松下蓄電池使用總結
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①當負極活物質(zhì)添加炭以5s脈沖充/放電及1s間隙時間循環(huán)時,松下蓄電池在這種情況下發(fā)生的主要過程是電極表面上形成的雙電層的電容性充/放電。
②以30s或50s脈沖[即3%或5%(DOD)放電深度],充/放脈沖間隙60s循環(huán),在這種情況下發(fā)生的主要過程要取決于電池的特性參數(shù),可以是鉛氧化的電化學反應(放電時)或PbS04的還原反應(充電時)或PbS04的形成與溶解的化學反應。所完成的循環(huán)數(shù)在一個循環(huán)組內(nèi)因幾個因素的影響就能結束?珊拓摌O電容性充電/放電的電池循環(huán)穩(wěn)定性相比。
③兩個并聯(lián)的能量系統(tǒng)在負極上形成:一個是電容性炭系統(tǒng),它具有小的容量(Ah)但可進行高率放電;另一個是電化學鉛系統(tǒng),它具有高的容量但能低率工作。這兩個系統(tǒng)之間應有一個最合適的比例,才能確保負極的高性能。
④炭添加在負極活物質(zhì)內(nèi),通過負極活物質(zhì)的結構和不同的途徑來影響電池的循環(huán)性能。添加TDA活性炭粒子能進人負極活物質(zhì)的骨架結構以及擴展至極板形成電容性充電/放電。從而改善了電池的循環(huán)性能。而AC3細炭黑粉末粒子能被吸附在鉛粒子的表面而改變負極活物質(zhì)結構,以此來改善電池性能。
⑤炭添加進入負極活物質(zhì)能改變它的孑L隙體系,其孔的平均孔徑小于lptm,負極活物質(zhì)的骨架結構作為半透膜能阻擋SO:—接近負極活物質(zhì)中的孑L。pb2+在孔內(nèi)形成,孔內(nèi)溶液帶正電荷,要恢復電中性,H’就從孑L內(nèi)溶液遷移到整個電液中。此時孔內(nèi)溶液呈堿性。在這種情況下,tet—PbO<a-PbO)在孔內(nèi)形成,嚴重阻礙鉛的氧化反應。根據(jù)文獻資料證明:負極活物質(zhì)中添加AC3炭黑,在循環(huán)后的負極活物質(zhì)上形成了膜狀孔與tet—PbO(。—PbO)。
⑥上述這些基本反應都是在HRPSoC工況下循環(huán)的負極上發(fā)生的過程:松下蓄電池包括雙電層的電容性充/放電、鉛氧化的化學與電化學反應、PbS04的還原反應和PBS()+的重結晶過程,同時還有負極在溶液中的鹽酸鹽化反應。這些基本過程都同樣重要。這些反應的反應速率因電池的不同用途而發(fā)生變化,同時,還要求負極板制造工藝的修正以適合電池的各種用途。
負極活物質(zhì)內(nèi)加有TDA活性炭的電池在不同放電深度下的循環(huán)性。松下蓄電池通過對負極活物質(zhì)加有0.5%(質(zhì)量分數(shù))與2.0%(質(zhì)量分數(shù))TDA的電池進行模擬HRPSoC試驗。用不同放電深度(DOD)及不同擱置時間進行考核,F(xiàn)有TDA的負極其電池循環(huán)性能取決于放電深度(DOD),當DOD為0.5%時電池的循環(huán)性能最好,當DOD增加至3%或5%時,電池總的循環(huán)次數(shù)突然減少。
以不同的TDA用量在同一放電深度(DOD為0.5%)對比其循環(huán)性能。發(fā)現(xiàn)添加2.0%(質(zhì)量分數(shù))TDA的電池有400000次循環(huán)。而添加0;5%(質(zhì)量分數(shù))TDA的電池僅有40000次循環(huán)。
從循環(huán)組到循環(huán)組的循環(huán)性能變化。
在循環(huán)過程中,用5s脈沖、擱置或10s脈沖的時間,其循環(huán)方式的循環(huán)性能很高,每一循環(huán)組的變化卻非常輕微直到第三循環(huán)組,在這種情況下,雙電層的電容充電與放電大都分別在炭粒與鉛炭表面進行。當開路擱置時間延長后,其循環(huán)性能降低,甚至在5s脈沖電流或者低倍率充放電時都發(fā)現(xiàn)電極表面有硫酸鹽化現(xiàn)象。
試驗電池以30s或50s脈沖循環(huán)時,從循環(huán)組到循環(huán)組完成每個循環(huán)都會減少微循環(huán)數(shù)。在這種情況下,在負極上會逐漸蓄積PbSO+,這將導致極板硫酸鹽化。硫酸鹽化過程在開路擱置期間會加速。硫酸鉛的成核過程和晶體長大過程處于電流脈沖與擱置期間會增強。松下蓄電池最有意義的發(fā)現(xiàn)是電池以3.o%或5.o%DOD循環(huán)時,在充電與放電之間是10s擱置時電池表現(xiàn)出了最佳的循環(huán)性能。甚至比擱置1s的循環(huán)性還優(yōu)。這表示PbSO+晶粒在10s擱置期間形成后又迅速溶解。同時,進行形成鉛的電化學反應產(chǎn)生鉛沉淀。
一、蓄電池壽命無法達到設計要求
日常生產(chǎn)操作中,蓄電池在使用三年之后開始出現(xiàn)嚴重劣化,蓄電池的使用周期一般不超過5年。大力神蓄電池生產(chǎn)廠家提醒大家,這種情況的原因在于蓄電池在 使用過程中沒有得到有效、合理地管理以及維護,造成蓄電池在早期出現(xiàn)劣化情況,并且在發(fā)現(xiàn)問題之后沒有及時糾正錯誤,致使蓄電池劣化更加嚴重、劣化積累加 劇,最終蓄電池過早報廢。
由于目前國內(nèi)直流系統(tǒng)的充電機制不是非常的完善,在實際中存在電壓漂移的情況,大力神蓄電池長期處于浮沖狀態(tài),如果浮沖電壓偏離正常的范圍,就會造成法國路盛蓄電池的過充或欠充,長期的過充或欠充對于大力在實際中,蓄電池在三年時就會出現(xiàn)嚴重劣化,使用超過5年的蓄電池很少。原因是在使用中對蓄電池沒有有效、合理地進行管理以及維護,造成蓄電池在早期出現(xiàn)劣化,并且沒有及時發(fā)現(xiàn)落后電池,致使劣化積累、加劇,導致蓄電池過早報廢。
>2)對蓄電池的運行情況、性能狀況不明蓄電池組中如果有落后的蓄電池,松下蓄電池可以通過一定深度的放電、充電循環(huán),在一定程度上減少落后的差別。但由于沒有良好的管理手段,對于蓄電池內(nèi)部性能參數(shù),如蓄電池的內(nèi)阻、當前的剩余容量,無法十分清楚地了解,所以相應的措施就無法實施。
3)對于單體電池而言,充電機制可靠性需要完善由于目前國內(nèi)直流系統(tǒng)的充電機制不是非常的完善,在實際中存在電壓漂移的情況,蓄電池長期處于浮沖狀態(tài),如果浮沖電壓偏離正常的范圍,就會造成蓄電池的過充或欠充,長期的過充或欠充對于蓄電池的性能影響非常大。單體電池之間不均衡目前蓄電池組由數(shù)量很多的單體電池組成,實際運行中存在單體電池之間充電電壓、內(nèi)阻等差異較大的情況,特別是在浮充下,這種不均衡現(xiàn)象顯得非常嚴重。個別落后電池充電不完全,如果沒有及時發(fā)現(xiàn)并處理,這種落后就會加劇。如此反復,這種不均衡就加重,致使落后電池失效,從而引起整組蓄電池的容量過早喪失。
5)無人值守站點的維護工作缺乏良好的管理監(jiān)測手段對于許多無人值守的站點,由于沒有網(wǎng)絡管理監(jiān)測的手段,對于蓄電池的維護更加薄弱,特別是對于蓄電池的運行情況以及性能狀況,不能清楚的了解。大量的維護與管理工作由人工進行,同時數(shù)據(jù)的整理與分析需要維護人員有較強的專業(yè)知識。
6)蓄電池終止壽命無法提前判斷以及蓄電池的更換缺乏科學的依據(jù)我們對于蓄電池的壽命終止,希望能夠提前作出判斷,為蓄電池的更換贏得時間。但目前對于蓄電池壽命的終止,沒有一個可靠的手段,僅僅根據(jù)多年的經(jīng)驗來進行。所以在實際中,往往是蓄電池放電的容量低于最低要求后,才在放電中發(fā)現(xiàn)蓄電池的壽命終止。松下蓄電池的性能影響非常大。
二、對蓄電池的運行情況、性能狀況不明
蓄電池組中如果有落后的蓄電池,可以通過一定深度的放電、充電循環(huán),在一定程度上減少落后的差別。但由于沒有良好的管理手段,對于蓄電池內(nèi)部性能參數(shù),如蓄電池的內(nèi)阻、當前的剩余容量,無法十分清楚地了解,所以相應的措施就無法實施。法國路盛蓄電池告訴大家,在使用時,請避免這樣的情況。
三、對于單體電池而言,充電機制可靠性需要完善