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嘉峪检测网 2025-09-08 20:09
高原环境条件下不同环境温度对铅酸蓄电池的性能和寿命存在一定影响。本文基于阀控式铅酸蓄电池试验研究数据,解析高原环境对铅酸蓄电池性能的影响,并提出改进措施。
一、原因分析
高原环境海拔高、大气压力低,会造成铅酸蓄电池内外压差增大,引发电池密封失效,出现破裂、鼓包、开胶等情况;电池内部的化学反应平衡也会发生改变,长期在低气压环境中,电解液的挥发速度加快,影响电池的性能和寿命。
高原环境空气密度小,散热条件较差,在铅酸蓄电池充放电过程中产生的热量无法及时散发,导致电池温度升高。过热环境会增强电池内部的化学物质活性,进一步影响电池性能和安全。
高原环境昼夜温差较大,气温低会导致硫酸活性下降,降低铅酸蓄电池容量;高温则会加速电池内部的化学反应。每日昼夜高低温反复变化,会加快电池老化速度,缩短使用寿命。
二、试验验证
(一)海拔影响
选用两只同型号阀控式铅酸蓄电池作为样品,分别在2000m、4000m(对应气压79.5kPa、61.7kPa)两个海拔点,60℃温度环境条件下,依据GB/T 19638.1-2014《固定型阀控式铅酸蓄电池 第1部分:技术条件》标准进行充放电循环耐久性试验。试验数据如下:
表1 60℃充放电循环耐久性试验数据
环境条件 |
海拔2000m |
海拔4000m |
60℃充放循环耐久性前容量(Ah) |
107.07 |
107.33 |
100次60℃充放循环耐久性后容量(Ah) |
67.50 |
53.83 |
4000m较2000m循环耐久性差值 |
12.89% |
图1 60℃充放电循环耐久性试验数据
试验数据表明:经过100次充放电循环后,4000m海拔条件下的铅酸蓄电池容量较2000m条件下降低12.89%。这说明在高海拔环境中长期使用时,铅酸蓄电池性能与低海拔地区存在显著差异,尤其容量衰减特性表现更为明显。
(二)低温影响
高原低温环境对铅酸蓄电池性能影响显著。根据我国通信行业标准YD/T 799-2024《通信用阀控式铅酸蓄电池》提供的不同温度下的容量修正系数,在高原低温环境下,温度每下降10℃,铅酸蓄电池容量减少9%至20%,放电能力大幅衰减,可能导致电池失效。
表2 不同温度下的容量修正系数(基准温度25℃)
产品规格 |
2V |
6V、12V |
-20℃ |
50% |
60% |
-10℃ |
70% |
75% |
0℃ |
74% |
80% |
5℃ |
80% |
85% |
10℃ |
88% |
90% |
20℃ |
97% |
97% |
25℃ |
100% |
100% |
30℃ |
403% |
103% |
40℃ |
105% |
106% |
45℃ |
106% |
107% |
三、改进措施
采用专用安全阀,调整铅酸蓄电池安全阀的开、闭阀压力值,维持电池内部较高压力;
改进铅酸蓄电池正、负极活性物质配方,提升电池低温放电性能;
提高铅酸蓄电池活性物质的利用率,改善电池在低温环境下的容量达成率。
对使用中的铅酸蓄电池采取保温措施,使其温度维持在 25℃±2℃的适宜工况。
四、风险警示
采用专用安全阀增加铅酸蓄电池内压后,应相应增强壳体的性能,避免因电池内外压差过大而造成壳体损坏。
应尽量避免铅酸蓄电池在过低温度环境下使用,以防其失效引发安全事故和财产损失。
来源:质量观研社