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蓄电池的选择

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独立光伏系统蓄电池的选择

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2012-04-0913:

08:

01来源：

电源在线网作者：

1引言

伴随社会经济的飞速发展，能源消耗持续增加，环境问题日益突出，开发、利用太阳能作为新能源成为大势所趋。

太阳能发电无需燃料，具有无污染、安全、无噪声、运行简单可靠、资源的相对广泛性和充足性、长寿命等其他常规能源所不具备的优点。

光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源、可再生的绿色能源。

太阳能光伏发电系统应用非常广泛，依据应用的形式不同一般可分为两大类：

独立光伏系统和并网光伏系统。

其中独立光伏系统应用相对广泛，日常生活中可见太阳能手电筒、太阳能路灯、太阳能充电器等均属于此类系统。

独立光伏系统一般由四个基础部分组成：

光伏电池阵列、储能系统（蓄电池）、直流控制系统、负载，如图1所示。

图1独立光伏系统组成

在独立的光伏系统中，蓄电池的作用主要是储存能量，在晚上或多云等气候情况下，光伏阵列不能提供足够的能量时，蓄电池供给负载，保证系统的正常运行。

它是仅次于太阳能光伏阵列的重要组成部分，也是对系统性能可靠性、系统成本影响最大的部分之一。

本文探讨如何在保证系统正常工作、最大使用寿命、最大限度降低成本的情况下，为独立光伏系统选择并确定参数合理、数量合适的蓄电池。

2蓄电池的选择

（1）方法

独立光伏系统蓄电池的选择过程主要包括三个方面：

蓄电池种类、蓄电池的容量和蓄电池组串并联的确定。

蓄电池种类很多，主要有铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍氢电池等。

目前，由于产品技术的成熟性和成本等因素，一些小型简单的独立光伏系统中使用镍氢电池，但应用较少；多数的独立光伏系统中使用铅酸蓄电池，应用广泛。

国家还制定了GB/T22473-2008《储能用铅酸蓄电池》标准，用以规范该类铅酸蓄电池产品的要求。

本文以下的内容均以铅酸蓄电池为基础。

蓄电池的容量选择与很多因素有关，主要有日负载需求、蓄电池最大放电深度、独立运行天数、安装地环境温度。

独立光伏系统的蓄电池容量，要保证系统在太阳光照连续低于平均值的情况下负载仍可以在一定时间内持续正常工作。

在光照度低于平均值的情况下，太阳能电池组件产生的电能，不能完全补充每日负载需求从蓄电池中消耗能量而产生的空缺，这样蓄电池就会处于亏电状态。

如果在一定时间内光照度始终低于平均值，蓄电池持续放电以供给负载的需要，蓄电池的荷电状态持续下降。

但是为了避免蓄电池的损坏，这样的放电过程只能允许持续一定的时间，直到蓄电池的荷电状态到达安全的最低值，即蓄电池的最大放电深度。

这里我们将持续放电时间称为：

独立运行天数，即光伏系统在没有任何外来能源的情况下蓄电池供给负载正常工作的天数。

独立运行天数的确定主要与两个因素有关：

光伏系统安装地点的气象条件（最大连续阴雨天数）、负载对应用场合的重要程度。

通常我们将光伏系统安装地点的最大连续阴雨天数作为光伏系统的独立运行天数，同时还要综合考虑负载对应用场合的重要程度。

对于应用场合重要的光伏应用系统，如通信、医院等重要部门，必须考虑系统的独立运行天数较长，一般考虑为（7～14）天，相对应的电池容量也需较大。

对于其他应用场合的光伏应用系统，系统的独立运行天数、以及对应的电池容量大小可以根据实际情况确定。

同时，由于铅酸蓄电池的额定容量会随着温度的变化而变化（见图2），当蓄电池温度下降时，蓄电池的容量会下降，所以安装地气温对确定蓄电池的容量非常重要。

如果安装地的气温较低，实际需要的蓄电池容量就要比常温条件下需要的蓄电池容量大，才能保证在不影响蓄电池使用寿命的情况下满足负载的用电需求。

大多数铅酸蓄电池生产企业一般会提供相关的蓄电池温度-容量修正曲线。

在该曲线上可以查到对应温度的蓄电池容量修正系数。

图2温度与容量关系

综合上述所有的影响因素，可以得到如下独立光伏系统蓄电池容量计算公式：

日负载需求（Ah）×独立运行天数

蓄电池容量=------------------------------------

（1）

最大放电深度×容量修正系数

蓄电池串并联的确定直接关系到单体蓄电池数量的确定，依赖于系统工作电压、单体蓄电池标称电压和容量以及计算出的系统的蓄电池容量。

系统工作电压主要涉及到太阳电池组件的输出电压、控制器的额定工作电压以及负载的工作电压。

通过单体蓄电池的串联来实现与系统工作电压的匹配。

系统串联蓄电池数量计算如下：

系统工作电压

串联单体蓄电池数=-----------------------

（2）

单体蓄电池标称电压

单体蓄电池的并联数量由计算出的系统的蓄电池容量除以单体蓄电池容量得到。

在实际应用当中，要尽量减少并联数目，最好是选择大容量的单体蓄电池以减少所需的并联数目。

因为并联的单体蓄电池在充放电的时候会发生电流不平衡现象。

并联的组数越多，发生蓄电池不平衡的可能性就越大。

（2）实例

根据上述计算公式，用一个太阳能路灯系统作为范例。

假设该太阳能路灯光伏系统负载为24V、60W的LED灯，每天工作时间约为10h。

这是一个负载对电源要求并不是很严格的系统，我们选择6天的独立运行天数，并使用深循环电池，放电深度为80％，单体蓄电池标称电压12V、额定容量200Ah。

安装地环境温度为15℃～25℃（假设该温度下容量不需修正）。

从而可得：

日负载需求：

60×10/24=25（Ah）；

蓄电池容量：

6×25/0.8×1=187.5（Ah）；

需要串联的单体蓄电池数：

24V/12V=2（只）；

需要并联的单体蓄电池数：

187.5/200＝0.93，取整数为1。

所以该太阳能路灯系统需要使用12V/200Ah的蓄电池个数为：

2串联×1并联=2（只）。

3结语

一般情况下，在选定蓄电池种类后，根据日负载需求、独立运行天数、最大放电深度、安装地气温等信息数据和上述计算公式，就可以选择和确定独立光伏系统蓄电池的容量大小以及蓄电池数量。

但在实际应用中，蓄电池容量的选择还要考虑其他因素，比如安装地点，如果在很偏远的地区，考虑到维护成本、维护周期的原因，必须使用比计算值大的蓄电池容量。

因此，光伏独立系统蓄电池的选择是理论计算与成本等其他因素综合衡量的结果。

参考文献

[1]太阳能发电-光伏能源系统StefanKrauter

[2]独立光伏系统中蓄电池的作用及选择张凤鸣

[3]独立光伏电站铅酸蓄电池的运行管理参数可再生能源

[4]太阳能光伏应用中的蓄电池研究陈维沈辉■

目前光伏系统大多采用蓄电池作为贮能元件。

而能够与光伏电池配套使用的蓄电池种类有很多，目前广泛使用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池等。

目前常使用的是铅酸免维护蓄电池，因其维护方便，性能可靠，且对环境污染较小，特别是用于无人值守的光伏电站时如图１，有着其他蓄电池所无法比拟的优越性。

本文以光伏系统中的铅酸免维护蓄电池１２Ｖ，１２ＡＨ为例进行实验比较不同的充电检测方法。

１关于蓄电池的充放电

蓄电池充放电是根据化学反应进行的，即电池主要组件的结构和化学成分发生连续和深度的变化。

所以与一般电子零部件相比，蓄电池对温度变化更为敏感。

此外，反应速率，即充电电流或放电电流，影响反应参数并由此影响蓄电池的性能。

光伏系统中的蓄电池的工作条件与蓄电池在其他场合的工作条件不同，其充电率和放电率都非常小，且充电时间受到限制，即只有在日照时才能充电，所以不能按一固定的充电规律对其进行充电。

由于蓄电池应用在这个特殊的环境下，致使其寿命比所预定的短，成为整个光伏系统中最易损坏的部分，其损坏的原因主要为“过充”与“过放”。

免维护铅酸蓄电池的充放电电池反应为：

２ＰｂＳＯ４＋２Ｈ２ＯＰｂ＋ＰｂＯ２＋２Ｈ２ＳＯ４

过充是指蓄电池单格电压超过某一水平一般为２．３５Ｖ／单格～２．４０Ｖ／单格，此时蓄电池无法使产生的氧气充分再化合。

充电电压过高，在负极上生成的氢很难在电池内部被吸收，在电池中因积累而产生压力并且导致水份损失。

严重过充时，水分解，产生氢气和氧气，使得蓄电池底部浓度比其他地方高出许多，导致负极板底部硫酸盐化，正极板腐蚀和膨胀，造成容量损失。

过放是指蓄电池放电超过了规定的放电终止电压如图２，蓄电池放出了过量的容量。

在铅酸蓄电池中，两个电极对过放都是敏感的。

在溶解再沉积机理中，当铅Ｐｂ和二氧化铅ＰｂＯ２分别溶解在电解液中并作为新的化合物硫酸铅ＰｂＳ０４沉淀出来时，活性物质发生了彻底的转变并且失去原有的结构。

负电极由于有反极的危险，对过放也是敏感的。

活性物质中的膨胀剂可能会因氧化而失去作用，而铅酸蓄电池在随后再充电时枝晶增长的危险会大大增加。

在设计光伏系统时需要对蓄电池的容量进行检测以判断是否应继续充电或放电。

目前大部分采用电压单环的在线式检测方案。

２在线式检测方案

在线式检测，即在充电过程中不断地对蓄电池的端电压进行监测，当蓄电池的端电压大于某个限定值时，就视为已充满，停止太阳电池向蓄电池充电。

由于这种电路结构简单，价格低廉。

目前应用最为广泛。

它的电路结构可以基于比较控制器建立蓄电池检测电路如图３。

此电路可以用比较器来控制电池组的充电电流。

蓄电池电压ＶＤ分别经分压后输入比较器：

当ＶＤ＜８Ｖ时，比较器被触发，太阳电池经防反二极管向蓄电池充电；当ＶＤ＞１５Ｖ时，停止充电。

门限电压可设定文中所用８Ｖ与１５Ｖ为经验所得值。

此电路结构简单，成本低，且易于维护，其在光伏应用初期曾得到广泛运用。

但它不能实现涓流充电，造成了能源的极大浪费，使得本来效率就不高的光伏系统性价比更低。

随着集成电路的广泛使用，如今市场上的光伏产品中普遍采取基于专业芯片的检测电路，而主控电路采用ΔＶ型，充电专用ＩＣ中常用的类型。

铅酸电池在充电时，电压随充电时间的增长而上升，但充足电后端电压开始下降。

设计主控电路时，利用该特性监测电池电压出现峰值之后的微量下降，以控制充电结束，达到自动充电的目的，这也称为—ΔＶ法。

以下列出芯片功能实现框图图４。

它能有效地防止蓄电池的“过充”与“过放”，并能实现涓流充电，有利于光伏系统效率的提高，是当前运用最为广泛的蓄电池检测电路。

３离线式检测方案

蓄电池的电压受很多因素的影响，例如温度、湿度等，特别是在充电过程中，蓄电池的端电压并不能很好地反映其容量。

上述在线式检测方案中蓄电池都与太阳电池直接相连，其端电压受太阳电池端电压制约，ＶＤ并不能准确地反映蓄电池的容量。

这突出表现为当系统所处温度较高时，由于太阳电池板和蓄电池的端电压均受温度影响严重，太阳能板端电压随温度升高而降低，而蓄电池端电压则刚好相反，容易出现蓄电池容量未满却已不能充入的现象常称之为“虚满”。

这在很大程度上影响了蓄电池容量检测的准确性，进而阻碍了整个系统的正常工作，造成能源的极大浪费。

针对这一问题，我们在这里提出一种新颖的蓄电池容量检测方案——离线式检测。

虽然蓄电池的电压在充电过程中其端电压并不能很好地反映其容量，但在断开充电回路一段时间后，其端压会自动下降，下降后的端压能很好地引导我们对蓄电池充电情况作出正确的判断。

我们利用蓄电池端压的这一特性，设计一个太阳电池对多个蓄电池模块轮换进行充电，每个蓄电池的端压在充电电路断开后都有足够的时间恢复正常，使测得电压值能更加准确地反映蓄电池容量。

现仅以双模块为例说明本方案如图５。

检测电路原理如下：

太阳电池同时对两蓄电池模块充电，同时对它们的端电压进行监测。

设定一个比实际过充电压略低的过充电压值Ｖ，并据之对两模块粗略地进行过压检测，当其端压高于Ｖ时，切断其中一个蓄电池模块Ａ的充电回路，而对另一个模块Ｂ进行涓流充电，与此同时启动定时器。

当过一段时间，模块Ａ的端电压有所降低并能准确地反映电池容量时，再对Ａ的端压进行检测，即精确过压检测。

若还未充满，则可接通其充电回路，使继续充电；若已充满，控制其进行涓流充电。

当定时器达到设定时间后，重新启动定时并自动切换开关，使模块Ｂ的充电回路断开而对模块Ａ进行涓流充电，静置一段时间后，再对模块Ｂ重复以上对模块Ａ的操作，如此不断循环。

这种电路虽会造成蓄电池总容量的增加，但它能较准确地判断蓄电池的充电情况，减小了蓄电池老化损坏的可能性，使光伏系统的寿命得到延长；两个蓄电池的轮流充放电充分地利用了太阳能源，提高了光伏系统的效率。

但要具体实现上述方案并不容易，还需要克服许多理论和技术问题。

如一个蓄电池的端压稳定时间与蓄电池本身的性能有关，该实验中使用的为铅酸免维护蓄电池１２Ｖ，１２ＡＨ，根据实验所测得断电后得蓄电池端压的变化曲线如图６



可以确定精确测量的定时器间隔时间实验中的间隔时间取５ｍｉｎ。

但时间设定需视蓄电池种类和容量的不同而定；蓄电池在充满前其端电压会产生一个大的跳动，使检测电路产生误判；由于实验中，主要需要考察不同的充电检测方案对蓄电池寿命的影响，所以在充电方式的选择上，我们主要采用了两段恒流的充电方式，放电都采用５Ａ放电。

新的检测方式与普通的检测方式的充电比较如下：

实验证明用新的离线式的端压检测方法来指导充电可以明显提高蓄电池的使用次数。

４一些其它的检测方法

不同于上面所说的在线式和离线式检测方案中，比较有代表性的是一种基于ｓｍａｒｔｂａｔｔｅｒｙ的检测方案。

最早由Ｉｎｔｅｌ与Ｄｕｒａｃｅｌｌ开发的智能电池结构如下图７。

它是一个典型的智能电池系统。

它由系统主机、智能电池控制器及电池保护电路、电量监测电路等几部分组成。

系统主机和充电电路及控制器之间由ＳＭＢｕｓ连接，传输ＳＢＤ格式的数据。

控制器通过电池保护电路、电量监测电路由专用芯片实现来实现对电池的电压、电流、温度等参数的监测及过流保护等功能。

国外智能电池仍然是以芯片形式推向市场的。

智能电池尚在发展中，国外提供的器件或者电池包要完成智能电池的功效还要做一些相应的后期开发和设计工作，且智能电池成本相对过高，故在短时期内很难大量使用。

５结论

将本文中所提出的新检测方案与旧有的在线式检测方案相比较可知，在许多方面都存在着优越性，有利于大型光伏系统效率的提高：

１新方案中，两个蓄电池模块轮流充放电使太阳电池板总的等效闲置时间减少，利用率有所提高。

２方案中对蓄电池端电压的判断更加准确，使得“过充”、“过放”的可能性减小，这将直接影响到蓄电池的使用寿命。

３蓄电池作为光伏系统中最易损坏的环节，由于蓄电池的寿命提高，光伏系统的寿命会因此而得到延长，相对成本也会因此而降低。

VRLA蓄电池在光伏系统的应用

中国幅员辽阔，人口分布不均，东密西疏，因地理环境和经济相对落后等原因，造成一些地区的电力相对匮乏，国家电力电网无法覆盖，无法集中供电，或者电网质量不稳定，给当地的经济发展，人民生活的改善造成一定的障碍。

尤其在中国的北方、西北等地问题尤为突出，迫切需要有适合当地区使用的稳定可靠的电力系统。

现在常用的单独供电系统有发电机组、太阳能系统、风力发电系统、风光互补系统。

发电机组，以一次能源作为动力源推动内燃机，内燃机传动发电机，发电机做磁力线切割运动产生电能。

而一次能源资源越来越稀少，价格越来越高，并且严重影响自然环境。

太阳能系统、风力发电系统、风光互补系统，以自然界取之不尽用之不完的光能、风能作为能量源，通过一定装换装置转化为可以使用的电能，此能源自然、环保，充分体现了节能、环保、爱地球的理念。

而此类电源能够持续供电的能力需要储能设备提供保障，目前主要使用的储能设备有镉镍电池、VRLA蓄电池。

但由于成本，原材料缺乏等原因，镉镍电池逐步被VRLA蓄电池取代。

下面以光伏系统为例介绍一下VRLA蓄电池在光伏系统的应用。

光伏系统介绍

一．光伏系统的工作原理

在光照条件好的情况下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。

一部分供给电力系统使用，一部分通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将光能转换而来的电能储存起来。

在光照条件达不到要求时，蓄电池组再通过逆变器提供电力系统所需的电力。

二．光伏系统的组成

光伏系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器等设备组成。

其各部分设备的作用是：

（1）太阳能电池方阵：

在有光照情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生"光生电压"，这就是"光生伏打效应"。

在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。

太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。

（2）蓄电池组：

其作用是储存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。

（3）控制器：

自动控制电力的选择，在市电、太阳能电、蓄电池电之间选择，对蓄电池充电。

（4）逆变器：

是将直流电转换成交流电的设备。

光伏系统对蓄电池性能要求分析

一．光伏发电系统用蓄电池的工作条件

在光伏电站使用环境中，光照条件好时（白天），太阳能电池组件接收太阳光，输出电能，一部分直流和交流负载工作，另一部分供给蓄电池充电；光照条件不好时（夜晚或阴雨天），太阳能电池组件无法工作，蓄电池组供电，供给直流或交流负载，蓄电池是处于循环状态，所以，在这种使用环境下，蓄电池的寿命为循环寿命。

应用于光伏系统中的蓄电池的工作条件和蓄电池应用在其它场合的工作条件不同。

其主要区别可以概括为以下几点:

（1）充电率非常小,由于成本，位置空间等问题，太阳电池投入数量会受到很大的限制，为了保证电力系统的正常使用，往往提供给蓄电池的充电电力变得十分有限，平均充电电流一般为0.05C10～0.1C10,很少达到0.1C10A。

（2）放电率非常小,太能系统设计时需要考虑到最大负载容量，最长后备时间，配置的蓄电池容量较大，而实际使用过程中负载相对设计负载小得多，蓄电池放电率通常为C20～C240,或者更小。

（3）由于受到自然资源的限制,蓄电池只有在有日照时才能充电:

即充电时间受到限制。

（4）不能按给定的充电规律对蓄电池进行充电。

二．光伏发电系统对VRLA蓄电池的性能要求

光伏发电系统中的蓄电池频繁处于充电—放电的反复续循环中，由于日照的不稳定性，过充电和深放电的不利情况时有发生，加之光伏发电系统大部分在西部地区使用，海拔都在2500M以上。

因此，对光伏发电系统中的蓄电池有如下要求：

（1）具有深循环放电性能，充放电循环寿命长；

（2）耐过充电能力强；

（3）过放电后容量恢复能力强；

（4）良好的充电接受能力；

（5）电池在静态环境中使用时，电解液不易分层；

（6）具有免维护或少维护的性能；

（7）应具备良好的高、低温充放电特性；

（8）能适应高海拔（海拔都在2500M以上）地区的使用环境；

（9）蓄电池组中各蓄电池一致性良好。

三．影响光伏发电系统用储能VRLA蓄电池寿命的因素

（1）正极活性物质软化脱落

VRLA蓄电池在循环使用条件下,电池的失效主要是由正极活性物质（ＰＡＭ）的软化、脱落所致。

铅酸电池循环过程中,正、负极活性物质经历了可逆的溶解再沉积过程,改变了多孔二氧化铅电极的结构。

尤其对二氧化铅电极,可能会引起表观体积的增加,改变颗粒和孔尺寸的分布，多孔二氧化铅结构中颗粒之间的机械结合性能和导电性能降低，随着循环的继续,这种情况还会进一步的恶化,结果使得该区域的活性物质软化和脱落。

（2）放电电流对蓄电池寿命影响

在光伏系统中,蓄电池的放电电流非常小。

在小电流条件下形成的PbSO4比大电流条件下形成的PbSO4转化困难得多。

这是因为在小电流条件下形成的PbSO4结晶颗粒要比大电流条件下形成的PbSO4结晶颗粒粗大，粗大的PbSO4结晶颗粒减少了PbSO4的有效面积,这样在再充时加速了极板极化,导致PbSO4转化困难，随着循环的继续,这种情况还会更加加剧,结果使得极板充不进电，最后导致蓄电池寿命终止。

（3）深度放电后蓄电池容量恢复

在光伏系统中,蓄电池的放电率要比蓄电池应用在其它场合低,通常介于C20～C240，甚至更低。

小电流下深度放电意味着极板上的活性物质将得到更充分的利用。

在许多光伏系统中,通常不会发生深度放电,除非充电系统出现故障或者持续长时间的坏天气。

在这种情况下,如果蓄电池得不到及时的再充电,硫化问题将更加严重,进一步导致容量损失。

（4）酸分层对蓄电池寿命影响

电解液分层现象是由于重力的作用在电池的充放电过程中产生的，即充电时正负极板表面都产生Ｈ2ＳＯ4,它的密度大,因重力的作用而下沉。

在放电时,正负极板表面均消耗Ｈ2ＳＯ4,故表面液层密度小,低密度的电解液顺着极板间上升,而极群上部高密度的电解液则从极群侧面向下流,电解液流动的结果造成了上部密度低、下部密度高。

分层现象的产生对蓄电池的使用寿命和容量均产生不利影响，加速了板栅的腐蚀和正极活物质的脱落,导致负极板硫酸盐化。

（5）电液密度对铅蓄电池寿命的影响

电解液的浓度不仅与蓄电池的容量有关，而且与正极板栅的腐蚀和负极活性物质硫酸盐化有关。

过高的硫酸浓度加速了正极板栅的腐蚀和负极活性物质硫酸盐化，并导致失水加剧。

（6）板栅合金的影响

VRLA蓄电池，由于长期使用,正极板栅会在电解液的作用下逐步腐蚀并长大,板栅的长大使活物质和板栅的结合性降低,从而导致电池容量逐渐丧失。

这种正极板栅的腐蚀和长大主要受板栅的合金组成、电解液密度以及板栅筋条形状等因素的影响。

在蓄电池充电过程中,板栅和活性物质的接口上形成非导电层,这些非导电层或低导电性层在板栅和ＰＡＭ界面引起了高的阻抗,导致充放电时发热和板栅附近ＰＡＭ膨胀,从而限制了电池的容量（即所谓的PCL效应）。

（7）极板的厚度的影响

极板的厚度应属于电池设计方面的问题，一般来说，较厚极板的循环寿命要长于较薄极板，而活性物质利用率相比之下要差一些。

但有利于循环循环寿命的延长。

（8）装配压力的影响

装配压力对ＶＲＬＡ电池寿命有很大影响,ＡＧＭ隔板弹性差,组装时,极群不加压或压力过小,隔板和极板之间不能保持良好的接触,电池容量大大下降。

在循环过程中，活性物质的膨胀、疏松、脱落是电池寿命提前终结的原因之一，而采用较高的装配压力可以防止活性物质在深循环过程中的膨胀。

若装配压力太低，还会导致隔板过早地与极板分离，引起电液传输困难，电池内阻迅速增大，容易导致蓄电池寿命终止。

因此，采用较高的装配压力是电池具有长循环寿命的保证。

（9）温度的影响

高温对蓄电池失水干涸、热失控、正极板栅腐蚀和变形等都起到加速作用，低温会引起负极失效，温度波动会加速枝晶短路等等，这些都将影响电池寿命。

在一定环境温度范围放电时，使用容量随温度升高而增加，随温度降低而减小。

在环境温度10～45℃范围内，铅蓄电池容量随温度升高而增加，如阀控密封铅蓄电池在40℃下放电电量，比在25℃下放电的电量大10%左右，但是，超过一定温度范围，则相反，如在环境温度45～50℃条件下放电，则电池容量明显减小。

低温（<5℃）时，电池容量随温度降低而减小，电解液温度降低时，其粘度增大，离子运动受到较大阻力，扩散能力降低；在低温下电解液的电阻也增大，电化学的反应阻力增加，结果导致蓄电池容量下降。

其次低温还会导致负极活性物质利用率下降，影响蓄电池容量，如电池在-10℃环境温度环境温度下放电时，负极板容量仅达35%额定容量。

通常情况下，若在25℃条件下使用时，蓄电池的寿命为3年，那么30℃条件下使用时，就下降至2.5年；40℃时就下降至1.5年。

即以25℃为基准，每升高10℃，其使用寿命缩短一半

四．光伏系统用储能VRLA蓄电池的设计实