酸性蓄电池运用年限制约要素及电池失灵端由

1铅酸蓄电池使用寿命影响因素

铅酸蓄电池使用寿命和维护成本是关系到电池的性能稳定和使用成本的关键，优良的设计和正确的维护可确保电池的使用寿命，影响电池使用寿命的因素：

（1）电池设计、制造工艺。铅酸蓄电池的结构设计、正负极板结构和材料、正负极板活性物质、隔板材料、电解液密度等是影响铅酸蓄电池使用寿命的内在因素。

（2）充电过程。不当充电是使电池短命的最重要原因，恰当的充电对于得到最优化的寿命至关重要。好在铅酸蓄电池固有的物理化学特征使充电控制非常简单。

目前常用的充电方法有：恒电流；恒电流，多步递减电流；恒电压；先恒流后恒压；先恒压后恒流；开始和最后恒流，中间恒压；渐减电流充电；脉冲充电；快速充电等。要根据电池类型、电池设计、使用环境、允许的充电时间、充电的电池组（数）和充电设备等选择合适的充电方法。电池被充电时，如果以高充电率充电，电池电压会达到很高的值，导致过充电和析气。故当电池接近满荷电时，充电电流应该减小到合理的值。

（3）过放电。虽然有些大容量电池能放出大于额定容量的电量，但仍应避免其过放电。当电池电压降到低于特定值将会使电解液密度降到很低的水平，这种很低的电解液密度对于电池的多孔结构有害。电池寿命是电池放电深度的反比例直线函数。

（4）放电电流密度。随着放电电流密度增加，电池的寿命降低。因为大电流密度会促使正极PbO2松散脱落。

（5）电解液水平和电解液的密度。电池中电解液维持一定的水平非常重要，因为电解液不仅用来导电，而且能将产生的热量从极板转移出来。如果电解液的水平低于极板的水平，裸露出来的极板区域就不再具有电化学活性，也会造成电池中局部热量的聚集，导致极板变形，活性物质脱落等，从而降低电池寿命。正常使用条件下，由于蒸发和充电时电解液中水分解为氢气和氧气而造成水的损失。但除非在特别炎热和干旱条件下，否则如此损失的水只占很小的一部分。尽管如此，定期检查水损耗仍非常重要，补水是铅酸蓄电池主要维护成本。加入水后，必须检查电解液的密度，以确保电解液密度处于正常范围内。同时应避免加入过多的水，电解液水平过高会使电解液易于溢出而腐蚀托盘、造成地面短路和电池容量损失等。

对于开口的铅酸蓄电池，要定期检查电解液的密度，并调整到规定值。

（6）极板和电解液添加剂。铅酸蓄电池正极活性物质是PbO2、负极活性物质是Pb，为了提高正、负极活性物质利用率，提高铅酸蓄电池性能，改变析氢、析氧过电位等，通常在正、负极板中加入一些添加剂。电解液的有效成分是H2SO4，有些添加剂也会提高电解液的导电能力、改变板栅的循环寿命、提高氧的析出电位或降低氢的析出电位、改变电池的自放电能力等。添加剂种类不同，功能各异，有些添加剂在改变电池性能的同时，会直接或间接对电池寿命产生影响。

（7）温度。铅酸蓄电池的寿命随温度升高而延长。

50°C以上的高温会因负极硫化容量损失而降低了寿命。

因为温度的升高，会使板栅的腐蚀速率、金属零部件的溶解速率和自放电速率都随之增大。温度升高，电池的析气电势降低，电解反应会消耗更多的充电电流。

高温环境下循环使用的电池需充入更多的电量以抵消放出的容量和自放电损失。在浮充电条件下，温度的升高，浮充电电流增加，会造成电池寿命缩短。生产时在负极中使用更多的膨胀剂等方法有助于提高电池在高温下的性能。

（8）电池平衡。循环使用过程中，由很多单体电池串联而成的电池组中的电池之间可能由于各种原因变得不平衡，电池组中存在性能差的电池限制了整组电池的充放电，影响了整组电池的性能。限制电池与电池组中其它电池相比具有更高的过充电，更多的水损耗，甚至严重时在使用中形成反电池，会严重影响电池组的使用寿命。均衡充电有利于电池组中的电池平衡。

（9）整洁度。保持电池清洁能将端子连接处、电池架的腐蚀降到最低，降低维修成本，延长电池寿命。落到电池上的灰尘，要及时用风吹掉或用刷子刷掉，以免被潮气润湿而变成导体。溢到电池表面的电解液可用热水或苏打水溶液（4Kg水溶解1Kg苏打）清洗，苏打水洗过的区域应用水彻底冲洗干净。

2铅酸蓄电池失效的模式

铅酸蓄电池在使用初期，随着使用时间的增加，其放电容量也增加，逐渐达到最大值；然后，随着放电次数的增加，放电容量减少。电池在达到规定的使用期限时，对容量有一定的要求。牵引电池的容量不得低于80％；对于启动电池，应不低于70％。电动助力车电池标准规定也为70％。

由于极板的种类、制造条件、使用方法有差异，导致蓄电池失效的原因各异。归纳起来，铅酸蓄电池的失效有下述几种情况。

（1）正极板的腐蚀变型。目前生产上使用的合金有三类：传统的铅锑合金、低锑或超低锑合金、铅钙系列。由合金铸成的正极板栅，在蓄电池充电过程中会被氧化成硫酸铅和二氧化铅，最后导致丧失支撑活性物质的作用而使电池失效；或者由于二氧化铅腐蚀层的形成，使铅合金产生应力、板栅长大变形，这种变形超过4％时将使极板整体遭到破坏，活性物质与板栅接触不良而脱落，或形成短路。

（2）正极板活性物质脱落、软化。除板栅长大引起活性物质脱落之外，随着充放电反复进行，二氧化铅颗粒之间的结合也松弛，软化，从板栅上脱落下来，导致蓄电池失效。

（3）不可逆硫酸盐化。蓄电池过放电并且长期在放电状态下贮存时，其负极将形成一种粗大的、难以接受充电的硫酸铅结晶，此现象称为不可逆硫酸盐化。轻微的不可逆硫酸盐化，尚可用一些方法使它恢复，严重时，则电极失效，充不进电。

（4）容量过早的损失。当低锑或铅钙为板栅合金时，在蓄电池使用初期（大约20个循环）出现容量突然下降的现象，使电池失效。

（5）热失效。对于少维护电池，要求充电电压不超过单格2.4V。在实际使用中，调压装置可能失控，充电电压过高，从而充电电流过大，产生的热将使电池电解液温度升高，导致电池内阻下降；内阻的下降又加强了充电电流。电池的温升和电流过大互相加强，使电池变形、开裂而失效。使用时应对充电电压过高、电池发热的现象予以注意。铅酸蓄电池的失效通常是许多因素综合作用的结果。

3结语

自主设计制造的斜巷助行器安装使用后，较好的适应了井下运输条件，运转效果非常好。一方面方便了井下的作业人员通行，较好的解决了困扰井下矿工的交通问题，减少了体力消耗，创造了极大的社会效益。另一方面也为煤业公司的安全生产创造了良好的条件，确保了安全高效的生产；同时也减少了公司增加一套专门运输工作人员的设备，为企业节约了几十万的资金。