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OTP蓄電池6FM-65荊門專用

閥控鉛酸蓄電池使用壽命的措施
隨著高頻開關(guān)電源的普及，閥控鉛酸蓄電池已在電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。由于其全密封、無須加水維護(hù)，以前曾經(jīng)被稱為“免維護(hù)”蓄電池。由于“免維護(hù)”這一詞的誤導(dǎo)，使得用戶放松了對閥控鉛酸蓄電池的日常維護(hù)和治理，造成了蓄電池的早期容量降低和損壞，由于蓄電池容量不足或者失效造成的變電所和發(fā)電廠的事故已屢見不鮮。因此，正確使用和維護(hù)閥控鉛酸蓄電池，進(jìn)步其使用壽命，具有十分重要的意義。
2、影響閥控鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素
閥控鉛酸蓄電池的正常使用壽命在１０年以上，理論上可到２０年，但在實際使用中經(jīng)常出現(xiàn)容量不足或者早期失效的現(xiàn)象。影響閥控鉛酸OTP蓄電池使用壽命的因素很多，主要有：
2.1環(huán)境溫度的影響
蓄電池在２５℃的環(huán)境下可獲得較長的壽命[1]。溫度升高時，蓄電池的極板腐蝕將加劇，同時將消耗更多的水，從而使電池壽命縮短，長期運行溫度若升高１０℃，使用壽命約降低一半。閥控鉛酸蓄電池的容量是隨著溫度的變化而變化的，25℃時蓄電池的容量為100；在25℃以上時，每升高10℃蓄電池的容量會減少一半。

因此必須認(rèn)真做到根據(jù)實際溫度的變化公道地調(diào)整蓄電池的放電電流，同時要控制好蓄電池室的溫度使其保持在22℃～25℃以內(nèi)。
2.2過度充電的影響
長期過充電狀態(tài)下，正極因析氧反應(yīng)，水被消耗，ｈ＋增加，從而導(dǎo)致正極四周酸度增加，板柵腐蝕加速，使板柵變薄加速電池的腐蝕，使電池容量降低；同時因水損耗加劇，將使蓄電池有干涸的危險，從而影響蓄電池壽命。
2.3過度放電的影響
蓄電池過度放電主要發(fā)生在交流電源停電后，南都蓄電池長時間為負(fù)載供電。當(dāng)蓄電池被過度放電到其電壓過低甚至為零時，會導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面，在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種盡緣體，它的形成必將對蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，因此在陰極上形成的硫酸鹽越多，蓄電池的內(nèi)阻越大，電池的充、放電性能就越差，蓄電池的使用壽命就越短。
2.4小電放逐電條件的影響
在小電放逐電下形成的硫酸鉛顆粒的尺寸遠(yuǎn)比大電放逐電條件下的尺寸大，就是說在大電流條件下晶體形成的速度要比小電流條件下慢，晶體來不及生長就很快被氧化還原了，因而顆粒比較小，而在小電流條件下，較大的硫酸鉛晶體就不輕易被還原。如硫酸鉛晶體長期得不到清理，必然會影響蓄電池的容量和使用壽命。因此對蓄電池在實際放電電流下運行的容量應(yīng)有一個正確的計算。
2.5不均衡性充放電的影響
有關(guān)的研究結(jié)果表明：板柵不同部位合金成分與結(jié)構(gòu)的分布有所不同，因而會導(dǎo)致板柵電化學(xué)性能的不均衡性[2]，這種不均衡性又會使在浮充和充、放電狀態(tài)下的電壓產(chǎn)生差異，且會隨著充、放電的循環(huán)往復(fù)，使這種差異不斷增大，形成所謂的“落后電池（蓄電池失效）”。目前國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求，在一組電池中最大浮充電壓的差異應(yīng)≤50mv，而發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn)是≤20mv，所以應(yīng)重視并減小浮充狀態(tài)下蓄電池運行電壓的差異。
2.6熱失控現(xiàn)象
由于閥控鉛酸南都蓄電池采用貧液設(shè)計，電池中灌注的電解液都吸附在玻璃纖維板上，當(dāng)充電電流增大時，就需要通過安全閥來開釋氣體，因而造成了蓄電池失水、內(nèi)阻增大、容量衰減并在充、放電過程中產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量如來不及擴(kuò)散使溫度劇增，就會形成熱失控。熱失控產(chǎn)生的原因還有沒及時減小浮充電壓、安全閥不嚴(yán)或開閥壓過低等等，在熱失控嚴(yán)重的情況下假如放電，有可能使蓄電池瞬間電壓驟降和蓄電池殼體溫度上升至70℃～80℃，因此對熱失控的題目必須引起高度的重視。
2.7長期浮充電的影響
蓄電池在長期浮充電狀態(tài)下，只充電而不放電，南都蓄電池勢必會造成蓄電池的陽極極板鈍化，使蓄電池內(nèi)阻增大，容量大幅下降，從而造成蓄電池使用壽命縮短。
3.進(jìn)步閥控式鉛酸蓄電池使用壽命的措施
通過對上述影響閥控鉛酸蓄電池使用壽命的因素的分析，為了進(jìn)步閥控鉛酸蓄電池的使用壽命，我們就必須做到：
3.1嚴(yán)把蓄電池的定貨質(zhì)量。在南都蓄電池選型和采購的過程中，要充分了解廠家的生產(chǎn)工藝、制造流程和質(zhì)量控制手段，以及技術(shù)特點等，必要時可要求在廠家進(jìn)行首次容量實驗，以篩選差異較小的蓄電池。
公道選擇充電設(shè)備。由于開關(guān)電源較具有實時監(jiān)控和智能化治理功能，能使密封電池時刻工作在最佳狀態(tài)下，所以要選用高質(zhì)量的開關(guān)電源作為充電設(shè)備。高頻開關(guān)電源系統(tǒng)，要采用模塊化設(shè)計，當(dāng)出模塊現(xiàn)故障時，應(yīng)能夠立即退出運行，不影響其他模塊的正常運行，備用模塊應(yīng)能夠自動投進(jìn)，保證蓄電池不因模塊故障而造成過放電。
3.2注重安裝質(zhì)量。安裝質(zhì)量包括儲存、安裝、容量實驗等多個方面，南都蓄電池因此在運輸、儲存的過程中應(yīng)留意不要發(fā)生碰撞，在安裝過程中要留意匯接條與電池極樁之間的吻合，小心將不平的極樁整平。在緊固極樁時，用力既不能太大也不能太小。氣力太大會使極樁內(nèi)的銅套溢扣，太小又會造成匯流條與極樁接觸不良，因此安裝中最好采用廠家提供的有過力脫扣的扳手，或按照廠家提供的參考公斤力，使用相應(yīng)的公斤的扳手。安裝中還應(yīng)該留意要使蓄電池與直流屏之間各組蓄電池正極與正極、負(fù)極與負(fù)極的是非盡量一致，以在大電放逐電時保持電池組間的運行平衡。
在投進(jìn)使用前一定要進(jìn)行補(bǔ)充電。南都蓄電池一般密封電池的安裝日期距出廠日期時間較長，密封電池經(jīng)過長期的自放電，容量必然大量損失，靠單純的浮充難以恢復(fù)其初始容量。此外，由于單體電池自放電大小的差異，致使電池的比重、端電壓等出現(xiàn)不均衡，投進(jìn)使用前不進(jìn)行補(bǔ)充，個別電池會進(jìn)一步擴(kuò)展成落后電池甚至出現(xiàn)反極現(xiàn)象。

OTP電池的負(fù)極板硫化
 
電池放電以后，負(fù)極板的鉛轉(zhuǎn)換為硫酸鉛，如果不及時充電或者充電時間比較長，這些硫酸鉛晶體就會逐步聚積而形成粗大的硫酸鉛結(jié)晶，采用普通的充電方式是無法恢復(fù)的所以稱為不可逆硫酸鉛鹽化，簡稱硫化。
在折合單格電壓為2.25V的浮充狀態(tài)下，電池基本充滿電需要一周的時間，完全充滿電需要28天的時間，其間電池就處于欠充電狀態(tài)。在電池放電以后的12小時，就可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生粗大的硫酸鉛結(jié)晶。在發(fā)生電荒的地區(qū)，電池的硫化相當(dāng)嚴(yán)重。
在一般浮充狀態(tài)下使用，隨著日夜環(huán)境溫度的變化，硫酸鉛結(jié)晶也會聚積而形成粗大硫酸鉛結(jié)晶而導(dǎo)致硫化。
在冬季環(huán)境溫度比較低的時候，電池的浮充電壓應(yīng)該相應(yīng)的提升，如果浮充電設(shè)備沒有依據(jù)室溫相應(yīng)的調(diào)解上升，電池欠充電就會產(chǎn)生，電池硫化也就產(chǎn)生了。
失水的電池相當(dāng)于電解液的硫酸濃度上升，也形成了加速電池硫化的條件。
較快速的充電可以抑制電池的硫化，基站的充電電流相對都比較小，所以硫化程度比充電電流大的電池嚴(yán)重。另外，浮充電壓波動越小，浮充電流的擾動越小，也形成了電池硫化的條件。
采用低銻合金的正極板的電池，浮充電壓比較低，也比其它鉛鈣錫鋁合金電池更加容易出現(xiàn)硫化。
從上面的硫化失效原因看看，很多電池是無法避免的。特別是電池組發(fā)生單體電池落后的時候，個別落后的單體電池處于欠充電狀態(tài)，這樣該電池比其它電池更加容易硫化。
電池一旦出現(xiàn)硫化，靠單純的浮充和均充是無法解決的，必須采取其它措施。目前我公司的技術(shù)主要就是消除電池的硫化，使之恢復(fù)原有標(biāo)稱容量，重新投入使用。
4、電池的失水
電池充電達(dá)到單體電池2.35V（25℃）以后，就會進(jìn)入正極板大量析氧狀態(tài)，對于密封電池來說，負(fù)極板具備了氧復(fù)合能力。如果充電電流比較大，負(fù)極板的氧復(fù)合反應(yīng)跟不上析氧的速度，氣體會頂開排氣閥而形成失水。如果充電電壓達(dá)到2.42V（25℃），電池的負(fù)極板會析氫，而氫氣不能夠類似氧循環(huán)那樣被正極板吸收，只能夠增加電池氣室的氣壓，最后會被排出氣室而形成失水。電池具備負(fù)的溫度特性，其析氣也與溫度特性一致。當(dāng)電池溫升以后，電池的析氣電壓也會下降，溫升會導(dǎo)致電池容易析氣失水。長三角和珠三角地區(qū)夏季環(huán)境溫度比較高，如果沒有空調(diào)或者空調(diào)容量不足，會使電池失水增加。如果單體電池的浮充電壓折合為2.25V，在30℃的時候，電池失水比25℃條件下增加一倍，在40℃條件下，電池失水是25℃的8倍左右，除非相應(yīng)的降低浮充電壓。
如果電池的正極板含銻，隨著銻的循環(huán)，部分的轉(zhuǎn)移到負(fù)極板上面。由于氫離子在銻還原的超電勢約低200mV，于是負(fù)極板銻的積累會導(dǎo)致電池的充電電壓降低，充電的大部分電流用來做水分解而形成失水。所以，在大型固定型電池中應(yīng)該逐步淘汰低銻正極板的電池。另外，對在電池生產(chǎn)過程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制鉛鈣錫鋁正極板的含量。
5、電池的熱失控
電池在均充狀態(tài)時，充電電壓會達(dá)到折合單格2.4V，這個電壓超過了電池正極板大量析氧的電壓，特別是在高溫環(huán)境中，大量析氧電壓會下降，這樣產(chǎn)生的析氧量會大幅度的增加。而正極板產(chǎn)生的氧氣在負(fù)極板會被吸收，吸收氧氣是明顯的放熱反應(yīng)，電池的溫度會提升。如果電池已經(jīng)出現(xiàn)失水，玻璃纖維隔板的無酸孔隙增加，會加速負(fù)極板吸收氧氣，產(chǎn)生的熱量會更多，電池溫升也更高。而電池的溫升也會加速正極板析氧，形成惡性循環(huán)——熱失控。在熱失控狀態(tài)下，析氧量增加，電池內(nèi)的氣壓增加，當(dāng)達(dá)到塑料電池外殼的玻璃點溫度的時候，電池開始鼓脹變型，這種變型除了影響電池內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)以外，還會形成電池漏氣，而導(dǎo)致更加嚴(yán)重的失水漏酸。
盡管電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象發(fā)生的不多，但是一旦發(fā)生熱失控，電池的壽命會迅速提前結(jié)束。

電力通信基站OTP蓄電池的維護(hù)與修復(fù)
作為后備電源的大容量鉛酸蓄電池（以下簡稱“電池”）是基站電源的保障。在國內(nèi)出現(xiàn)“電荒”的時候，后備電源的可靠性顯得格外重要。在長三角和珠三角地區(qū)，每周內(nèi)停三供四的時間很多，甚至出現(xiàn)停四供三更加嚴(yán)重的局面。多數(shù)處于野外的基站，其供電是難以保證都是采用一、二類電源的，這樣，電池的可靠性問題尤其嚴(yán)重。
雖然目前的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，近年鉛酸蓄電池的發(fā)展也比較快，基本上以大型閥控密封式鉛酸蓄電池代替了防酸隔爆型電池。就是大型閥控密封式鉛酸蓄電池近些年也在發(fā)展。但是大容量的固定電池還是以鉛酸蓄電池為唯一的選擇。如何延長鉛酸蓄電池的正常使用壽命，一直是業(yè)內(nèi)人士探討的主要問題。
相同的電池，在不同的設(shè)備條件、不同的使用條件和不同維護(hù)條件下使用壽命相差很大。這就需要在設(shè)備條件、使用條件和維護(hù)條件上尋找其差異。而電池失效的的幾個主要現(xiàn)象是：
a．正極板軟化；
b．正極板板柵腐蝕；
c．負(fù)極板硫化；
d．失水；
e．少數(shù)電池出現(xiàn)熱失控（包括電池鼓脹）。
下面，就以電池失效模式來探討設(shè)備條件、使用條件和維護(hù)條件對電池失效的影響及其應(yīng)對方法。
一、電池的失效模式及其原因
1、電池的正極板軟化
電池的正極板是由板柵和活性物質(zhì)組成的，其中活性物質(zhì)的有效成分就是氧化鉛。放電的時候氧化鉛轉(zhuǎn)為硫酸鉛，充電的時候硫酸鉛轉(zhuǎn)為氧化鉛。氧化鉛是由α氧化鉛和β氧化鉛組成的，在2種氧化鉛中以其中α氧化鉛荷電能力小但是體積大，比β氧化鉛堅硬，主要起支撐作用；β氧化鉛恰好相反，荷電能力大但是體積小，比α氧化鉛軟，主要起荷電作用。α氧化鉛是在堿性環(huán)境中生成的，在電池內(nèi)部一旦出現(xiàn)參與放電以后，充電只能夠生產(chǎn)β氧化鉛。正極板的活性物質(zhì)是多孔結(jié)構(gòu)的，就與電解液——硫酸的接觸面積來說，多孔結(jié)構(gòu)是平面的數(shù)十倍。如果α氧化鉛參與放電以后，重新充電以后只能夠生成β氧化鉛，這樣就失去了支撐，不僅僅會產(chǎn)生正極板活性物質(zhì)脫落，而且脫落的活性物質(zhì)還會堵塞正極板的微孔，導(dǎo)致正極板參與反應(yīng)的真實面積下降，形成電池容量的下降。后備電源的電池使用年限要求比較嚴(yán)格，對電池的容量要求比較寬，因此后備電源使用的電池α氧化鉛和β氧化鉛比例比深循環(huán)的動力型電池大一些。為了減少α氧化鉛參與放電，一般控制放電深度僅僅為40％。隨著電池的使用時間的增加，電池的容量下降，新電池放電40％的電量，對于舊電池來說必然超過40％的，所以舊電池就相當(dāng)于放電深度深，電池的正極板軟化也會被加速。所以，電池的容量壽命曲線的后期下降速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中期。電池容量越小，放電深度越深，α氧化鉛損失也越多，正極板軟化也越嚴(yán)重，導(dǎo)致電池容量下降越快，形成了惡性循環(huán)。
這樣，電池的放電深度需要嚴(yán)格控制。實現(xiàn)這個控制的是靠基站的電源管理系統(tǒng)的設(shè)置。目前控制電池放電深度的主要標(biāo)準(zhǔn)還是一次放電量和放電電壓。這樣，盡可能避免在應(yīng)急的時候強(qiáng)制放電，而應(yīng)該按照放電量來增加電池的容量。
2、電池的正極板腐蝕
正極板的板柵中的鉛在充電過程中或被氧化為氧化鉛，并且不能夠再還原為鉛，形成正極板腐蝕。而氧化鉛的體積比鉛的體積大，形成體積線性增加變形，使正極板活性物質(zhì)與板柵脫離，導(dǎo)致正極板失效。而過充電會嚴(yán)重加速正極板腐蝕。我們一般以為不會產(chǎn)生過充電狀態(tài)。實際上，基站的浮充電壓如果跟不上環(huán)境溫度的上升而進(jìn)行下降的補(bǔ)償，過充電就產(chǎn)生了。如基站的空調(diào)不夠或者損壞，電池的過充電也會產(chǎn)生。這樣電池的正極板板柵在不同的使用條件下會有不同的腐蝕速度。長三角和珠三角地區(qū)的正極板腐蝕也會比內(nèi)地嚴(yán)重，這與電池的使用環(huán)境溫度關(guān)系密切。

OTP蓄電池6FM-65荊門專用

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