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1、阀控式密封铅酸蓄电池阀控式密封铅酸蓄电池一、铅酸蓄电池的工作原理一、铅酸蓄电池的工作原理:PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O放电时正极放电时正极1mol1mol当量的二氧化铅,负极当量的二氧化铅,负极1mol1mol当量的海绵状铅,当量的海绵状铅,同时有同时有2mol2mol当量的硫酸参与,生成当量的硫酸参与,生成2mol2mol当量的硫酸铅和水;当量的硫酸铅和水;放电时放电时, ,正极正极二氧化二氧化铅铅(Pbo(Pbo2 2) )变成成硫酸铅硫酸铅( (PbPbSOSO4 4),),负极由海极由海绵状状铅铅(Pb) (Pb) 变成成硫酸铅硫酸铅( (PbPbSOSO4 4)
2、 );充电时充电时, ,正极由硫酸铅正极由硫酸铅( (PbPbSOSO4 4) )转化化为二氧化二氧化铅铅(Pbo(Pbo2 2),),负极极由由硫酸铅硫酸铅( (PbPbSOSO4 4) )转化化为海海绵状状铅铅(Pb)(Pb);?上式中?上式中 2H2H2 2O O= =2H2H2 2 +O+O2 2;这种种电池有大量的池有大量的氢与氧析出;与氧析出;二、二、VRLA蓄电池的工作原理蓄电池的工作原理:PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2OVRLA蓄电池又称蓄电池又称“贫液蓄电池贫液蓄电池”,这种电池在结构,电池极板材,这种电池在结构,电池极板材料上作了重要改进料上作了重要改进.
3、充电时,正极析出的氧充电时,正极析出的氧(O2),通过隔板的贫液工,通过隔板的贫液工艺传送到负极表面与其氢还原为水;艺传送到负极表面与其氢还原为水;由于由于VRLA蓄电池采用负极板比正极板多出蓄电池采用负极板比正极板多出10%的容量的容量,使氢气析出使氢气析出时电位提高,使正极出现氧气先于负极出现氢气,这种时电位提高,使正极出现氧气先于负极出现氢气,这种VRLA蓄电蓄电池特有的内部氧循环反应机理池特有的内部氧循环反应机理,耒确保电池在使用过程中几乎不需耒确保电池在使用过程中几乎不需要加水;要加水;VRLA蓄电池生产厂家采取各种方法减少氢氧气体析出,尽量消化蓄电池生产厂家采取各种方法减少氢氧气体
4、析出,尽量消化在在VRLA蓄电池内部,从而有效控制水的电解,减少电解液的消耗;蓄电池内部,从而有效控制水的电解,减少电解液的消耗;三、三、VRLA蓄电池的结构特点蓄电池的结构特点:1.密封性(注意阀盖周围);密封性(注意阀盖周围);2.少维护(浮充时负极极柱比环境温度高出摄氏一度左右,温升少维护(浮充时负极极柱比环境温度高出摄氏一度左右,温升超过二度以上为故障);超过二度以上为故障);3.结构紧凑,可多层叠装(需抗震措施);结构紧凑,可多层叠装(需抗震措施);4.无流动电解液,可卧放;无流动电解液,可卧放;5.出厂时已带电荷,使用方便;出厂时已带电荷,使用方便;6.ups电池极板较薄电池极板较
5、薄,用作大电流短时间放电;用作大电流短时间放电;7.基站电池极板较厚基站电池极板较厚,用作小电流长时间放电;用作小电流长时间放电;8.充放电时测每个电池连接条的电流以判断接触;充放电时测每个电池连接条的电流以判断接触;9.电池缺水故障,在线调阀加水充电即可;电池缺水故障,在线调阀加水充电即可;四、阀控式密封铅酸蓄电池的主要技术性能(四、阀控式密封铅酸蓄电池的主要技术性能(1 1): :1.符号符号:C10是是10h率额定容量率额定容量A*h,为,为1.00C10.C3是是3h率额定容量率额定容量A*h,为,为0.75C10.C1是是1h率额定容量率额定容量A*h,为,为0.55C10.Ct是环
6、境温度为是环境温度为t时实测容量时实测容量A*h.Ce是基准温度是基准温度250C时的容量时的容量A*h.I10=1.00I10A;I3=2.50I10A;I1=5.50I10A.2、不同放电率的蓄电池放电容量和电流、不同放电率的蓄电池放电容量和电流p放电率放电率额定容量的额定容量的%额定容量的电流额定容量的电流%终止电压终止电压u10小时率小时率100%10%1.8Vu09小时率小时率97.4%10.8%u08小时率小时率94.4%11.4%u07小时率小时率93%12.4%u06小时率小时率91.7%13.3%u05小时率小时率87.6%14.6%u04小时率小时率80%20%u03小时率
7、小时率75%25%1.8Vu02小时率小时率61.1%30.55%u01小时率小时率55%51.4%1.75Vu0.5小时率小时率45%70%1.7V四、阀控式密封铅酸蓄电池的主要技术性能(四、阀控式密封铅酸蓄电池的主要技术性能(2 2): :3、容量标定、容量标定:10h率第率第1次循环容量次循环容量0.95C10,第第3次达次达C10;3h和和1h率容量分别在第率容量分别在第4和和5次达到;次达到;4、容量保存率:蓄电池静止、容量保存率:蓄电池静止28天后,容量不低于天后,容量不低于96%;5、密封反应效率不低于、密封反应效率不低于95%;6、阀的要求(蓄电池内的正压可确保氧通道的建立):
8、、阀的要求(蓄电池内的正压可确保氧通道的建立):开阀压开阀压1035kpa;闭阀压;闭阀压315kpa.7、极限值:、极限值:补充充电电流不大于补充充电电流不大于2.50I10;补充充电电压不大于补充充电电压不大于2.35V(单体单体).四、阀控式密封铅酸蓄电池的主要技术性能(四、阀控式密封铅酸蓄电池的主要技术性能(3 3): :7、蓄电池端电压均衡性、蓄电池端电压均衡性:开路最高与最低差值小于开路最高与最低差值小于20mV(2V)、)、50mV(6V)、)、100mV(12V););浮充浮充24h后最高与最低差值不大于后最高与最低差值不大于90mV(2V)、)、240mV(6V)、)、480
9、mV(12V););8、连接条压降不大于、连接条压降不大于10mV;9、温度补偿:、温度补偿:浮充为浮充为3.5mV/0C;均充为;均充为5.0mV/0C;四、阀控式密封铅酸蓄电池的主要技术性能(四、阀控式密封铅酸蓄电池的主要技术性能(4 4): :10、表中的蓄电池重量为、表中的蓄电池重量为标准值,以标准值,以1000Ah为为界:界:1000Ah以下的重量上以下的重量上偏差不超过标准值的偏差不超过标准值的8%;1000Ah以上(包括以上(包括1000Ah)上偏差不超)上偏差不超过标准值的过标准值的5%。五、说明几个问题(五、说明几个问题(1):1、深放电电池需要一定的过、深放电电池需要一定的
10、过充电,其条件见图充电,其条件见图:a)C/5时,电池迅速恢复放时,电池迅速恢复放出容量的出容量的80%(一阶段充(一阶段充电:保证气体复合率,不电:保证气体复合率,不热失控,电流量大);热失控,电流量大);b)小于小于C/100才有可能接近才有可能接近额定容量(二阶段充电:额定容量(二阶段充电:浮充电流小到最小);浮充电流小到最小);五、说明几个问题(五、说明几个问题(2):c)c)实实验验表表明明:当当蓄蓄电电池池以以低低压压限限流流方方式式进进行行充充电电时时,在在环环境境温温度度10-3010-300 0C C允允许许温温度度内内充充电电,蓄蓄电电池池极极化化作作用用将将明明显显减减小
11、小,硫硫酸酸铅铅的的熔熔解解速速度度会会提提高高,加加上上氧氧扩扩散散速速度度的的增增大大,在在这这些些综综合合因因素素影影响响下下;使使电电池池充充电电效效率率得以提高。得以提高。d)d)同同时时,VRLAVRLA蓄蓄电电池池若若采采用用增增大大充充电电电电流流,缩缩短短充充电电时时间间的的充充电电方方法法,可可显显著著提提高高电电池池的的使使用用寿寿命命。当当采采用用增增大大电电流流而而又又不不提提高高充充电电终终了了电电压压时时,则则因因电电流流密密度度增增大大和和充充电电反反应应速速度度提提高高,可可使使正正板板生生成成物物PbO2PbO2或或负负极极生生成成物物绒绒状状铅铅颗颗粒粒变
12、变细细。由由于于增增大大了了活活性性物物质质孔孔隙隙率率,PbO2PbO2或或绒绒状状铅铅PbPb活活性性变变好好。除除此此之之外外,充充电电电电流流的的增增大大使使充充电电时时间间缩缩短短,因因此此正正极极板板栅栅与与正正极极活活性性物物质质间间界界面面,维维持持高高电电位位时时间间变变短短,能能抑抑制制PbSO4PbSO4纯纯化化层层的的生生成成,从而减少了发生容量损失的因素。从而减少了发生容量损失的因素。2 2、气体复合效率、气体复合效率: (: (防止过充引起失水防止过充引起失水) )均充电压=电池析气临界值。浮充运行下的VRLA蓄电池组中各单体电池的端电压往往处于非均一状态,甚至差别
13、很大,一旦实施均充,厂方提出相当一部分电池就进入析气状态,所以均充会造成失水、热失控,引发蓄电池的早期失效 (事实:关键看电压和电流)五、说明几个问题(五、说明几个问题(3):012345678910111213140510152025充电电压(V)充电时间(h)0.00.51.01.52.02.502468101214放电电压(V)放电时间(h)附附1:不同状态下:不同状态下VRLA蓄电池充放电曲线图蓄电池充放电曲线图图图1 1、VRLAVRLA蓄电池失水后的充电图蓄电池失水后的充电图图图2 2、VRLAVRLA蓄电池失水后的放电图蓄电池失水后的放电图附附2:不同状态下:不同状态下VRLA电
14、池充放电曲线图电池充放电曲线图图图3 3、VRLAVRLA蓄电池失水前的充电图蓄电池失水前的充电图图图4 4、VRLAVRLA蓄电池失水前的放电图蓄电池失水前的放电图01234567891011121010.51111.51212.513放电电压(V)放电时间(h)01234567802468101214161820充电电压(V)充电时间(h)3 3、端电压偏差:、端电压偏差: 新的阀控电池由于电介液的饱和状态不同,端电压偏差较大,新的阀控电池由于电介液的饱和状态不同,端电压偏差较大,吸收式六个月后,端电压偏差逐渐减小;吸收式六个月后,端电压偏差逐渐减小;4 4、浮充电压:、浮充电压:浮充电压
15、浮充电压= =开路电压开路电压+ +极化电压极化电压+ +连接压降;连接压降; 其中:开路电压:电介液密度其中:开路电压:电介液密度1.3+0.851.3+0.85; 极化电压:极化电压:0.1V0.1V左右;左右; 连接压降:连接压降:0.01V0.01V五、说明几个问题(五、说明几个问题(4):5、温度、温度与容量的与容量的关系关系6、温度与寿、温度与寿命的关系命的关系2025303540455055600102030405060708090100寿命百分比(寿命百分比(%)温度(温度()六、基站蓄电池的使用(六、基站蓄电池的使用(1)1、现状、现状第一、基站频繁停电、停电时间长、停电时间
16、无规律,使蓄电池第一、基站频繁停电、停电时间长、停电时间无规律,使蓄电池频繁充放电。频繁充放电。第二、开关电源设置参数不合理:蓄电池欠压保护设置电压过低,第二、开关电源设置参数不合理:蓄电池欠压保护设置电压过低,复位电压设置过低,使蓄电池出现过放电甚至深度过放电现象。复位电压设置过低,使蓄电池出现过放电甚至深度过放电现象。第三,基站使用环境较恶劣。基站停电后,有的无空调,使基站第三,基站使用环境较恶劣。基站停电后,有的无空调,使基站环境温度逐步上升。或者由于空调故障,使基站室内温度偏高,环境温度逐步上升。或者由于空调故障,使基站室内温度偏高,从而降低了蓄电池使用寿命。从而降低了蓄电池使用寿命。
17、第四,基站停电后,蓄电池放电至终止电压,未及时进行补充电,第四,基站停电后,蓄电池放电至终止电压,未及时进行补充电,也将导致电池容量下降和使用寿命缩短。也将导致电池容量下降和使用寿命缩短。第五第五, ,有的电池有质量问题。有的电池有质量问题。2、蓄电池使用中的改善措施蓄电池使用中的改善措施第一、第一、 针对基站市电针对基站市电停电频繁停电频繁造成蓄电池在未充足电的情况下又放电,建议造成蓄电池在未充足电的情况下又放电,建议采用以下措施弥补,增加蓄电池充入的电量:采用以下措施弥补,增加蓄电池充入的电量:a)a)对目前基站组合开关电源中蓄电池充电限流值参数进行调整,目前开关对目前基站组合开关电源中蓄
18、电池充电限流值参数进行调整,目前开关电源中对蓄电池充电限流值一般设定为电源中对蓄电池充电限流值一般设定为0.1C10A0.1C10A, 建议调整为建议调整为0.150.150.2C10A0.2C10A,( (建议充电电压建议充电电压2.33V/2.33V/单体单体),),但最大充电电流不能超过但最大充电电流不能超过0.2C10A0.2C10A,以缩短蓄电池充电时间,增加蓄电池充电前期充入的电量。,以缩短蓄电池充电时间,增加蓄电池充电前期充入的电量。b)b)根据该基站停电次数及时间,如果停电次数多且停电时间长,建议对开根据该基站停电次数及时间,如果停电次数多且停电时间长,建议对开关电源中均衡充电
19、时间判别参数(充电时间和充电电流值判别)进行调关电源中均衡充电时间判别参数(充电时间和充电电流值判别)进行调整,延长均衡充电时间,可比原设定延长整,延长均衡充电时间,可比原设定延长20%20%3030;另外建议调整开;另外建议调整开关电源均衡充电时间周期设置,把原设置一般关电源均衡充电时间周期设置,把原设置一般3 3个月时间周期调整为个月时间周期调整为1 1个个月或更短,对蓄电池进行均衡充电。月或更短,对蓄电池进行均衡充电。六、基站蓄电池的使用(六、基站蓄电池的使用(2)第二、对基站组合开关电源内电池欠压保护设置电压值进行重新设定,第二、对基站组合开关电源内电池欠压保护设置电压值进行重新设定,
20、提高蓄电池欠压保护的设置电压,尽量避免蓄电池出现过放电和深度过提高蓄电池欠压保护的设置电压,尽量避免蓄电池出现过放电和深度过放电(小电流过放电),具体设置要求如下,开关电源一次下电设置电放电(小电流过放电),具体设置要求如下,开关电源一次下电设置电压要求不低于压要求不低于46V,二次下电设置电压要求大于,二次下电设置电压要求大于44V(建议设置在建议设置在44.4V)。对负载电流小于)。对负载电流小于1/3I10A的基站,其放电时间尽可能不大于的基站,其放电时间尽可能不大于24小小时。第三、改善基站机房室内环境,加装基站智能通风系统,解决基站由于第三、改善基站机房室内环境,加装基站智能通风系统
21、,解决基站由于市电停电或空调故障,机房内温升过高对蓄电池及通信设备影响;基站市电停电或空调故障,机房内温升过高对蓄电池及通信设备影响;基站加装智能通风系统,不但能节省大量能源,降低基站运行费用,更能提加装智能通风系统,不但能节省大量能源,降低基站运行费用,更能提高基站通信设备系统可靠性,降低通信设备故障率,高基站通信设备系统可靠性,降低通信设备故障率,减少蓄电池热失控减少蓄电池热失控发生概率和降低电池失水速率,从而延长蓄电池使用寿命。发生概率和降低电池失水速率,从而延长蓄电池使用寿命。六、基站蓄电池的使用(六、基站蓄电池的使用(3)第四、监控中心一旦接到基站停电告警后,应密切注意该基站运行第四
22、、监控中心一旦接到基站停电告警后,应密切注意该基站运行情况,一旦出现中断超过情况,一旦出现中断超过时限限,应及时通知基站维护人员携带发电,应及时通知基站维护人员携带发电机组赶赴现场进行发电,确保蓄电池因放电终止后能进行及时充电,机组赶赴现场进行发电,确保蓄电池因放电终止后能进行及时充电,延长蓄电池使用寿命。延长蓄电池使用寿命。第五、在工程前期站址勘察、设计阶段,一方面应选择供电质量好第五、在工程前期站址勘察、设计阶段,一方面应选择供电质量好的供电线路的供电线路;另一方面应了解该基站市电供应情况(停电时间另一方面应了解该基站市电供应情况(停电时间、次、次数等),有重点的合理配置基站蓄电池容量,而
23、不应采取一刀切方数等),有重点的合理配置基站蓄电池容量,而不应采取一刀切方式配置蓄电池组容量。式配置蓄电池组容量。第六、加强基站巡检工作,每年在停电频繁的季节前安排各蓄电池第六、加强基站巡检工作,每年在停电频繁的季节前安排各蓄电池厂家售服人员对基站蓄电池进行巡检,及时发现和更换落后电池。厂家售服人员对基站蓄电池进行巡检,及时发现和更换落后电池。这样对提高电池组的可靠性乃至保证整组电池的寿命是非常重要的。这样对提高电池组的可靠性乃至保证整组电池的寿命是非常重要的。六、基站蓄电池的使用(六、基站蓄电池的使用(4)3、阀控蓄电池的维护、阀控蓄电池的维护第一、安装使用初期的维护工作:第一、安装使用初期
24、的维护工作:a)及时安装投入使用,避免长期贮存和人为故障;及时安装投入使用,避免长期贮存和人为故障; b)连接可靠,不得出现虚接,压降过大等问题,记录开路电压连接可靠,不得出现虚接,压降过大等问题,记录开路电压 ;c)开通时需均充补充电,以弥补运输和贮存周期带来的容量损失开通时需均充补充电,以弥补运输和贮存周期带来的容量损失 ;d)首次容量检查应认真做好,测出实际容量值,首次容量检查应认真做好,测出实际容量值,放电参数尽可能放电参数尽可能靠近靠近1010小时率,并保证结束后完全充满小时率,并保证结束后完全充满 ;e)容量检查时,同时检查端子压降、单体温度、排气阀是否可靠、容量检查时,同时检查端
25、子压降、单体温度、排气阀是否可靠、电池是否反极;电池是否反极;f)设定好和蓄电池相关的开关电源参数,做好详细维护记录。设定好和蓄电池相关的开关电源参数,做好详细维护记录。六、基站蓄电池的使用(六、基站蓄电池的使用(5)第二、使用一段时间后的维护工作(约一个月至三个第二、使用一段时间后的维护工作(约一个月至三个月之间)月之间)a)检查连接是否可靠检查连接是否可靠 ;b)检查浮充电压的一致性,检查落后电池;检查浮充电压的一致性,检查落后电池;c)检查设定参数有无变化,是否稳定,特别是充电检查设定参数有无变化,是否稳定,特别是充电电压值和充电电流值必须稳定可靠电压值和充电电流值必须稳定可靠 ;d)检
26、查单体电池有无泄漏检查单体电池有无泄漏 ;六、基站蓄电池的使用(六、基站蓄电池的使用(6)第三、使用过程中及使用后期的维护工作第三、使用过程中及使用后期的维护工作a)系统连接检查系统连接检查 ;b)好安全隐患的排除;好安全隐患的排除;c)可能造成泄漏的部位,如端子、排气阀、壳盖间的密封检查;可能造成泄漏的部位,如端子、排气阀、壳盖间的密封检查;d)设置参数和实际参数的校对设置参数和实际参数的校对;e)浮充电压与浮充电流的检查及调整浮充电压与浮充电流的检查及调整;f)定时换气、通风,将酸雾定时换气、通风,将酸雾排出;排出;g)g)做好定期容量检查,使用前三年,容量检查放出做好定期容量检查,使用前
27、三年,容量检查放出30%到到50即可即可, ,三年后每年做全容量检查三年后每年做全容量检查。六、基站蓄电池的使用(六、基站蓄电池的使用(7)七、七、UPS电池的使用(电池的使用(1)1、现状:、现状:一般一组一般一组UPS电池由电池由12V30节电池组成节电池组成一般一组一般一组2VUPS电池由电池由180节电池组成节电池组成2、防止蓄电池组放电、防止蓄电池组放电大马拉小车,大马拉小车,即深度放电:即深度放电:(2组组500ah示例示例)放电电流放电电流电池告警阀值示例电池告警阀值示例250A1.8V500A1.75V700A1.7V3.电池带载放电电池带载放电10h率时的标准测试电压率时的标
28、准测试电压:八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(1)1、现状、现状A.A.铅酸蓄电池从一百多年前发明到现在有大量的改进,阀控式蓄电池以它铅酸蓄电池从一百多年前发明到现在有大量的改进,阀控式蓄电池以它的贫液特点带来了好处的贫液特点带来了好处: :如体积小、重量轻、维护工作量少而受到青睐。如体积小、重量轻、维护工作量少而受到青睐。然而,在日常使用中无法知道在线蓄电池的剩余容量,对于不能中断通然而,在日常使用中无法知道在线蓄电池的剩余容量,对于不能中断通信的电信运行商来说这是长期以来希望尽快解决而没有实际解决的问题;信的电信运行商来说这是长期以来希望
29、尽快解决而没有实际解决的问题;B.B.阀控式蓄电池公认的理论寿命为二十年;阀控式蓄电池公认的理论寿命为二十年;C.C.阀控式蓄电池单体设计寿命为十五年;阀控式蓄电池单体设计寿命为十五年;D.D.在使用环境安装空调,每年按规定做充放电试验的整组中大容量电池,在使用环境安装空调,每年按规定做充放电试验的整组中大容量电池,实际寿命一般可达八至十年;实际寿命一般可达八至十年;E.E.UPSUPS电池或者在郊外市电差电池或者在郊外市电差, ,维护环境差的整组小密电池,寿命通常为三维护环境差的整组小密电池,寿命通常为三至五年;至五年;2 2、原因:、原因:A.A.蓄电池由于正极板的极化电压和负极板的电位漂
30、移造成每个单体电蓄电池由于正极板的极化电压和负极板的电位漂移造成每个单体电压有差异:正极板栅材料采用铅钙合金,容易使电位向正方向偏移,压有差异:正极板栅材料采用铅钙合金,容易使电位向正方向偏移,贫液状态下电液接触不紧密,造成极板表面电解液密度不一致,进贫液状态下电液接触不紧密,造成极板表面电解液密度不一致,进而产生正极极化电势的不同;浮充时电压偏高的电池,是电池正板而产生正极极化电势的不同;浮充时电压偏高的电池,是电池正板的极化电位,使负极表面累积大量盈余氧,氧对负极的去极化又使的极化电位,使负极表面累积大量盈余氧,氧对负极的去极化又使负极析氢电位向更负方向移动,导致电池过电位全部由正极承担,
31、负极析氢电位向更负方向移动,导致电池过电位全部由正极承担,进而可把正极电位超常抬高进而可把正极电位超常抬高 ;B.蓄电池组的浮充基准电压是一定的蓄电池组的浮充基准电压是一定的,组内有端电压高的电池就势必会组内有端电压高的电池就势必会有端电压低的电池有端电压低的电池.电池组各单体电池端电压失去均一性,导使各单电池组各单体电池端电压失去均一性,导使各单体的特性差异电逐渐扩大体的特性差异电逐渐扩大八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(2)C.C.由于各单体电池特性存在差异,因此每个电池所必需的能量就有由于各单体电池特性存在差异,因此每个电池所必需的能量
32、就有差异,蓄电池组浮充时各单体电池流过的电流是同一个电流,这差异,蓄电池组浮充时各单体电池流过的电流是同一个电流,这个电流不可能满足每个电池自放电的需要和满足维持氧通道所需个电流不可能满足每个电池自放电的需要和满足维持氧通道所需要的能量。造成了浮充电流对蓄电池组各电池要的能量。造成了浮充电流对蓄电池组各电池“饱饿不分饱饿不分”;D.D.两大特性进一步扩大各单体差异,物理特性:蓄电池在浮充运行两大特性进一步扩大各单体差异,物理特性:蓄电池在浮充运行状态下的欠充使内阻大的蓄电池会电压升高。而原先容量较大的状态下的欠充使内阻大的蓄电池会电压升高。而原先容量较大的蓄电池浮充电电压上升缓慢,充电不足而容
33、量下降;蓄电池浮充电电压上升缓慢,充电不足而容量下降; 其化学特性为:其化学特性为: 1. 1.泄漏泄漏 ; 2.2.电解液比重层化电解液比重层化 ; 3. 3.隔膜压力衰退;隔膜压力衰退; 4.4.杂质的浸入杂质的浸入 . .八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(3)E.E.蓄电池充足标准存在缺陷:蓄电池充足标准存在缺陷:“浮充电流最小,达三小时不变。浮充电流最小,达三小时不变。”为电为电池组充足的标准,这一标准遮掩了部务电池欠充的池组充足的标准,这一标准遮掩了部务电池欠充的“饥饿饥饿”状况和状况和造成电池完全充足概念的混肴;造成电池完全充足概
34、念的混肴;八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(4)F.F.失水是中大容量电池寿命后期失效的主因:失水是中大容量电池寿命后期失效的主因:“如果氧复如果氧复合效率为合效率为99 %99 %,一个,一个1000Ah1000Ah的的VRLAVRLA蓄电池在正常浮充状蓄电池在正常浮充状态下一年将失水态下一年将失水50g50g,即达到年失水量为,即达到年失水量为0.5%0.5%。根据某。根据某个厂家提供的资料,由于板栅腐蚀而引起的年失水量约个厂家提供的资料,由于板栅腐蚀而引起的年失水量约为为0.7%0.7%。这两项相加时,年失水量达。这两项相加时,年失水量
35、达1.2% 1.2% 。因此,如。因此,如果失水果失水10%10%将引起容量损失达将引起容量损失达20%20%,这意味着,这意味着VRLAVRLA蓄电池蓄电池使用不到使用不到8 8年后将因失水而失效年后将因失水而失效 。”摘自摘自一书一书“常见充电电压高,引起失常见充电电压高,引起失水水”;八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(5)G.G.盐化是小密电池的常见病:正常情形的负极板,放电盐化是小密电池的常见病:正常情形的负极板,放电产物硫酸铅呈较小颗粒,充电时很容易恢复为绒状铅。产物硫酸铅呈较小颗粒,充电时很容易恢复为绒状铅。但在异常情况,负极板放
36、电产物为难溶性大颗粒硫酸但在异常情况,负极板放电产物为难溶性大颗粒硫酸铅,并且在充电时不能还原为绒状铅,这种现象称为铅,并且在充电时不能还原为绒状铅,这种现象称为硫酸盐化。负极板容易出现硫酸盐化的原因有:电池硫酸盐化。负极板容易出现硫酸盐化的原因有:电池长期充电不足、高温下放电、长期放电搁置、高型极长期充电不足、高温下放电、长期放电搁置、高型极板中电解液浓度分层、电池失水等。在这些原因中最板中电解液浓度分层、电池失水等。在这些原因中最普遍的和直接的原因是普遍的和直接的原因是电池长期充电不足;电池长期充电不足;八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(
37、6)H.蓄电池组报废程序不完善蓄电池组报废程序不完善在寿命后期电池组有单体容量不足在寿命后期电池组有单体容量不足80%可报可报废,新旧不换用废,新旧不换用(好电池陪绑好电池陪绑);对要报废的落后电池采取挽救措施不明确,对要报废的落后电池采取挽救措施不明确,如:注水、单充、充放循环人等;如:注水、单充、充放循环人等;报废电池组三去向:卖掉,作备品,凑成整报废电池组三去向:卖掉,作备品,凑成整组使用组使用(没有明确规定杜绝浪费没有明确规定杜绝浪费);八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(7)3.3.误区:误区:A.A.长期以来一直认为:浮充方式能保持
38、电池组的容量,是电池组最佳运长期以来一直认为:浮充方式能保持电池组的容量,是电池组最佳运行条件。事实上常浮充状态下,电池组中一部分单体电池,因欠充电行条件。事实上常浮充状态下,电池组中一部分单体电池,因欠充电而容量衰减。而容量衰减。VRLAVRLA蓄电池在浮充运行状态下的欠充为电池短寿的基本蓄电池在浮充运行状态下的欠充为电池短寿的基本因素因素 ;(注:放电电流(注:放电电流146A146A、放电时间、放电时间5h5h、1.8001.800表示浮充容量的终止电压、容量表示浮充容量的终止电压、容量1000Ah1000Ah)八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术
39、提供思路(8)1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#浮充容量容量1.9251.8601.8951.8551.8951.8351.9001.82018851.82019001.885均充容量均充容量1.9301.9001.9251.8901.9101.8701.9201.8801.9101.8751.9151.92013#14#!5#16#17#18#19#20#21#22#23#24#浮充容量容量1.8951.9101.8701.8251.9001.8401.8651.8601.8951.8001.8001.8751.885均充容量均充容量1.9201.9301.9001.86
40、51.9301.8851.9001.9001.9201.8451.9051.905B.B.重视蓄电池内阻的物理特性,忽视化学特性,加上常浮充电池容量不足,重视蓄电池内阻的物理特性,忽视化学特性,加上常浮充电池容量不足,造成现有的在线测试方法正确性有问题:造成现有的在线测试方法正确性有问题:交交流流法法:将将一一个个低低频频交交流流电电信信号号加加电电池池组组上上,记记录录流流过过电电池池组组的的交交流流电电流流和和电电池池端端的的交交流流电电压压,由由此此推推算算出出电电池池阻阻抗抗。交交流流法法测测得得的的电电导导,与与常常浮浮充充电电池的容量对应关系不明显。池的容量对应关系不明显。( (但
41、从电导的突变推测电池优劣是可取的但从电导的突变推测电池优劣是可取的) );八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(9)直流法:直流法:采用一对具有直流采用一对具有直流电压回路和直流电流回路的电压回路和直流电流回路的测试棒,加在单体电池的两测试棒,加在单体电池的两端,测得在单位时间内的放端,测得在单位时间内的放电电流电电流t以及电池端电压以及电池端电压U U的变化;的变化; u直流法主要是忽略了电池放电能力的滞后性,如下图所示直流法主要是忽略了电池放电能力的滞后性,如下图所示:八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技
42、术提供思路(10)n快快速速放放电电法法:是是试试图图在在电电池池带带一一定定的的重重载载时时,跳跳过过放放电电初初始始时时的的曲曲线线凹凹陷陷,在在十十多多分分钟钟时时间间的的放放电电曲曲线线上上找找到到电电池池与与终终止止电电压压的的关关系系 ( (在在一一般般情情况况下下, ,放放电电凹凹陷陷与与阀阀控控电电池池的的缺缺水水程程度度有有关关) ); 这这种种方方法法,尤尤其其是是在在浮浮充充状状态态下下的的快快速速放放电电法法,由由于于电电池池组组没没有有充充足足,各各单单体体不不是是在在同同一一起起跑跑线线上上进进行行试试验验,试试验验数数据据正正确确与与否否没没有有必必然然性性。而而
43、蓄蓄电电池池在在荷荷满满的的情情况况下下,时时间间相相近的两次放电曲线几乎是重叠的。近的两次放电曲线几乎是重叠的。 U U端端= =U U静态静态I*R(+I*R(+为充充电,- -为放放电) );n快速放电法注意事项:快速放电法注意事项:新电池不做新电池不做(吸收式至少半年,胶体至少一年以上);(吸收式至少半年,胶体至少一年以上);带载电流不能太小,一般要带载电流不能太小,一般要5h率以上;率以上;电池在充足后正确率会高一些(电池充足容量后浮充可维持三个月,半年电池在充足后正确率会高一些(电池充足容量后浮充可维持三个月,半年以后又会出现离散性);以后又会出现离散性);八、为阀控式铅酸蓄电池在
44、线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(11)4、解决的思路、解决的思路(仅供参考仅供参考) 由于常浮充不解决电池的充足问题,而好多电池厂商在样本上不主张由于常浮充不解决电池的充足问题,而好多电池厂商在样本上不主张均充,目前可以走的路是在现有系统中加接蓄电池在线监控仪均充,目前可以走的路是在现有系统中加接蓄电池在线监控仪.八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(12)A.A. 蓄电池在线荷电仪除了有电池普通监控功能外,还蓄电池在线荷电仪除了有电池普通监控功能外,还具有以下三大主要功能具有以下三大主要功能:活化活化非加人工激活剂
45、;非加人工激活剂;荷满荷满非死充电非死充电均压均压非人为每缸电压箝位非人为每缸电压箝位(故障电池无法均压故障电池无法均压)*荷满与均压是蓄电池在线诊断的必要条件荷满与均压是蓄电池在线诊断的必要条件!B.B.仪表意义可以扼要地表达为仪表意义可以扼要地表达为: :准确测定蓄电池组剩余容量;准确测定蓄电池组剩余容量;使使电池组实际使用的环境逼近设计寿命的环境,使电池寿命延长;电池组实际使用的环境逼近设计寿命的环境,使电池寿命延长;同容量、同型号同容量、同型号“新新”“旧旧”蓄电池可以混用;蓄电池可以混用; 在一定载的短时间在一定载的短时间(20(20分钟以内分钟以内) )放电测试中,迅速准确地找出落
46、后电池放电测试中,迅速准确地找出落后电池。八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(13)C.试验(试验(1)八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(13)C.试验(试验(2)八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(14)上两图表示接仪表的三个月后,整组电池放电曲线的凹陷电压由上两图表示接仪表的三个月后,整组电池放电曲线的凹陷电压由1.98V提高到提高到2V放电时长由放电时长由270分钟提高到分钟提高到300分钟;分钟;下两图表示当电少水时,在放电曲线的初时
47、电压凹陷处有对应关下两图表示当电少水时,在放电曲线的初时电压凹陷处有对应关系,至少反应了电池异常;系,至少反应了电池异常;八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路八、为阀控式铅酸蓄电池在线诊断技术提供思路(15)九、阀控式铅酸蓄电池在线修理技术九、阀控式铅酸蓄电池在线修理技术:中大容量在用阀控式铅酸蓄电池寿命后期的主要故障为电池失水中大容量在用阀控式铅酸蓄电池寿命后期的主要故障为电池失水, ,当电当电池判定为失水时池判定为失水时, ,一般可请厂商处理一般可请厂商处理. .电电池池电电介介液液含含量量为为1ah1ah注注入入1CC.1CC.先先打打开开阀阀观观察察是是否否确确实实失失水水, ,
48、然然后后加加入入电电池池容容量量的的约约四四分分之之一一的的离离子子水水, ,防防止止水水外外溢溢, ,调调至至水水面面与与极极板板平平齐齐, ,再调换新阀再调换新阀, ,并进行充电即可并进行充电即可. .注意:注意:在在使使用用维维护护中中,随随意意向向电电池池过过量量注注水水, ,会会破破坏坏隔隔膜膜内内部部的的氧氧通通道道,甚甚至至也会在正负极板间的连通上产生缝隙,导致电池内阻增加。也会在正负极板间的连通上产生缝隙,导致电池内阻增加。另另外外, ,会会使使一一部部分分氧氧离离子子没没有有到到达达负负极极而而散散发发在在电电池池空空间间,造造成成氧氧损损失失并使负极板周围供氧量不足,使氧在
49、负极板上去极化作用变小。并使负极板周围供氧量不足,使氧在负极板上去极化作用变小。吸收式可注水吸收式可注水, ,胶体电池不可注水胶体电池不可注水. .十、小结十、小结:照厂方要求设置浮充电压照厂方要求设置浮充电压, ,定期用高精度表校验,不要定期用高精度表校验,不要随意提高浮充电压值;随意提高浮充电压值;需要经常放电的电池组应确保均充需要经常放电的电池组应确保均充. .充电电压可降低;充电电压可降低;在电池组寿命中后期在电池组寿命中后期, ,建议在线对经常均充的电池进行建议在线对经常均充的电池进行整组保养:整组保养:1.1.适量注水;适量注水;2.2.置换新阀;置换新阀;3.3.充放循环,可延长电池组的使用寿命充放循环,可延长电池组的使用寿命. .谢谢谢谢!