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    松下蓄電池的放熱反應

    發布時間:2019-09-18  瀏覽:2198次  字號:  

    松下蓄電池的壽命和性能與蓄電池內部產生的熱量密切相關。蓄電池內部的熱源是蓄電池內部的功率損耗,在浮充工作時,松下蓄電池內部的功率損耗可以簡單地看作是浮充電壓和浮充電流的乘積。在恒壓充電時,浮充電流隨溫度上升而增大,增大的浮充電流又會產生更多的熱量,從而使溫度進一步上升。如果蓄電池內部熱量產生的速率超過蓄電池在一定的環境條件下的散熱能力,蓄電池溫度將會持續上升,以至使蓄電池的塑料外殼變軟,最后導致塑料外殼破裂或熔化。這就是所謂熱失控。所以蓄電池在進行恒壓充電時,對充電電壓進行負的溫度補償是非常重要的。 
       
      松下蓄電池在充入電量達到70%以后,蓄電池的極化電壓會相對比較高,充電的副反應開始逐步增加,水開始電解。在蓄電池的單格電壓達到2.35V以后,首先正極板析氧,在達到2.42V以后,負極板開始析氫。這時候充電的電能轉變為化學能減少,電解水消耗的能量增加。充電過程是否析氣取決于充電電壓,析氣量取決于達到析氣電壓以后的充電電流。所以,在充電過程中,充電電壓在進入恒壓以后,電壓開始接近于最高,充電電流也保持限流值,這時候析氣量最大。在進入恒壓以后,充電電流應該逐步下降,析氣量也應該逐步下降。 
       
      充電本身是放熱反應,一般松下蓄電池的熱設計是可以控制溫升的。在蓄電池大量析氣以后,氧氣在負極板復合為水,發熱量遠遠大于充電時的發熱。松下免維護蓄電池希望負極板具有良好的氧循環能力,但是,氧循環也會產生發熱。所以,氧循環的好處是減少了水損失,壞處是蓄電池會發熱。 
       
      松下蓄電池在恒壓充電的條件下,充電電流中一部分要用于氧循環,從而既引起充電速率降低又增加了發熱量。這樣,充電電流一直會上升到限流值。蓄電池產生熱量并不斷積累,直到蓄電池外殼發生熱軟化變形。而蓄電池熱變形時,由于內部氣壓高,所以蓄電池出現鼓脹現象,出現漏酸和漏氣問題,而使蓄電池急性失效。 
       
      為了增加蓄電池的容量,蓄電池用的隔板相對比其他蓄電池的隔板要薄一些。這樣,若負極板的硫酸鉛結晶過于長大,充電以后就會有少量硫酸鉛遺留在隔板中,并可能被還原為鉛。一旦遺留在隔板中的鉛積累多了,蓄電池就會出現微短路,這種現象叫做"鉛枝搭橋"。出現這種現象后,輕者會產生該單格電壓落后,重者會出現單格短路。鉛枝搭橋現象不僅出現在免維護蓄電池中,在普通的蓄電池中也會出現。出現蓄電池的單格嚴重落后,蓄電池就很容易出現熱失控現象。 
       
      應該指出,在正常浮充電壓下是不可能產生熱失控的,只有人為操作和充電器失控使電壓過高,或松下蓄電池組中個別蓄電池嚴重故障如短路、反極時才可能產生。由于充電電壓和電流控制不當,在充電后期,會出現一種臨界狀態,此時,蓄電池的電流及溫度發生積累性的相互增強作用,使蓄電池外殼變形,因此,正確選擇浮充電壓和定期檢查每個蓄電池的"健康情況"是非常重要的,如果使用環境的溫度變化較大,應根據溫度進行補償加以校正。 
       
      由于松下蓄電池采用貧液原理設計,蓄電池中灌注的電解液都吸附在玻璃纖維板上,當充電電流增大時,就需要通過安全閥來釋放氣體,因而造成了蓄電池失水、內阻增大、容量衰減和在充、放電過程中產生大量的熱量。這些熱量如來不及擴散使溫度劇增,就會形成熱失控。
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