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影响蓄电池寿命的因素

影响蓄电池寿命的因素

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-07-03 11:21    浏览量:

蓄电池在光伏发电系统中起着非常重要的作用。但是,目前无论是从理论上还是在实际使用中,蓄电池寿命短的问题都是光伏发电系统中的薄弱环节。影响蓄电池寿命的因素有哪些呢?

 

(1)深度放电。

放电深度对蓄电池的循环寿命影响很大,蓄电池如果经常深度放电,循环寿命将缩短。因为同额定容量的蓄电池深度放电就意味着首经常采用大电流充电和放电,在大电流放电或经常处于欠充状态又不能及时进行再充电时,产生的硫酸盐颗粒大,极板活性物质不能充分利用,长此下去蓄电池的实际容量将逐渐减小,影响蓄电池的正常工作。由于光伏发电系统般不太容易产生过充电的情况,所以,长期处于亏电状态是光伏发电系统中蓄电池失效和寿命缩短的主要原因。

 

(2)放电速率

 

一般规定20h放电率的容量为蓄电池的额定容量。若使用低于规定小时的放电率,则可得到高于额定值的电池容量:若使用高于规定小时的放电率,所放出的容量要比蓄电池的额定容量小,同时放电速率也影响蓄电池的端电压值。蓄电池在放电时,电化学反应电流优先分布在离主体溶液最近的表面上,导致在电极表面形成硫酸铅而堵住多孔电极内部。在大电流放电时,上述问题更加突出,所以放电电流越大,蓄电池给出的容量也就越小,端电压值下降速度加快,即放电终了电压值随着放电电流的增大而降低。但另一方面, 放电速率也并非越低越好。有研究表明,长期过低的放电速率会使硫酸铅分子生成量显著增加,进而产生应力造成极板弯曲和活性物质脱落,也会降低蓄电池的使用寿命。

影响蓄电池寿命的因素

 

(3)外界温度过高。

 

蓄电池的额定容量是指蓄电池在25时的数值,般认为阀控密封式铅酸蓄电池的工作温度在20-30范围内较为理想。当电池温度过低时,表现为蓄电池的容量减小,因为在低温条件下电解液不能很好地与极板的活性物质充分反应。容量减少将不能够满足预期的后备使用时间且不能维持在规定的放电深度内,很容易造成蓄电池的过放电。从蓄电池的外部参数来看,电压与温度有很大关系,温度每升高1,单格电池的电压将下降3mV。也就是说,铅酸蓄电池的电压具有负温度系数,其值为-3mV/。由此可知,在环境温度为25时,一只工作理想的充电控制器可以使蓄电池充足电,但当环境温度降到0时,使用同一个控制器给蓄电池充电,不能使蓄电池充足电;同样的道理,当环境温度升高时,将容易造成蓄电池过充电,电解液升温,会加快正极板的腐蚀速度,蓄电池的工作温度升高严重时,会产生沸腾,上下翻滚 的电解液冲刷着极板,使其铅粉脱落;时间久了,脱落的铅粉越积越高, 等高到触碰铅板时,可产生极板短路,从而使蓄电池报废。高温还会带来蓄电池失水、热失控现象。所以,温度是影响蓄电池正常工作的一个主要因素。在太阳能光伏系统中,要求控制器具有相应的温度自动补偿功能。在使用时,也应尽可能保持放置蓄电池组的场所环境温度不要过高和过低。

 

(4)局部放电

 

铅酸蓄电池无论是在放电时还是在静止状态下,其内部都有自放电现象,称为局部放电。产生局部放电的主要原因是电池内部有杂质。尽管电解液是由纯净浓硫酸和纯水配制而成,但还是含有少量的杂质,而且随着蓄电池使用时间的增长,电解液中的杂质缓慢增加。这些杂质在极板上构成无数微形电池,产生局部放电,因此无谓地消耗着蓄电池的电能。局部放电还与蓄电池的使用温度有关,温度越高,局部放电越严重。从这个意义上来讲,也要尽量避免蓄电池在过高温度下运行。

 

(5)高温储存

 

充好电的电池在高温环境下长期搁置也是影响蓄电池寿命的重要因素。

 

综上所述,由于光伏发电系统的特殊性,作为储能单元的蓄电池必须具有良好的循环放电和深度放电性能。在对蓄电池容量的设计上,要有重点地综合考虑使用地辐射条件、适合的备用时间、蓄电池的允许放电深度、充放电效率、温度补偿系数等多种因素。

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