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1、浅析基站蓄电池热失控 郝福利 陕西铜川 摘 要 ： 通信基站用固定型阀控铅酸蓄电池（即 VRLA，以下简称阀控蓄电池或蓄电池）的失效模式多种多样，热失控就是比较典型的一种。本文阐述了阀控蓄电池产生热失控现象的起因，总结出了积极应对热失控的措施。 关键词： 阀控蓄电池，蓄电池，热失控 一 、 背景 固定型阀控铅酸蓄电池是基站整个通信直流电源系统的基础之一，为市电停电后不间断供电，保证网络通信畅通发挥着十分重要的作用。有一部分移动通信基站所配备的蓄电池未能达到维护规程所规定的，生产厂家所承诺的八年的使用期限，相当一部分仅使用了 5-6 年，短的甚至使用还不到 1-2 年，就放不出电量，市电停电半小
2、时基站就断了。给移动通信用户造成不便，严重影响了网络的畅通，引起了运营商相关部门领导的极大关注，对代维考核产生了不可估量的影响，这就需要维护人员从理论基础方面学习阀控蓄电池。 蓄电池失效的模式有正极板软化，正极板板栅腐 蚀，负极板硫化，失水和热失控。热失控不经常发生，但时而有之。热失控的后果导致了蓄电池电解液干涸，电池槽变形、鼓胀、破裂、甚至爆炸，直至整组电池失效。这种事故运营商不希望发生，维护单位更不希望发生。 二、阀控密封铅酸蓄电池基础 1、阀控密封铅酸蓄电池在充放电过程中的化学反应式如下： PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4 + 2H2O + PbSO4 二氧化铅 稀 硫酸
3、 海绵状铅 硫酸铅 水 硫酸铅 正极 电解液 负极 正极 电解液 负极 在市电正常时电能转化为化学能储存在蓄电池中，当市电失压时蓄电池将化学能转化为电能供直流通信设备使用，这样的可逆转化过程是通过开关电源设备控制和管理的，同时这样的可逆转化也是有条件的。 充电 放电 2、阀控密封铅酸蓄电池结构 图 1： 蓄电池结构 图 池槽、盖 选用超强阻燃 ABS 塑料等 提手 便于搬运 正负极群 板栅采用特殊的铅钙锡铝四元合金，抗伸延，耐腐蚀，析氢过电位高 微细玻璃纤维隔板 汇流排 耐大电流冲击 端子 内嵌铜芯，使其电阻最小化，极柱密封采用瑞士专利技术 安全阀 具 有耐酸和良好的弹性恢复能力 3、热失控定
4、义 蓄电池充电时温度发生一种积累性的增强作用， 当增温过程的热量积累到一定程度，电池端电压会突然出现降低，迫使电流骤然增大，电池温度 继续 高升 ，继而“鼓肚子”直至失效，这种 充电电流和电池温度发生一种积累性的 相互 叠加 增强作用并逐步损坏 蓄电池的现象称之为热失控。 三、阀控蓄电池热失控现象发生的原因 1、阀控蓄电池热失控现象发生过程 一般蓄电池 在充电到容量的 80%左右进入恒压限流充电，正极板析氧， 氧气通过隔板中的孔到达负极进行氧复合反应 ， 反应时产生热量 ， 当充电容量达到 90%时 ，氧气发生增多，负极开始析氢， 大量气体的增加使电池内压超过开阀压 ， 安全阀打开 ， 最终表
5、现为失水 ， 随着电池使用次数的增加 ， 水份会渐渐减少 ， 结果电池会出现以下情况 ： 1.1、 氧气通道变的畅通 ， 正极产生的氧气很容易通过 “ 通道 ” 到达负极 发生反应，产生热量； 1.2、 水减少后电池的 热 容量也减少了 ， 产生的热 量使电池温度升高更快了 ； 1.3、 失水后内阻增大 ， 充放电时发热量会变大 ， 当散热量小于发热量时 ， 电池温度就会上升 ， 温度上升又会使析气电压降低 ， 析气量增大 ， 产生更多的氧气 ， 通过 “ 通道 ” 与负极板表面反应 ， 产生更多的热 ， 形成 “ 恶性循环 ”； 1.4、 当电池温度上升后 ， 正负极板和电解液的温度上升了
6、， 电池的内阻会减小 ， 要维持充电电压 ，充电电流就会增大 ， 从而进一步提高电池的内部温度 ，又促进 了 “ 恶性循环 ”； 就这样温度和电流相互增强便形成了“ 热失控 ”， 最终温度会达到 80 度以上 ，电池就发生鼓涨变形、失效。 2、阀控蓄电池热失控现象发生的原因 这里主要阐述阀控蓄电池在工程安装和后期维护中由于疏漏而最终导致热失控的发生。 2.1、开关电源参数设置不合理导致热失控 2.1.1、浮充电压设置过高 ，如不能及时调整浮充电压，则浮充电流也会随电池的温升而升高，后者又引起电池温度的继续升高，如此反复的热量积累，将会导致难以控制的恶性循环，直至出现热失控。 2.1.2、浮充电
7、流设置过高，大多开关电源没有这项功能。 2.1.3、均充电压设置过高 2.1.4、均充电流或充电限流值设置过高 2.1.5、均充时间设置过长 2.1.6、蓄电池没有开启温度检测 2.1.7、蓄电池过温告警值设置过高 2.1.8、蓄电池温度补偿功能没有或没有开启 2.1.9、蓄电池温度补偿系数设置较低 2.2、单个整流模块输出过压导致系统浮充过压 2.3、开关电源的监控模块故障导致没有能正常均充或没有正常转浮充 2.4、蓄电池单体失效或短路导致其他单体电池过充 2.5、蓄电池电缆或连接条多处长期松动，导致蓄电池充放电时发热。 2.6、 安装得过于紧密，蓄电池壳体之间没有散热间隙，当充电电流较大时
8、，蓄电池内部的热量不能够及时通过壳体散发出来 。 2.7、基站长期高温，充电时电流和温度相互叠加导致热失控。 2.8、蓄电池深度放电或基站长期停电造成蓄电池整组性能下降，当市电恢复，给电池充电时容易出现热失控。 四、阀控蓄电池热失控现象发生时的应急处理措施 1、立即按照可能引起热失控发生的原因逐项检查，现场能修改的立即修改，现场能整改的立即整改，需要写报告反馈整改的立即拍照报告反馈。 2、检测监控模块 3、给蓄电池适量补水 五、阀控蓄电池热失控现象的预防措施 1、定期检查开关电源有关蓄电池管理的参数设置，合理的设置各项参数，现场解决不了的故障立即寻求厂家协助处理。 2、认真测量蓄电池均浮充状态下的端电压和单体电压，异常时及时处理。 3、避免过放电，及时更换单体故障蓄电池，发现渗漏及时查找原因对症下药。 4、定期检查紧固蓄电池连接电缆和连接条，及时调整单体间的距离。 5、及时处理基站高温，没有空调的申请安装，空调不够使的申请扩容，空调故障的立即协调维修。 6、对于长期没有市电的基站，还有刚接手的基站，一定要第一时间严格按照可能引起热失控发生的原因逐项检查，现场能修改的立即修改，现场能整改的立即整改，需要远程协助的立即开始，需要写报告反馈整改的立即拍照报告反馈。 编纂日期： 2011-6-2
