维基蓄电池MFJ12-120

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常见故障及其分析
3.1浮充电压不均衡性
阀控式密封铅酸蓄电池的均匀性是指电池在完成生产过程后测量的开路电压和蓄电池组在浮充状态下浮充电压的差值，标准规定蓄电池组中各单体电池的开路电压之差不大于20mV，各单体电池在浮充状态下浮充电压之差不大于100mV。
阀控式密封铅酸蓄电池较普遍存在浮充电压不均匀和开路电压偏差的问题。如果蓄电池组中存在电压偏低会造成落后电池早期失效。
影响电池均匀性的因素
⑴原材料和半成品质量
原材料(包括隔板、硫酸)中有害杂质会降低电池的浮充电压，加速电池自放电。极板、隔板、酸量的不均一，累加的结果造成各电池的吸酸饱和度不同，使浮充电压不均匀。
⑵安全阀的开启和关闭压力
电池在长期使用过程中很难做到使安全阀的开启和关闭压力始终保持均匀一致。开启压力大的电池极群上部空间的气体压力大，则浮充电压就高，反之亦然。
⑶注酸量
因电池是贫液设计，电池的放电容量受酸量控制，因而其浮充电压对电池的注酸量非常敏感。
⑷电池制造工艺的控制
只有在每道工序上都严格按工艺规定要求生产，才能最大限度地保证电池性能的均匀性。
3.2 电池鼓胀变形
这是AGM密封铅酸蓄电池在使用不当时出现的一种具有很大破坏性的现象，即热失控现象，导致电池槽鼓胀变形，失水速度加大，甚至电池损坏。胶体密封铅酸蓄电池因其电解液量与开口式铅酸蓄电池相当，极群周围与槽体之间充满凝胶电解质，有较大的热容量和散热性，不会产生热量积累现象。电池没有热失控现象。
3.3 电池漏液
阀控式密封铅酸蓄电池不同程度存在漏液问题，主要表现在安全阀漏液、极柱漏液和电池槽盖密封不良造成漏液。
3.3.1电池槽盖漏液
电池槽盖密封一般采用环氧胶粘密封和热熔密封两种方法。相对而言，热熔密封效果较好，方法是通过加热使电池槽盖塑料(ABS或PP)热熔后加压熔合在一起。但是，一旦热熔层存在蜂窝状沙眼，在一定气压下，O2会带着酸雾沿沙眼通道产生漏液。
环氧胶粘接密封漏液较多，密封胶与壳体粘接是界面粘接，如果结合不好，容易脱落，出现缺胶孔或造成龟裂，产生漏液。
3.3.2安全阀漏液
造成安全阀漏液主要原因为：
⑴加酸量过多，电池处于富液状态，致使O2再化合的气体通道受阻，O2增多，内部压力增大，超过开启压力，安全阀开启，O2带着酸雾放出，酸雾在安全阀周围结成酸液。
⑵安全阀耐老化性差，安全阀的橡胶受O2和H2SO4腐蚀而老化，安全阀弹性下降，开启压力下降，甚至长期处于开启状态，造成酸雾，产生漏液。
3.3.3极柱端子漏液
这是目前国内阀控式密封铅酸蓄电池普遍存在的问题。极柱端子一旦被腐蚀，产生多孔状的PbO和PbSO4，H2SO4沿着腐蚀通道在内部气压作用下，流到端子表面产生漏液，也叫爬酸或渗漏。
3.4电池失水
阀控式密封铅酸蓄电池是在“贫液”状态下工作的，其电解液完全贮存在多孔性的AGM隔膜之中。一旦电池失水，就会引起电池正负极板跟隔板中电解液脱离接触，引起电池放不出电。
使用效果表明，当前大部分阀控式密封铅酸蓄电池组容量下降的原因，都是由电池失水造成的。当水损失达到3.5ml/Ah时，电池容量会降至初始容量的75%以下;当水损失达到25%时，电池寿命将会终止。
4. 应用与维护
通过以上分析，为了保证电源无故障运行，延长蓄电池组使用寿命，这里提出如下运行维护方案：
4.1放电操作
在新电池装入电源系统之前进行一次检查性深放电，即以10小时率放电电流放至1.80V左右，然后充足电装进电源系统之中。对照下表中电压值，判断电池是否正常。如果各个电池放电终止前的电压差别不大，比较均匀，则本组电池性能一定不错;如若其中个别电池电压下降很快，则很可能是落后电池，必须查明原因采取措施。

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 阀控式密封铅酸蓄电池的失效与维护要求
    
 对阀控式密封铅酸蓄电池的失效模式进行研究，对蓄电池出现的常见故障进行分析与探讨，提出了对通信用阀控式密封铅酸蓄电池组的维护要求。
1 引言
自1859年法国科学家普兰特发明铅酸蓄电池以来，至今已有一百多年的历史。它与其它化学电源一样，是一个电能与化学能互相转换的装置。由于它具有电动势高、充放电可逆性好、使用温度范围广、电化学原理清楚、生产工艺易于掌握和原材料丰富而价廉等特点，获得了最广泛的应用。随着科学技术蓬勃发展，从五十年代起，不断对传统的铅酸蓄电池进行技术改造。特别是阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)的问世，克服了酸液和酸雾易于外溢的令人头痛的弊病，使它能与电子设备放在一起使用，符合用户要求产品使用方便的历史发展潮流，使它的应用领域更加广阔。
1.1产品市场前景
根据数据统计：1999年全世界铅酸蓄电池的销售收入约为198亿美元，且每年以5%的速度递增。
在我国,随着经济的持续快速发展，汽车工业、通讯、电力、交通铁路、计算机等基础产业发展十分迅速，这些行业都处于一个高成长时期，对蓄电池的需求日益增长，大大促进了蓄电池行业的发展，近十年来我国铅酸蓄电池的需求更以每年10%的速度快速增长。
根据中国电池工业协会2000年10月公布的《电池行业第十个五年计划》提供的数字：1999年全国铅酸蓄电池产量达到2625万KVAh，年销售量为10.5亿美元。铅酸蓄电池在十五规划的目标是：以2625万KVAh为基数，年均5%适度增长。2005年产量达到3500万KVAh。
统计结果显示:全密封免维护铅酸蓄电池逐步取代传统的开口式铅酸蓄电池将成为今后铅酸蓄电池行业的发展趋势。
1.2工作原理
阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理，基本上沿袭于传统的铅酸蓄电池，它的正极活性物质是二氧化铅(PbO2)，负极活性物质是海绵状铅(Pb)，电解液是稀硫酸(H2SO4)，其电极反应方程式如下：
正极：PbO2+H2SO4+2H++2e-←→ PbSO4+2H2O
负极：Pb+ H2SO4←→ PbSO4+2H++2e-
整个电池反应方程式：
Pb+ PbO2+2H2SO4←→ 2PbSO4+2H2O
普通的铅酸蓄电池在充电过程中，正极析出氧气，负极析出氢气：
正极：H2O→1/2O2+2H++2e-
负极：2H++2e-→H2
从上面反应式可看出，充电过程中存在水分解反应，当正极充电到70%时，开始析出氧气，负极充电到90%时开始析出氢气，由于氢、氧气的析出，如果反应产生的气体不能重新复合利用，电池就会失水干涸。
阀控式密封铅酸蓄电池在结构、材料上作了重要的改进，正极板栅采用铅钙锡铝四元合金或低锑多元合金，负极板栅采用铅钙锡铝四元合金，隔板采用超细玻璃纤维棉(AGM)，并使用紧装配和贫液设计，在电池的上盖中设置了一个单向的安全阀。这种电池结构，由于采用无锑的铅钙锡铝四元合金，提高了负极析氢过电位，从而抑制氢气的析出，同时，采用特制安全阀使电池保持一定的内压，采用超细玻璃纤维棉(AGM)隔板，利用阴极吸收技术，通过贫液式设计，在正负极之间、隔板之中预留气体通道。因此在规定充电电压下进行充电时，正极析出的氧(O2)可通过隔板通道传送到负极板表面，还原为水(H2O)，其反应式如下：
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阀控式密封铅酸蓄电池的失效与维护要求
 
这是阀控式密封铅蓄电池特有的内部氧循环反应机理，这种充电过程，电解液中的水几乎不损失，使电池在使用过程中达到不需加水的目的。
当今阀控式密封铅酸蓄电池有两类，即分别采用超细玻璃纤维棉(AGM)隔板和硅凝胶二种不同方式来“固定”硫酸电解液。它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的，但给正极析出的氧气到达负极提供的通道是不同的。对AGM密封铅酸蓄电池而言，AGM隔膜中虽然保持了电池的大部分电解液，但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液。正极生成的氧气就是通过这部分孔隙到达负极而被负极吸收的。对胶体密封铅酸蓄电池而言，电池内的硅凝胶是以SiO2质点作为骨架构成的三维多孔网状结构，它将电解液包藏在里边。电池灌注的硅溶胶变成凝胶后，骨架要进一步收缩，使凝胶出现裂缝贯穿于正负极板之间，给正极析出的氧气提供了到达负极的通道。
由此看出，两种电池的区别就在于电解液的“固定”方式和提供氧气到达负极通道的方式有所不同，因而两种电池的性能也各有千秋。本文主要讨论AGM密封铅酸蓄电池的性能特性。

维基蓄电池MFJ12-88

维基蓄电池是一种电能贮存设备，它是运用化学能和电能彼此转化的原理进行作业的。在充电时，蓄电池将电能贮存为化学能；而在需求放电时，则将化学能转换成电能。蓄电池在人类的出产日子中运用极广，因而深化知道怎么保护蓄电池，是至关重要的。
为了让冠军蓄电池能正常运作，有必要对蓄电池进行必要的保护。保护的首要项目通常包括以下几个保护项目：
1、端电压
2、衔接处有无松动、腐蚀表象
3、电池壳有无渗漏和变形
4、极柱、安全阀周围是不是有酸雾酸液逸出
按蓄电池的保护周期分类，则应当包括以下项目：
月：
1、全部清洗
2、丈量各电池端电压和环境温度
3、查看蓄电池壳体极柱功用
季：
充电
年：
1、查看引线及端子的触摸状况，丈量馈电母线、电缆及衔接头压降
2、核对性放电实验
3、校对外表
4、容量实验（三年一次）
在冠军蓄电池的保护过程中，应当注意以下几个方面：
1、充电设备的浮充电压值有必要坚持在±1％的差错之内，波纹系数≤2％，具有过流、过压、欠压主动报警功用。
2、蓄电池每年以实践负荷做一次核对性放电实验，放电电流0.1CA放出额外容量的30％－40％，放电时每小时应测一次电压（单体及电池组），放电电流，环境温度，放电后应进行均衡充电然后转浮充运转。
3、每半月应测一次电池单体电压及总电压并保存记载，查看外观是不是清洗，有无变形和发热。
4、热胀冷缩会致使衔接线松动，每月应查看一次衔接导线是不是结实，是不是有腐蚀，并及时进行替换或紧固。
5、正常浮充时不需求均衡充电，如有下列状况应均衡充电：
ａ、正常浮充时，单体电池误差大于±50ｍｖ
ｂ、单个单体电池电压低于2.20V
ｃ、长时间浮充电压偏低，每半年一次
ｄ、放电后，放置期超越24小时
ｅ、深度放电放出容量大于0.7C
ｆ、长时间小电流放电。
6、应每月对蓄电池进行打扫，可用棉布和肥皂水清洗电池，但不得运用酒精等有机溶剂。
7、应坚持冠军蓄电池室的温度在5－30℃。

电力系统用阀控密封铅酸蓄电池的维护
    
阀控密封铅酸蓄电池（VRLA）以其密封无污染、免维护、自放电小等特点在电力系统得到广 泛的应用，通常又被称为“免维护蓄电池”；由于在实际维护工作中，常常被误认为是不需要维护的蓄电池，但“免维护”不是不维护，它是相对于原有开放型富液铅酸蓄电池维护量少而言。电力系统用VRLA一般容量大，大多作为直流电源的后备，在停电和事故状态下投用。在电力中断时，许多重要的设备必须靠蓄电池来维持运行。因此必须在日常工作中注重铅酸蓄电池的维护方法，从环境温度，放电电流，放电时间，均充浮充电压等综合维护，才能保证电池容量和使用寿命，避免在电力事故停电时带来惨重的经济损失。

维基蓄电池MFJ12-88

MFJ系列电池的优越性主要表现在：

· 深度放电后回充性强，甚至在放电后在未及时补充电的情况下容量能100%得到回充。

· 是最理想的用于循环使用的电池——最适于每天使用。

· 长时间放电具有优越的性能。

· 更适合于高温环境使用。

· 适于电力干线供电不稳定的环境。

· 无流动性的胶体电解液，使电解液在电池内部不产生分层现象。

· 无需平衡充电。

· 自放电小。

· 非常准确的酸量控制，有效地保护了正极板并极大地提高了电池寿命。

· 采用厚极板，减小了板栅的腐蚀，并极大地提高循环寿命。

· 内阻低，充电接受能力强。

· 与MF电池相比，在正常的充电条件下，电池内部水份损耗非常小。

· 德国先进技术造就的高分子聚合物隔板，提高了电池的性能及寿命。

· 隔板超高机械强度隔板的应用，避免了短路的产生的可能。

· 在没有完全充足电的情况下，可以对电池进行放电，且对电池不会有任何损坏。

维基蓄电池MFJ12-50

MFJ12V系列蓄电池基本规格：

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MFJ胶体蓄电池特性曲线

维基蓄电池MFJ12-12

通过化学反应来取得能量，是一种通过化学反应来获取电能的器件，又叫化学电源。化学电源是在氧化还原的电化学过程中将化学能转化微电能的。它的结构跟普通电池一样，是由正极、负极、电介质构成。在工作时，正极和负极发生化学反应而放电，因此冠军蓄电池在使用后，铅酸蓄电池通过极板生成，在正极板上生成二氧化铅，正极负极电位不同，分别为1.682V一0.395V（对于单个电压为2V的铅酸蓄电池而言）。可以在很大的温度范围正常工作，一般厂家的铅酸冠军蓄电池工作的温度范围都在一40℃一65℃之间。
实际上也与冠军蓄电池内阻有关，有一定的对应关系。蓄电池内阻越小，容量越大。但是，冠军蓄电池的容量与环境温度有很大的关联，这点大家应该比较容易理解，因为汽车蓄电池本身就是化学电池，温度不同，化学反应的速度不同，体现的容量就有差异了。因此，选择蓄电池时，在南方高温环境和北方低温环境就是需要考虑的因素。
极板的表面会析出硫酸盐，冠军蓄电池逐渐的覆盖于极板表面，而硫酸盐具有极强的抵抗，析出的硫酸盐阻碍了极板的电通，增大了铅酸电瓶的内部抵抗，因此充电电流被限制变小，同时被充满前就停止了充电，原因是强大的内部抵抗让冠军蓄电池的电压上升，充电回路显示充满电而停止充电，一直保持容量很少的状态，并且会不断析出硫酸盐，使电池的性能急剧降低，硫酸密度也随之下降，冠军电池厂家因此说硫酸盐是决定冠军蓄电池寿命的的最大要因。

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