铅酸蓄电池为什么会出现故障：铅酸蓄电池故障模式
与普通铅酸电池相比，阀控密封铅酸电池的设计寿命较长（15~20年），使用和维护相对简单，但其实际使用寿命远低于设计寿命，有些只能使用2~3年。年份更短。VRLA电池寿命短的原因如下：一是产品质量问题，二是由VRLA电池的特殊结构决定，三是使用和维护方法不当。
由于上述原因，铅酸蓄电池的故障模式比普通铅酸蓄电池的多。铅酸蓄电池常见的故障模式是硫化和失水。电网正腐蚀、内部短路、热失控、早期容量损失和电网负母线腐蚀等。
硫化
铅电池正负极板上的部分活性物质逐渐变成带有粗颗粒的硫酸铅产物，在充电过程中无法转化为二氧化铅和海绵状铅之间的可逆反应，称为极板硫酸化。称为硫化。
在铅酸蓄电池正常使用的情况下，极板上的大部分活性物质在放电后会变成柔软细腻的硫酸铅晶体。这些小晶体均匀分布在多孔活性材料中，在充电过程中很容易充电。它与电解质接触工作，并恢复到原来的活性物质二氧化铅和海绵状铅。
硫化现象
① 放电过程中的现象
a.容量下降：硫化电池的活性物质已变成粗粒晶体，无法恢复到二氧化铅和海绵状铅的充电状态，因此容量远低于正常容量，放电时容量远低于通常容量先对电池放电。
b.端子电压低：电池的端子电压与电解液的密度有关，而硫化电池的电解液密度较低，即使在充电过程中也无法恢复，因此端子电压相应较低。
c.电解液密度低：当电池长时间处于放电状态或充电不足时，会发生硫化，因此电解液的密度会越来越低。对于普通铅酸蓄电池，可以观察到上述现象，但阀控密封铅酸蓄电池是密封结构，因此只能观察到前两种现象。
② 充电过程中出现的现象
a.端子电压上升快：由于硫化电池内阻大，在恒流充电过程中，电池的端子电压上升速度比正常电池快。阀控密封铅酸蓄电池采用的充电方式是限流恒压方式，因此阀控密封铅蓄电池的第一阶段充电即将结束。
b.过早的水分解：由于充电过程中端子电压快速上升，很快就会达到2.3V的水分解电压。
如果是一个普通的铅酸电池，就会有放气现象。阀控密封铅酸电池的密封结构使其无法观察到水分解的现象，限流恒压法的恒压约为2.3V，不会有大量的水分解，但由于电池的硫化作用，之后不容易充电成电，使得第二级恒压充电的几乎所有电流都用于水分解。
电解液的密度缓慢增加：铅电池的充电反应会释放硫酸，但硫化物电池的正常充电反应无法发生，因此电解液的密度增加缓慢甚至没有增加。
③ 内阻的变化。硫化物电池内阻增加的主要原因是粗PbSO4颗粒堵塞了微孔，导致大浓度极化，从而增加了电池的极化内阻。当电池硫化严重，导致电池容量损失超过50%时，会导致电池内阻迅速增加。
④ 盘子的颜色和状态。硫化产生的硫酸铅是白色坚硬的颗粒，体积比铅大，因此电池负极板表面粗糙，板表面凹凸不平。由于硫化主要发生在负极板上，在普通铅酸电池中，通过观察负极板的颜色可以发现，即负极板为灰白色，严重时表面有白点。VRLA电池只能通过解剖电池才能找到。
硫化的原因
阀控密封铅酸电池板硫化的原因有很多，但都与电池的长期放电或充电不足直接或间接相关。可以总结如下。
① 长期放电状态。这是导致电池硫化的直接原因。许多其他原因（如第⑧项～第⑪项）间接导致电池硫化，这也是由于电池放电，导致电池长时间处于放电状态而没有及时充电造成的。
② 长时间充电不足。活性材料中未充电的部分由于长时间处于放电状态而被硫化。如果浮动电压过低或温度下降，阀控密封铅酸电池的浮动电压没有升高，这将导致电池长时间处于充电不足的状态，从而导致电池的硫化失效。
③ 经常是过放电或小电流深度放电。这会将板材深处的活性物质转化为硫酸铅，硫酸铅必须过量充电才能回收，否则会因无法及时回收而发生硫化。
④ 放电后未及时充电。铅酸蓄电池必须在放电后24小时内及时充电，否则会充电。它是硫化的，不能在规定的时间内充满电。
⑤ 均衡充电没有及时进行。铅酸蓄电池在使用过程中，会出现不平衡现象。原因是电池已经轻微硫化，必须进行平衡才能消除硫化，否则硫化会越来越严重。
⑥ 储存期间无需定期充电和维护。铅酸蓄电池在储存过程中由于自身放电而失去容量。
需要定期充电和维护，否则电池会长时间放电。
⑦ 电解液的量减少。对于普通铅酸蓄电池，电解液液位降低，使极板的上部暴露在空气中；对于阀控密封铅酸电池，正是水的损失降低了隔膜中电解质的饱和度，使极板失效。在与电解质接触时，活性材料被硫化，因为它不能参与反应。
⑧ 内部短路。短路部分中的活性材料由于不能发生充电反应而长时间处于放电状态。
⑨ 严重的自行放电。自放电会迅速将回收的铅或二氧化铅转化为排出的硫酸铅。如果自放电严重，它将无法充电。
⑩ 电解液的密度太高。如果密度太高，电池的自放电速率会加快，并且很容易在电极板的内层形成粗糙的晶体。此外，密度过高会导致人们误解电池电量充足，在放电过程中过度放电，并错误地认为电池在充电时已经达到充电结束，但实际上充电不足，最终导致硫化。
⑪ 温度太高了。如果温度过高，电池的自放电速率会加快，电极板内层容易形成粗糙的晶体。
硫化处理
① 过度充电方法。当铅酸电池的硫化程度较低时，可以使用过度充电的方法。也就是说，使用一种特殊的充放电仪器来单独对硫化电池进行长时间的过充电。
② 重复充电和放电方法。当铅酸蓄电池的硫化程度严重，无法通过过度充电的方法恢复时，可以使用重复充电和放电的方法。如果阀控密封铅酸蓄电池有专门的充放电仪器用于修复反向蓄电池，可以直接用于反向充放电处理。事实上，具有严重硫化的阀控密封铅蓄电池经常伴随着水分损失。因此，如果容量恢复效果不好，可以尝试打开电池并添加合适的电池。
加入一定量的纯水，然后处理硫化失效。如果没有专门的充放电仪器，可以打开电池并加入适量的纯水，然后使用处理普通铅酸电池硫化的方法。
③ 脉冲充电方法。脉冲充电处理硫化是近年来出现的一种容量回收技术，这种方法必须使用专用的脉冲充电设备进行。使用该仪器有两种修复方法，在线和离线。
a.在线维修：将能够产生脉冲源的保护器并联到电池的正极和负极，当电源接通时，会有脉冲输出到电池。这种修复方法的特点是所需能量较少，可以常年在电池两端并联，但修复速度相对较慢。这种方法不仅可以修复硫化电池，而且可以抑制正常电池的硫化。
b.离线修复：修复仪器能产生快速脉冲，脉冲电流相对较大，脉冲频率相对较高，主要用于修复硫化电池。
脱水
水分损失是指由于氧复合效率低于100%和水分蒸发导致电池中电解质减少，从而导致水分逸出，从而导致电池中水量减少，进而导致电池放电性能显著下降的现象。研究表明，当电池中的水分损失达到3.5mL/Ah时，电池的放电容量将低于额定容量的75%。
当水分损失达到25%时，电池会发生故障。VRLA电池容量下降的大部分原因是由电池中的水分损失引起的。一旦电池失去水分，就会导致电池的正负极板与隔膜脱离接触，或者酸液供应不足，导致电池无法放电，因为活性物质无法参与电化学反应。
脱水现象
阀控密封铅酸蓄电池失水后，由于其密封性和贫电解质结构，无法像普通铅酸蓄电池那样用肉眼直接观察到水的损失（容器是透明的）。
① 内阻变化：当电池严重失水，导致电池容量损失超过50%时，会导致电池内阻迅速增加。
② 放电过程中出现的现象：放电过程中的现象与硫化过程基本相同，即电池的容量和端子电压都下降。这是因为在失去水之后，电极板的一部分不能与电解质有效接触，并且失去了一部分容量，并且放电电压也下降。
③ 充电过程中的现象：电池失去水分后，会失去部分容量，因此充电的第一阶段很快结束，即电池无法充电。
可以看出，电池失水后的现象与硫化现象基本相同。事实上，这两种失效之间存在联系，即硫化会加速水分的流失，而水分的流失必然伴随着硫化的发生。在正常情况下，只要按照相关规定进行维护，硫化失效的可能性很小，但长时间的正常运行会逐渐降低含水量。因此，一旦容量下降而无法充电，基本上可以判断电池内部水分损失过大。
脱水原因
① 气体复合不完全：在正常情况下，阀控铅酸蓄电池的气体复合效率不能达到100%，通常只有97%~98%，即约2%~3%的正极产生的氧气不能被负极吸收并从蓄电池内部逸出。氧气是在充电过程中分解水形成的，氧气的逸出相当于水的逸出。虽然2%~3%的氧气并不多，但长期积累会导致电池严重失水。
② 正极电网腐蚀：正极电网腐蚀消耗水。
③ 自放电：正极自放电产生的氧气可以在负极被吸收，但负极自放电生成的氢气不能被正极吸收，只能通过安全阀逸出，导致电池失水。当环境温度高时，电池的自放电加速，由此产生的水损失将增加。
④ 安全阀开启压力过低：蓄电池安全阀的阀门开启压力设计不合理。当阀门开启压力过低时，安全阀会频繁开启，失水速度会加快。
⑤ 定期均衡充电：在均衡充电过程中，由于充电电压增加，析氧量增加，电池内部的压力也增加，部分氧气通过安全阀从电池中逸出，然后才能重新组合。
⑥ 电池密封不严：相当于安全阀的开启压力太低，造成失水的原因也是一样的。
⑦ 浮动电压控制不严格：用于通信的VRLA电池的工作模式是全浮动操作，浮动电压有一定的范围要求，必须进行温度补偿，其值的选择对电池寿命有很大影响。大的如果浮动电压过高或浮动电压没有随着温度的升高而相应调整，电池会更快地失水。
⑧ 环境温度高：环境温度高的直接影响是导致电池中的水分蒸发。当水蒸气压力达到安全阀的开启压力时，水将通过安全阀排出。因此，VRLA电池的环境温度非常严格，应控制在（20±5）℃。
减少电池失水的措施
① 正确选择并及时调整浮充电压：如果浮充电压过高，电池的电解水反应会加剧，析气率会增加，水分损失不可避免地会增加；如果浮动电压过低，虽然电池中的水分损失可以降低速度，但容易引起极板硫酸化。因此，浮充电压必须根据电力系统的负载电流、停电频率、电池温度和电池组的使用年限及时调整。
② 保持合适的环境温度：尽可能将环境温度保持在（20±5）°C的范围内，以保持电池内部温度不超过30°C，计算机室内的环境温度不超过35°C。
③ 定期检查电池的内阻（或电导）：虽然用电导计测量电池的电导可以判断电池的质量，但当电池组的容量超过额定容量的50%时，测量的电导值几乎为零。
改变，只有当容量低于额定容量的50%时，电池的电导值才会迅速下降。因此，当电池组中每个单电池的容量大于额定容量的80%时，电导（或内阻）不能用于估计电池容量和预测电池的使用寿命。然而，对于相同的电池，一旦发现内阻异常
增加，很可能是脱水引起的。
脱水处理
失水处理过程为：打开电池盖→ 加入纯水→ 处理硫化失效→ 密封电池。
① 适当添加纯水。当阀控密封铅酸蓄电池出现失水故障时，可以尝试添加纯水。具体方法如下。
a.打开电池盖：由于VRLA电池不是完全密封的电池，因此有一个排气通道，因此电池盖和电池槽通常只部分粘合在一起，即留出一个间隙用于排气。只要找到接合部位，就可以用适当的工具打开电池盖。
b.添加适量纯水：在向电池中添加纯水时要注意适量，因为阀控密封铅酸电池是贫液电池，添加过多的水会堵塞气体通道，影响氧气的混合效率。然而，低氧复合效率将导致过量的水被持续消耗，最终电池将变成贫液状态。但是，如果你加水过多
如果电解液处于流动状态，则放置在侧面的蓄电池会泄漏。
② 处理硫化故障。由于失水电池会伴随硫化失效，在加入适量纯水后，必须按照处理硫化失效的方法消除硫化。电池容量恢复后，用粘合剂密封电池。密封时，注意在电池盖和电池槽之间留有一定的气隙。
正栅极腐蚀
正极电网的腐蚀意味着，当电池过充电时，由于正极电网的阳极氧化反应，电网变得更薄甚至断裂，这使得活性材料与电网之间的电接触更差，从而影响电池的充放电性能。
正极栅极腐蚀的原因
正极电网腐蚀的主要原因是电网上的导线在充电或过充电时发生阳极氧化反应。相关的化学反应方程式为：
当格栅中含有锑时，会同时发生以下反应：
当浮子电压和温度过高时，上述反应会加速，导致正极电网的腐蚀率增加，电池会因腐蚀反应消耗水而失水。
正栅极腐蚀现象
当正极电网的腐蚀不严重，并且活性材料与电网之间的电接触没有受到影响时，电池的电压、容量和内阻等各种特性不会出现明显异常。然而，当正极电网腐蚀严重，导致电网部分损坏时，电池将在放电过程中经历电压下降、容量急剧下降和内阻增加。
如果腐蚀也发生在极位置，使其断裂，正极在放电过程中会产生热量。
正极电网腐蚀预防
为了减缓正极电网的腐蚀速度，在使用过程中应做到以下几点：
a.不要经常过度充电。
b.请勿在高温环境中使用电池。
c.根据环境温度调整电池的浮动电压。值得注意的是，当温度过低时，为了确保电池处于充电状态，需要将浮动电压提高到相对较高的值，这也有导致电网腐蚀的风险。在环境中使用。
内部短路
内部短路是指电池内部的微小短路，即正负极之间的局部短路现象。
内部短路现象
铅酸电池短路后，放电现象与硫化过程中的放电现象基本相同，充电过程中的现象与硫化电池不同。
充电过程中的现象是：在恒流充电和限流恒压充电的限流阶段，电池的电压明显低于正常值；电解质的温度更高（通常高于硫化电池的温度），并且上升速度快；电解液的密度上升非常缓慢，甚至没有上升（在充满水的电池中）。因此，根据充电期间的现象，可以区分电池是短路故障还是硫化故障。
内部短路的原因
电池短路的主要原因是：隔板损坏或板弯曲，导致隔板损坏，造成正负极。
极板已连接并短路；活性材料掉得太多，底部的沉积物太高，导致正极板和负极板的下边缘相互接触。
连接和短路；其他导体落在正极板和负极板之间，使正极板和正极板连接并短路。
内部短路的消除方法
处理短路故障的方法因具体原因而异。具体方法有：
① 如果分离器损坏，请更换新的分离器；
② 如果分离器因极板弯曲而损坏，可以根据弯曲程度进行处理：如果极板轻微弯曲，则更换新的分离器；如果极板严重弯曲，则更换极板或电池；
③ 如果活性物质脱落过多，底部沉积物过高，则清除掉的活性物质；
④ 当其他导体落在正负板之间时，如果是透明容器，可以从注入孔将塑料棒插入正负板之间，取出短路物体；如果是不透明的容器，可以先使用1h的速率。将电流值放电至1.8V，然后去除密封胶，取出极板，然后取出短路物体，必要时更换新的分离器。
上述处理方法适用于普通起动用铅酸蓄电池，现在起动用铅酸电池多为阀控密封铅酸电池。值得注意的是，短路电池会伴随硫化失效。短路故障消除后，必须进行硫化处理。
热失控
热失控是指在恒压充电过程中，电池的浮充电流与温度累积相互增加，导致电池因温度过高而损坏的现象。
热失控现象
当发生热失控时，电池温度过高。在严重的情况下，电池会变形，散发出臭鸡蛋味的气体，甚至可能发生爆炸。
热失控的原因
① 氧气复合反应是放热的。由正极产生的氧在负极处的氧复合反应是放热反应。如果反应释放的热量无法释放，电池的温度就会升高。
② 电池结构不利于散热。阀控密封铅酸蓄电池的结构特点是密封、电解液稀、精细玻璃纤维隔膜（绝缘材料）紧密配合，不利于散热。也就是说，这种电池不像淹没电池，它可以通过排气、大量电解质和板之间的非紧密布置来消散电池中产生的热量。
③ 环境温度高。环境温度越高，越不利于电池散热，温度的升高会增加电池的浮动电流，浮动电流和温度会相互增加。因此，充电装置应具有温度补偿功能，即当温度上升时，应降低浮动电压。
④ 浮动电压过高。如果浮动电压设置过高，则浮动电流将增加，蓄电池温度将升高。
防止热失控
热失控的主要原因如下。
① 充电设备增加了温度补偿和限流功能；
② 严格控制安全阀的质量，设计合理的阀门开启压力，通过排出多余的气体来散热；
③ 合理安装电池，并在电池之间留出适当的空间；
④ 将电池放置在通风良好的室内，并保持适当的室内温度。
早期容量损失
电池早期容量损失是指由于正极电网中缺乏某些元素或使用方法不当，导致电池在使用寿命早期容量下降的现象。
早期产能损失现象
① 负极是正常的，但正极的容量下降；
② 正极格栅或集液器无明显腐蚀；
③ 正极活性材料不会软化或脱落；
④ 充电后，正极PbO2含量正常（PbO2>85%）
⑤ 在低速率放电过程中仍然可以给出正常容量；
⑥ 容量衰减率很快（高达5%/周期，较慢的比传统的普通电池高得多）；
⑦ 它是可逆的，也就是说，容量是可以恢复的。
早期产能损失的原因
① 正网格中缺少某些元素。为了减少VRLA电池的自放电，必须使用不含锑或低锑合金（如铅钙合金）作为正极电网的材料，从而导致电池的早期容量损失。由合金中缺乏锑引起的。后来发现，在合金中添加锡，即使用铅钙锡合金，可以减少电池的早期容量损失。因此，正极电网中缺乏某些元素（如Sb或Sn）将导致早期容量损失。
② 使用不当。以下不良的使用方法会导致电池的早期容量损失：a、在使用周期中，初始充电电流密度过低；b.浮充时充电电压不够高；c.频繁的深度过放电；
d.充电容量通常大于电池容量的120%，并且以高速率连续放电。
早期产能损失的处理
电池的容量在早期就已经丧失，可以恢复。具体方法是：首先将初始充电电流增加到0.3~0.5摄氏度，然后用小电流进行充电，最后将充满电的电池储存在40~60摄氏度的环境条件下，用小于0.05摄氏度的小电流放电至0伏。当电池电压达到标称电压的一半时，放电速率将非常缓慢。重复此操作数次以恢复电池容量。
负极电网和母线腐蚀
在正常情况下，电池的负极电网和母线没有腐蚀问题，但在阀控密封电池中，当氧气复合循环发生时，电池的上部空间充满氧气，当隔膜中的电解质爬上接线片时，当到达母线时，母线的合金将逐渐被氧化以形成硫酸铅。如果母线电极合金选择不当或焊接质量不好，母线中会有杂质或间隙，腐蚀会沿着这些间隙加深，导致接线片与母线断开，阀控密封电池会因负极板腐蚀而损坏。无效的
导致铅酸蓄电池故障模式的因素
从上面可以看出，VRLA电池的各种铅酸电池故障模式可能是由各种因素引起的，包括使用因素、结构因素以及其他铅酸电池故障方式的影响。
使用因素
各种不利的使用因素，如浮充电压和电流高或低，环境温度高或低、电解质密度高、过充电、过放电、充电和维护方法不当等，都会导致一种或多种故障。在这种故障模式下，浮充电压过低，放电后充电不及时，长期充电不足，长期放电状态，电解质密度过高、温度过高、电极板暴露等，都会引起硫化。
如果温度过高或浮子电压过高，将导致水损失或热失控。因为温度太高，水会蒸发掉。如果浮动电压过高，即浮动电流过大，则氧气复合效率会降低，电池会失水。温度和浮动电流的相位增加将导致热失控。
温度过高和长期过度充电会导致正极电网腐蚀。在循环过程中，初始充电电流密度过低、浮动电压过低、深度过放电、充电容量大于120%以及持续的高倍率放电是导致早期充电的原因。容量损失的主要因素过度充电会导致电池负极板上形成铅枝晶，铅枝晶可以沿着垂直于隔板的隔板中的大孔生长，最终导致电池的微短路。
结构因素
VRLA电池的密封、贫电解质、紧密配合、超细玻璃纤维隔膜和无锑金栅等结构特征都可能是导致某些铅酸电池失效模式的潜在因素。密封结构使得电池不可能加水来补充由于水的蒸发和氧复合效率的降低而引起的水分损失。
暴露的部分逐渐增加，由于缺乏充电，这部分活性材料被硫化；密封性、电解质差、组装紧密和超细玻璃纤维结构不利于散热，氧气复合循环反应是一种放热反应。当温度高时，很容易导致热失控的发生；超细玻璃纤维结构在提供氧气扩散通道的同时，也促进了铅枝晶沿通道的生长，最终导致电池内部短路。
其他故障模式的影响
VRLA电池的各种铅酸电池故障模式之间存在着非常密切的关系。只要出现一种铅酸蓄电池故障模式，就可能出现另一种或几种铅酸蓄电池故障，如图6-13所示。
相对来说，锂离子电池不会出现以上故障，使用的过程中维护成本非常低。