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閥控鉛酸蓄電�
閱讀�8774�(shí)間:2011-05-05 19:10:54

  近十余年�,閥控鉛酸蓄電池(VRLA)在許多不同�(lǐng)域被迅速推廣應(yīng)用。VRLA電池“免維護(hù)”的承諾,使其在新領(lǐng)域的推廣和取代傳�(tǒng)的防酸隔爆式電池起到舉足輕重的作,閥控鉛酸蓄電池投入使用以來,由于其免維�(hù)性能、輕便、易于安�,使用年限比傳統(tǒng)防酸隔爆式電池長(zhǎng)等優(yōu)�(diǎn),很快在電信界及其他UPS�(yīng)用場(chǎng)所中得到廣泛應(yīng)��

基本概念

  1、電池電壓:

  a、開路電壓:電池在開路狀�(tài)下的端電��

  b、工作電壓:電池接通負(fù)荷后在放電過程中顯示的電壓。工作電壓與放電條件有關(guān),放電電流越大,工作電壓越低;溫度越低,工作電壓越低�

  2、電池的容量�

  a、電池的理論容量:活性物�(zhì)按法拉第定律�(jì)算而得的理論值�

  b、電池的�(shí)際容量:電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積。單位AH�

  c、電池的額定容量:按國家或有�(guān)部門頒布的標(biāo)�(zhǔn),保證電池在一定條件下的限度的容量�

  正常情況�,三者的�(guān)系是:理論容量〉實(shí)際容量〉額定容�

  3、電池的�(nèi)阻:

  電流通過電池的內(nèi)部時(shí)受到阻力,使電池的電壓降低。電池的阻不是常�(shù),因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成、電解液溫度和濃度都在不斷的變化。內(nèi)阻可分為歐姆�(nèi)阻和極化阻,歐姆�(nèi)阻符合歐姆定�;極化電阻隨著放電流的增大而增大,但不是直線關(guān)系而是�(duì)�(shù)�(guān)��

  4、正極活性物�(zhì)�

  正極活性物�(zhì)有α-PbO2和β-PbO2兩種晶型。β-PbO2具有較高的活性及利用�。α-PbO2具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和較大的尺寸。當(dāng)α-PbO2/β-PbO2�0.8�(shí),電池具有的深放電能力�

失效原因分析

  VRLA電池�?yàn)橛型怀龅奶攸c(diǎn)已被廣泛�(yīng)�,但和所有電池一樣也存在可靠性和壽命問題,我們應(yīng)�(shí)刻牢記它決不是“免維護(hù)”電�。據(jù)文獻(xiàn)�(bào)�,VARL電池使用壽命�15-20年(25℃浮充使用),但�(shí)際在使用�,電池會(huì)出現(xiàn)提前失效的現(xiàn)�,容量降�80%以下。蓄電池失效系指電池性能逐漸退�,直至不能使�。造成VARL電池性能下降的原因是多方面的,主要有以下幾種�

  1 失水

  從閥控鉛酸蓄電池中排出氫�、氧�、水蒸氣或酸�,都是電池失水的方式和干涸的原因。造成失水的原因主要有:氣體復(fù)合不完全、蓄電池密封不好、板柵腐�、浮充電壓設(shè)置過高等原因。閥控鉛酸蓄電池的水分損失是影響其壽命的重要原因。蓄電池失水,會(huì)�(dǎo)致電解液的減�,使電池的容量降低而失效�

  防止電池失水可通過以下措施:選用耐腐蝕合�,減少水的消�;提高材料純�,減少自放電;選用透水、透氣率小的材料作殼體,注意極柱及殼蓋間的密封;保證氣體復(fù)合的前提下,盡可能增加電池含水量;嚴(yán)格控制電池的充電電壓,一般電池充電電壓應(yīng)控制�2�35 V/單�(25�)以下�

  2 早期容量損失(PCL�

  早期容量損失是指蓄電池組在使用過程中,只用幾�(gè)月或一年其容量就低于額定值的

  80� ,或其中�(gè)別蓄電池的性能急劇變差。造成容量早期失效的原因有:活性物�(zhì)密度過低;裝配壓力過�,使極板活性物�(zhì)和板柵界面的電阻增大;缺乏特殊添加劑如Sn(錫)等;不適宜的循�(huán)條件而引起活性物�(zhì)�(jié)�(gòu)變化,使之失去“活性��

  防止早期容量損失可通過以下措施:采用合適的正極板柵合金,如向鉛、鈣合金中添加一定比例的�;改�(jìn)板柵�(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)以減小電池充放電�(shí)體積的變化�

  3 熱失�

  熱失控是指蓄電池在恒壓充電時(shí),充電電流和電池溫度�(fā)生一種累積性的增強(qiáng)作用,并逐步損壞蓄電�。熱失控的直接后果是蓄電池的外殼鼓包、漏�,電池容量下�,失�。由于閥控鉛酸蓄電池采用貧液緊密裝配�(shè)�(jì),電池散熱不�。充電時(shí)氧循�(huán)反應(yīng)�(huì)�(chǎn)生熱量,如不及時(shí)�(dǎo)�,則�(huì)使電池溫度升�;如若沒有及�(shí)降低充電電壓,則充電電流就會(huì)加大,析氧速率增大,又反過來使電池溫度升高。如此惡性循�(huán)下去,就�(huì)引起熱失控現(xiàn)��

  防止熱失控的措施�,采取恒壓限流的充電方式,防止電池的過充�,開�(guān)電源�(shè)置的均充電壓值和浮充電壓值不能高于廠家所�(guī)定的�(shù)�。另外在電池�(shè)�(jì)和制造中盡量減小電阻的內(nèi)�,如正負(fù)極間距要小,電池要緊裝配��

  4 �(fù)極不可逆硫酸鹽�

  在正常條件下,鉛蓄電池在放電�(shí)形成硫酸鉛結(jié)晶,在充電時(shí)能較容易地還原為�。如果電池的使用和維�(hù)不當(dāng),例如經(jīng)常處于充電不足或過放�,負(fù)極就�(huì)逐漸形成一種粗大堅(jiān)硬的硫酸�,它幾乎不溶解,用常�(guī)方法充電很難使它�(zhuǎn)化為活性物�(zhì),從而減少了電池容量,甚至成為蓄電池壽命終止的原�,這種�(xiàn)象稱為極板的不可逆硫酸鹽化。硫酸鹽化是�(fù)極失效的主要原因�

  為防止硫酸化的形成,電池必須�(jīng)常保持充足電的狀�(tài),不可過放電�

  5 正極板柵的腐�

  在實(shí)際運(yùn)行過程中,一定要根據(jù)�(huán)境溫度選擇合適的浮充電壓。浮充電壓過�,除引起水損失加速外,也引起正極板柵腐蝕加�。當(dāng)合金板柵�(fā)生腐蝕時(shí),產(chǎn)生應(yīng)�,致使極板變彀伸�(zhǎng),使板柵與有效物�(zhì)的接觸面積減�,因而導(dǎo)致容量的下降。閥控鉛酸蓄電池的壽�,取決于正極板壽�,其�(shè)�(jì)壽命是按正極板柵合金的腐蝕速率�(jìn)行計(jì)算的。正極板柵腐蝕得越多,電池的剩余容量就越�,電池壽命就越短�

  正極板柵腐蝕的速度隨著溫度、充電電壓和電解液酸濃度的上升而增�。為減少電池正極板的腐蝕,應(yīng)避免蓄電池過充電;避免因電池失水造成電解液比重增�,加劇正極板腐蝕;研究新的更耐腐蝕的合金;增加正極板柵的厚度�

  6 隔板�(zhì)量下�

  閥控鉛酸蓄電池的隔板具有多孔�(jié)�(gòu)和很�(qiáng)的吸液能�,不但可以保持電解液,而且可以保證氧氣的擴(kuò)散和再化�。由于VRLA電池為緊密裝�,電池中的隔板使用一定時(shí)期之�,產(chǎn)生彈性疲勞,隔板原來承受的壓力消�。致使隔板不能與極板完全接觸,在隔板與極板間�(chǎn)生裂�,電池內(nèi)阻增�,電池性能下降�

  7 蓄電池組的均勻�

  電池端電壓的均勻�,可以反映出電池組內(nèi)電池的質(zhì)量差異。電池端電壓的均勻性有二�(gè)指標(biāo),一�(gè)為靜�(tài),另一�(gè)為動(dòng)�(tài),使用中(平�(shí)處于浮充狀�(tài))的電池端壓一般測(cè)�(dòng)�(tài)指標(biāo)。閥控式密封鉛酸蓄電池組中單體蓄電池的開路電壓之差不小于20 mV;各單體蓄電池的浮充電壓與平均值之差應(yīng)小于50mV�

  影響均勻性的因素主要有:蓄電池原材料和半成品的規(guī)格和�(zhì)�;單向閥的開啟和�(guān)閉壓�;注酸量;蓄電池生產(chǎn)工藝的控制等原因�

正確使用和維�(hù)

  閥控蓄電池的使用壽命和機(jī)房的�(huán)�,整流器的設(shè)置參�(shù),以及運(yùn)行狀況很有關(guān)�。同一品牌的蓄電池,當(dāng)其在不同的環(huán)境和不同的維�(hù)條件下使用時(shí),其�(shí)際使用壽命會(huì)相差很大�

 ?�?)為保證蓄電池的使用壽命,不要使蓄電池有過放�。穩(wěn)定的市電以及油機(jī)配備是蓄電池使用壽命�(zhǎng)的良好保證,而且油機(jī)每月啟動(dòng)一�,檢查其是否能正常工作�

 ?�?)一些整流器(開�(guān)電源)的參數(shù)�(shè)置(如浮充電�,均充電�,均充的頻率和時(shí)間,�(zhuǎn)均充判據(jù),轉(zhuǎn)浮充判據(jù),環(huán)境溫�,溫度補(bǔ)償系�(shù),直流輸出過壓告�,欠壓告警,充電限流值等�,要跟各蓄電池廠家溝通后再具體確��

 ?�?)每�(gè)�(jī)房的蓄電池配置容量在8-10小時(shí)率比較合�。頻繁的大電流放電會(huì)使蓄電池使用壽命縮短�

 ?�?)閥控蓄電池雖稱“免維護(hù)”蓄電池,但在實(shí)際工作中仍需履行維護(hù)手續(xù)。每月應(yīng)檢查的項(xiàng)目如下:?jiǎn)误w和電池組浮充電壓;電池的外殼和極柱溫�;電池的殼蓋有無變形和滲液;極柱,安全閥周圍是否滲液和酸霧溢出�

 ?�?)如果電池的連接條沒有擰緊,�(huì)使連接處的接觸電阻增大,在大電流充放電過程中,很容易使連接條發(fā)熱甚�?xí)�?dǎo)致電池蓋的熔�,情況嚴(yán)重的可能引發(fā)明火。所以維�(hù)人員能每半年做一次連接條的擰緊工作,以保證蓄電池安全運(yùn)行�

  �6)為了確保用電設(shè)備的安全�,要定期考察電池的儲(chǔ)備容量,檢驗(yàn)電池�(shí)際容量能�(dá)到額定容量的百分�,避免因其容量下降而起不到備用電源的作�。對(duì)于已�(yùn)行三年以上的電池,能每年�(jìn)行一次核�(duì)性放電試�(yàn),放出額定容量的30�40%。每三年�(jìn)行一次容量放電測(cè)試,放出額定容量80%�

 ?�?)蓄電池放電�(shí)注意事項(xiàng):應(yīng)先檢查整組電池的連接處是否擰�,再根據(jù)放電倍率來確定放電記錄的�(shí)間間隔,�(duì)于已開通的�(jī)房一般使用假�(fù)載�(jìn)行單組電池的放電,在另一組電池放電前,應(yīng)先對(duì)已放電的電池�(jìn)行充�,爾后才能對(duì)另一組電池�(jìn)行放電。放電時(shí)�(yīng)緊密注意比較落后的電�,以防某�(gè)單體電池的過放電�

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