蓄电池都是组合起来使用的，组合的基本方式有并联和串联两种结构。蓄电池的实验室寿命，是检验部门提供的数据，这个数量值与实际使用中表现出来的数值往往相差甚远。造成这种情况的原因虽然是多方面的，但基本因素是共有的，本文就这些因素做以分析。提出充分发挥蓄电池使用价值的措施。

　　1.单体电池和电池组的概念

　　蓄电池厂出厂的蓄电池，都是单体电池或单只电池。单体电池是指最小独立电化学电压单位的电池。碱性的镍镉电池是每个单体为1V，铅酸电池是2V的一个单体，磷酸铁锂电池是3V，锰酸锂电池是3.6V。在小功率供电时，常常使用一个电池，如手机和家庭用的手电筒，都是用1个单体锂电池供电。在许多情况下，蓄电池必须组合成大容量、高电压的蓄电池组，才能满足设备的需要。如汽油车启动用的12V电池，通信基站使用的48V蓄电池组，铁路机车上使用的96V蓄电池组，电动汽车上使用的144~288V蓄电池组，都是用单只电池串联组合而成的。

　　在容量较大的单只蓄电池的内部，是用并联单体电池的方式产生较大容量。汽车用铅酸电池的极板，每片15Ah，并联组成以15Ah为台阶的系列电池。锂电池的软包类似铅酸电池的极板，每包20Ah，可以组成以20Ah为台阶的系列电池。使用18650一类的2Ah圆柱电池组合，理论上并联可以得到任意大容量的单只电池。

　　在实际使用中，有两个问题常被用户误解，其一是电池厂公布的和国家标准中规定的电池的寿命，都是指单体电池的寿命，不是指蓄电池组的寿命。其二是电池报废的容量下限，电池行业的惯例是循环试验到结构容量降低到标称容量80%，试验就终止了。电池行业习惯把这个数据提供给用户，许多用户误认为这个数值就是使用报废标准，在许多行业里，都沿用这个数据。其实用户根据使用条件不同，合理的报废标准会有很大差异。

　　在机械机构里，并联可以增加可靠性。在蓄电池组里，有不少人认为也是这样，实际正相反。无论是串联方式还是并联方式组成的蓄电池组，可靠性都低于单体电池，这就是蓄电池的“成组效应”。

　　一、干涸失效模式

　　从阀控铅酸蓄电池中排出氢气、氧气、水蒸气、酸雾，都是电池失水的方式和干涸的原因。干涸造成电池失效这一因素是阀控铅酸蓄电池所特有的。失水的原因有四：①气体再化合的效率低;②从电池壳体中渗出水;③板栅腐蚀消耗水;④自放电损失水。

　　(一)气体再化合效率

　　气体再化合效率与选择浮充电压关系很大。电压选择过低，虽然氧气析出少，复合效率高，但个别电池会由于长期充电不足造成负极盐化而失效，使电池寿命缩短。浮充电压选择过高，气体析出量增加，气体再化合效率低，虽避免了负极失效，但安全阀频繁开启，失水多，正极板栅也有腐蚀。影响电池寿命。

　　(二)从壳体材料渗透水分

　　各种电池壳体材料的有关性能见下表。从表中数据看出，ABS材料的水蒸气渗透率较大，但强度好。电池壳体的渗透率，除取决于壳体材料种类、性质外，还与其壁厚、壳体内外间水蒸气压差有关。

　　性能材料数值水蒸汽相对渗透率(%)氧相对渗透率(%)机械强度拉伸强度(Mpa)缺口冲击强度(KJ·m-2)ABS16.60.3521~636.0~53PP1.00130~402.2~6.4PVC4.224.4135~5522~108

　　(三)板栅腐蚀

　　板栅腐蚀也会造成水分的消耗，其反应为：

　　(四)自放电

　　正极自放电析出的氧气可以在负极再化合而不至于失水，但负极析出的氢不能在正极复合，会在电池累积，从安全阀排出而失水，尤其是电池在较高温度下贮存时，自放电加速。

　　二、容量过早损失的失效模式

　　在阀控铅酸蓄电池中使用了低锑或无锑的板栅合金，早期容量损失常容易在如下条件发生：

　　①不适宜的循环条件，诸如连续高速率放电、深放电、充电开始时低的电流密度;

　　②缺乏特殊添加剂如Sb、Sn、H3PO4;

　　③低速率放电时高的活性物质利用率、电解液高度过剩、极板过薄等;

　　④活性物质视密度过低，装配压力过低等。

　　三、热失控的失效模式

　　大多数电池体系都存在发热问题，在阀控铅酸蓄电池中可能性更大，这是由于：氧再化合过程使电池内产生更多的热量;排出的气体量小，减少了热的消散;

　　若阀控铅酸蓄电池工作环境温度过高，或充电设备电压失控，则电池充电量会增加过快，电池内部温度随之增加，电池散热不佳，从而产生过热，电池内阻下降，充电电流又进一步升高，内阻进一步降低。如此反复形成恶性循环，直到热失控使电池壳体严重变形、涨裂。为杜绝热失控的发生，要采用相应的措施：

　　①充电设备应有温度补偿功能或限流;

　　②严格控制安全阀质量，以使电池内部气体正常排出;

　　③蓄电池要设置在通风良好的位置，并控制电池温度。

　　四、负极不可逆硫酸盐化

　　在正常条件下，铅蓄电池在放电时形成硫酸铅结晶，在充电时能较容易地还原为铅。如果电池的使用和维护不当，例如经常处于充电不足或过放电，负极就会逐渐形成一种粗大坚硬的硫酸铅，它几乎不溶解，用常规方法充电很难使它转化为活性物质，从而减少了电池容量，甚至成为蓄电池寿命终止的原因，这种现象称为极板的不可逆硫酸盐化。

　　为了防止负极发生不可逆硫酸盐化，必须对蓄电池及时充电，不可过放电。

　　五、板栅腐蚀与伸长

　　在铅酸蓄电池中，正极板栅比负极板栅厚，原因之一是在充电时，特别是在过充电时，正极板栅要遭到腐蚀，逐渐被氧化成二氧化铅而失去板栅的作用，为补偿其腐蚀量必须加粗加厚正极板栅。

　　所以在实际运行过程中，一定要根据环境温度选择合适的浮充电压，浮充电压过高，除引起水损失加速外，也引起正极板栅腐蚀加速。当合金板栅发生腐蚀时，产生应力，致使极板变形、伸长，从而使极板边缘间或极板与汇流排顶部短路;而且阀控铅酸蓄电池的寿命取决于正极板寿命，其设计寿命是按正极板栅合金的腐蚀速率进行计算的，正极板栅被腐蚀的越多，电池的剩余容量就越少;电池寿命就越短。