhì)的脫落、極板板柵和匯流排的硫酸化和侵蝕、干涸都可降低有效的橫截面積A，所以可通過丈量內(nèi)阻來檢測電池的失效。

內(nèi)阻和電池狀態(tài)的相關(guān)程度可變性很大。從報(bào)導(dǎo)的相關(guān)性來看，變化范圍從0%到100%。英國電子協(xié)會(huì)（ERA）對用阻抗監(jiān)測的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和商用設(shè)計(jì)兩種產(chǎn)品進(jìn)行了大量的電池調(diào)查，發(fā)現(xiàn)二者的正確性在50%以上。一個(gè)基本的難題是丈量小變化數(shù)值的精度題目。正常的300安時(shí)備用電流的電阻僅在0.25×10-3歐姆的數(shù)目級。因此，很小而且有意義的電阻變化可能觀察不到。在下面的操縱環(huán)境下，題目更加嚴(yán)峻。

1）在線丈量期間存在的變壓器的“噪音”和浮充電壓波動(dòng)引起的干擾。

2）侵蝕裂紋對內(nèi)阻的影響是有高度方向性的，內(nèi)阻數(shù)值對平行于電流方向的裂隙是相對不敏感的。

3）電解質(zhì)濃度的變化，繼而電池的變化使得結(jié)果很難解釋。
　
固然內(nèi)阻丈量法很難正確丈量電池的容量，內(nèi)阻/容量的對應(yīng)關(guān)系很難復(fù)現(xiàn)，但對于BMS來說，內(nèi)阻測試只是用于電池單體之間的比較，而且計(jì)算機(jī)可以對內(nèi)阻的變化進(jìn)行記實(shí)和數(shù)據(jù)處理來預(yù)報(bào)電池容量衰減和失效，因此，內(nèi)阻測試對于BMS而言是樞紐技術(shù)之一。