
本文讨论了Discover工业电池释放的气体以及如何管理这些气体。文件主要考虑备用电池,但总体原则同样适用于铅酸和镍镉类型、有通风或VRLA的电池。
在正常操作条件下,产生的气体是氢气(H)和氧气(O)。然而,在极端条件下,可能会产生其他气体,如硫化氢(H2S)。还有一些奇怪的气体以极小的量释放出来,如二氧化碳(CO2)。本文件仅考虑氢气、氧气和硫化氢的产生。
氢气在浓度为4%到75%之间时会在空气中燃烧。氧气本身不会燃烧,但会支持燃烧。硫化氢是易燃气体,会爆炸且非常有毒。

Discover铅酸和镍镉电池只有在过充电时才会产生气体。然而,当在放电时,可以看到通风电池(带有透明容器)确实有气体产生。这是因为电池板表面和活性材料内会有气体,并且在放电时,电池板会膨胀或收缩,从而导致电池似乎产生气体。VRLA电池在放电时经常“通风”,因为产生的热量会使内部压力上升,通风口会打开以释放过高的压力。在安静的环境中,有时可以听到微弱的哨声。
过充电是所有浮充的工业电池的正常工作状态。过充电的程度非常低,相应地,产生的气体体积也很小,但重要的是,它不能被忽视。电池不得放置在密封的房间或容器中。
所释放气体的体积在很大程度上与过充电电流成正比。需要指出的是,是充电电流产生气体,而不是充电电压。正常浮充电压会产生较低的过充电电流,但浮充电压的微小增加可能会导致浮充电流的显著增加。建议所有浮充电压系统都配备“过电压关闭控制”。对于阀控式铅酸电池,典型的“过电压关闭控制”电压是2.40Vpc。在这个电压水平下,所释放气体的体积通常是正常浮充电压下体积的7到10倍。
如果电池温度升高,会释放出更多的气体,因为对于相同的浮充电压,会有更多的电流流动。通常情况下,温度每增加10oC,气体的体积就会翻倍。在极端情况下,过高的电池温度可能导致热失控,并大量产生硫化氢。这种状态必须在任何情况下避免。幸运的是,硫化氢很容易被检测到,因为它有恶臭的鸡蛋味。如果存在硫化氢,进入电池室时应极其谨慎。建议隔离充电源,并允许气体散去后再进入电池室。
对于有通风口的电池,充电电流可能比VRLA类型的电池高许多倍。有通风口的电池通常以恒定电流进行初始充电,常数为10%的C10安培值。与100Ah VRLA电池的电流相比,在“过压关闭控制”电压下,电流可能为0.2A;同样,对于以10% C10A初始充电的100Ah有通风口的铅酸电池,电流将是10A。需要显著更多的通风。
我们需要管理这些气体,以避免灾难性的后果。
国际标准提供了通风要求的指导,负责电池安装的人员必须完全了解这些指南。以下是将氢浓度保持在4%爆炸极限以下的公式。该公式直接来自BS EN 50272-2,您必须查阅完整文件以正确使用该公式。
Q = v . q . s . n . Igas . Crt . 10-3 [m3/h]
(作者对上述公式的任何误解读或使用不承担任何责任。)
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