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北京大学研发室蓄电池安装案例

2019-02-14 19:36:33 点击:

 

What is lead acid battery thermal runaway?

如果你接触电池的时间足够长,很可能听说过“热失控”这个词。除了是个热门话题(双关语),它到底是什么意思?当热失控事件发生时会发生什么?

什么是铅酸电池热失控?

首先,什么是热失控?当电池开始因不受控制的自放电而产生热量时,就被认为正在经历热失控事件。本质上,电池产生的热量超过了其向环境散发热量的能力。

密封铅酸(SLA)电池由于其化学特性,都会存在少量的自然自放电现象。这一现象在我们的SLA电池技术手册中有更详细的描述自然自放电的发生速率极低——通常每月不超过3%。而在热失控事件中,电池会在几分钟内耗尽全部电量!如此快速的放电会产生大量热量——所有这些能量必须释放到某个地方。最常见的表现是电池鼓包——电池会从各个方向膨胀。在极少数情况下,电池外壳可能会破裂并泄漏电池酸。这种酸具有腐蚀性,很可能会损坏它接触到的任何非金属物质。

导致铅酸电池热失控的原因是什么?

不受控制的高倍率自放电通常源于内部短路,这往往是由于使用不当造成的——如掉落、过充、过放、振动或制造缺陷。热失控通常发生在充电过程中,此时短路会消耗更多能量,而充电器仍在继续供电。

内部短路时会发生什么?

内部短路发生在两块极板接触或靠得很近时,通常是因为隔板失效。这就像将电池的正负极直接连接起来——能量会涌向接触点,释放热量并可能产生火花。有些内部或“软”短路只会导致缓慢的自放电,使电池耗尽电量,而不会触发热失控。

当电池内部发生短路时,会产生足够的热量使电池内的酸液沸腾。硫磺气味——类似臭鸡蛋的味道——是立即判断电池是否可能发生热失控事件的直接方式。如果你发现电池过热或有这种气味,应立即断开电池与任何负载或充电器的连接,并远离电池,直到它冷却下来。如果可能,打开该区域的门窗,确保释放的气体能迅速扩散。

热失控会导致火灾吗?

虽然产生的热量足以使酸液沸腾,但这一温度远低于可能引发火灾的闪点。通常情况下,温度甚至不足以熔化电池外壳。电池酸液泄漏的危险性远高于火灾或爆炸的风险。

如何防止铅酸电池热失控

通过仔细的工艺,可以最大程度地避免内部短路SLA电池的制造。Power Sonic投入了巨大的努力,以确保高质量的制造工艺。这些高标准旨在防止可能导致内部短路的制造缺陷。隔板排列整齐,防止正负极板接触,连接极板的焊接条经过精心组装,确保没有金属碎屑脱落并掉入极板中。

作为最终用户,您可以通过爱护电池来最大程度地避免内部短路!掉落冲击或高振动环境可能会导致内部损坏,进而引发内部短路。

掉落冲击可能会震松铅块,使其落入极板之间。当这块铅连接了两块极板时,就会形成直接的内部短路,这通常会导致热失控。高振动环境会导致隔板加速磨损,使得原本被隔开的两块极板发生接触。正如前面所述,正负极板接触也会导致不受控制的高倍率放电,从而引发热失控。

避免深度放电电池。即使是深循环电池,其放电深度(DoD)低于100%也是有益的,因为铅酸电池在高放电深度下会加速硫酸盐化,且在极少数情况下,过热会导致热失控。