太陽能路燈壽命短?鉛酸電池失效原因詳析

2020-12-05 南來太陽能路燈

蓄電池作為太陽能路燈主要儲能的設備,經常會用到的有膠體電池和磷酸鐵鋰電池兩種,相信很多人在購買的時候,都會被建議最好選擇磷酸鐵鋰電池。

因為這種蓄電池不管是在放電深度,還是在充電時效,或是在電池比能量方面都要優於膠體電池,而還有很重要的一點就是膠體鉛酸電池的壽命很短,使用的時候體驗感自然是比不上磷酸鐵鋰電池了,那麼,為什麼膠體電池的壽命會很短呢?

一、什麼是膠體電池

較傳統的鉛酸電池而言,最明顯的區別就是膠體電池將電液改為了膠凝狀,從性能上來說,很多方面自然都是優於傳統的鉛酸電池,但是從本質上來說,它還是屬於鉛酸電池,因此很多導致傳統鉛酸電池壽命短的原因,同樣也會減少膠體電池手術,造成其失效,只是程度不同而已。

二、膠體(鉛酸)電池失效原因詳析

1、硫化

這種蓄電池充放電的過程是通過電化學反應來實現的,在這個過程中,放電時生成硫酸鉛,而在充電時硫酸鉛又會還原成氧化鋁,雖然這個過程是循環可逆的,但要注意的是,硫酸鉛是很容易鹽化的一種結晶物。

這種物質顆粒大而活性低,充電時就很難轉化為活性物質,破壞原本可逆的循環,無法還原成氧化鋁,造成蓄電池的功能衰退,另一方面,結晶後的硫酸鉛還會吸附在柵板上,造成柵板工作面積減小,繼而引發蓄電池發熱是誰,容量下降的問題,這種情況通常就叫做硫化,通俗來說,也就是老化。

會造成這樣的原因通常是是電池在安裝使用前曾長時間擱置儲存(超過3個月)、持續過放電或經常過量放電或小電流深放電、環境溫度過高或過低、經常充電不足和沒有定期執行均充。

2、失水

蓄電池工作最基本的原理之一就是正極板析氧後,氧氣直接到負極板與負極板的析氫還原成水,形成一種氧循環的過程,過去傳統的鉛酸電池想要持續使用,還得定期維護,有一個加水的過程。

而後來,出現了密封的鉛酸蓄電池,可以減少鉛酸蓄電池的的失水現象,膠體電池也是如此,但是若蓄電池沒有正確的使用,還是會有失水的現象發生。

比如頻繁跨騎電源,對蓄電池頻繁均衝,或是環境過高,高溫是造成蓄電池失水的主要因素,會加速蓄電池的失水現象,進而導致電池容量減少,一般來說,電池失水10%,容量將下降20%,失水25%,電池壽也基本走到盡頭了。

雖然說膠體電池的電解液密度要比傳統鉛酸密封蓄電池低,容量也要多個15%~25%,對是誰的靈敏性較低,但失水的可能性還是存在,所以還是會有這個的因素引起蓄電池的失效。

3、熱失控

上面說到蓄電池在工作的時候會有一個氧循環的過程,氧循環是會發熱的,密封式的設計雖然說減緩了失水的情況,但也可能會導致充電過程中產生的熱量沒能及時釋放,更容易進入熱失控的狀態。

出現這種情況對蓄電池的影響是毀滅性的,會造成蓄電池外殼變形,更嚴重的蓄電池還有爆炸的可能,一般出現這種情況是因為蓄電池的工作環境溫度過高,比如超過45℃,或是在高溫下浮充電壓過高,而蓄電池本身沒有溫度補償的功能,還有一種情況就是充電電流超過了設計值。

另外,一些比較差的膠體電池的板柵仍然採用低銻合金,降低了負極板析氫電壓,使得電池內部氣壓更高,導致電池更加容易熱失控,比較好的電池製造商都是採用鉛鈣系列合金的,並且通過採用高錫來緩解早期容量損失。

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