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高原環(huán)境條件下不同環(huán)境溫度對(duì)鉛酸蓄電池的性能和壽命存在一定影響。本文基于閥控式鉛酸蓄電池試驗(yàn)研究數(shù)據(jù)，解析高原環(huán)境對(duì)鉛酸蓄電池性能的影響，并提出改進(jìn)措施。

一、原因分析

高原環(huán)境海拔高、大氣壓力低，會(huì)造成鉛酸蓄電池內(nèi)外壓差增大，引發(fā)電池密封失效，出現(xiàn)破裂、鼓包、開膠等情況；電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)平衡也會(huì)發(fā)生改變，長(zhǎng)期在低氣壓環(huán)境中，電解液的揮發(fā)速度加快，影響電池的性能和壽命。

高原環(huán)境空氣密度小，散熱條件較差，在鉛酸蓄電池充放電過程中產(chǎn)生的熱量無(wú)法及時(shí)散發(fā)，導(dǎo)致電池溫度升高。過熱環(huán)境會(huì)增強(qiáng)電池內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)活性，進(jìn)一步影響電池性能和安全。

高原環(huán)境晝夜溫差較大，氣溫低會(huì)導(dǎo)致硫酸活性下降，降低鉛酸蓄電池容量；高溫則會(huì)加速電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)。每日晝夜高低溫反復(fù)變化，會(huì)加快電池老化速度，縮短使用壽命。

二、試驗(yàn)驗(yàn)證

（一）海拔影響

選用兩只同型號(hào)閥控式鉛酸蓄電池作為樣品，分別在2000m、4000m（對(duì)應(yīng)氣壓79.5kPa、61.7kPa）兩個(gè)海拔點(diǎn)，60℃溫度環(huán)境條件下，依據(jù)GB/T 19638.1-2014《固定型閥控式鉛酸蓄電池 第1部分：技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充放電循環(huán)耐久性試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

表1 60℃充放電循環(huán)耐久性試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖1 60℃充放電循環(huán)耐久性試驗(yàn)數(shù)據(jù)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：經(jīng)過100次充放電循環(huán)后，4000m海拔條件下的鉛酸蓄電池容量較2000m條件下降低12.89%。這說明在高海拔環(huán)境中長(zhǎng)期使用時(shí)，鉛酸蓄電池性能與低海拔地區(qū)存在顯著差異，尤其容量衰減特性表現(xiàn)更為明顯。

（二）低溫影響

高原低溫環(huán)境對(duì)鉛酸蓄電池性能影響顯著。根據(jù)我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 799-2024《通信用閥控式鉛酸蓄電池》提供的不同溫度下的容量修正系數(shù)，在高原低溫環(huán)境下，溫度每下降10℃，鉛酸蓄電池容量減少9%至20%，放電能力大幅衰減，可能導(dǎo)致電池失效。

表2 不同溫度下的容量修正系數(shù)（基準(zhǔn)溫度25℃）

三、改進(jìn)措施

采用專用安全閥，調(diào)整鉛酸蓄電池安全閥的開、閉閥壓力值，維持電池內(nèi)部較高壓力；

改進(jìn)鉛酸蓄電池正、負(fù)極活性物質(zhì)配方，提升電池低溫放電性能；

提高鉛酸蓄電池活性物質(zhì)的利用率，改善電池在低溫環(huán)境下的容量達(dá)成率。

對(duì)使用中的鉛酸蓄電池采取保溫措施，使其溫度維持在 25℃±2℃的適宜工況。

四、風(fēng)險(xiǎn)警示

采用專用安全閥增加鉛酸蓄電池內(nèi)壓后，應(yīng)相應(yīng)增強(qiáng)殼體的性能，避免因電池內(nèi)外壓差過大而造成殼體損壞。

應(yīng)盡量避免鉛酸蓄電池在過低溫度環(huán)境下使用，以防其失效引發(fā)安全事故和財(cái)產(chǎn)損失。