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閥控鉛酸蓄電�
閱讀�8773時間�2011-05-05 19:10:54

  近十余年來,閥控鉛酸蓄電池(VRLA)在許多不同�(lǐng)域被迅速推廣應(yīng)�。VRLA電池“免維護”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,由于其免維護性能、輕�、易于安�,使用年限比傳統(tǒng)防酸隔爆式電池長等優(yōu)�,很快在電信界及其他UPS�(yīng)用場所中得到廣泛應(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:電池接通負荷后在放電過程中顯示的電�。工作電壓與放電條件有關(guān),放電電流越�,工作電壓越低;溫度越低,工作電壓越��

  2、電池的容量�

  a、電池的理論容量:活性物�(zhì)按法拉第定律計算而得的理論��

  b、電池的實際容量: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�,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〉實際容量〉額定容�

  3、電池的�(nèi)阻:

  電流通過電池的內(nèi)部時受到阻力,使電池的電壓降低。電池的阻不是常�(shù),因為活性物�(zhì)的組�、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�,歐姆內(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)系而是對數(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具有較好的機械強度和較大的尺�。當α-PbO2/β-PbO2�0.8時,電池具有的深放電能力�

失效原因分析

  VRLA電池因為有突出的特點已被廣泛�(yīng)用,但和所有電池一樣也存在可靠性和壽命問題,我們應(yīng)時刻牢記它決不是“免維護”電池。據(jù)文獻報道,VARL電池使用壽命�15-20年(25℃浮充使用),但實際在使用中,電池會出現(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�、水蒸氣或酸霧,都是電池失水的方式和干涸的原�。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�(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�;提高材料純度,減少自放�;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�,盡可能增加電池含水量;嚴格控制電池的充電電�,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,只用幾個月或一年其容量就低于額定值的

  80� ,或其中個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�;改進板柵結(jié)�(gòu)�(shè)計以減小電池充放電時體積的變��

  3 熱失�

  熱失控是指蓄電池在恒壓充電時,充電電流和電池溫度�(fā)生一種累積性的增強作用,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)�,電池散熱不佳。充電時氧循�(huán)反應(yīng)會產(chǎn)生熱�,如不及時導(dǎo)�,則會使電池溫度升高;如若沒有及時降低充電電�,則充電電流就會加大,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,就會引起熱失控�(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)計和制造中盡量減小電阻的內(nèi)�,如正負極間距要�,電池要緊裝配等�

  4 負極不可逆硫酸鹽�

  在正常條件下,鉛蓄電池在放電時形成硫酸鉛�(jié)晶,在充電時能較容易地還原為�。如果電池的使用和維護不�,例如經(jīng)常處于充電不足或過放�,負極就會逐漸形成一種粗大堅硬的硫酸鉛,它幾乎不溶解,用常規(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因,這種�(xiàn)象稱為極板的不可逆硫酸鹽�。硫酸鹽化是負極失效的主要原��

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

  5 正極板柵的腐�

  在實際運行過程中,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速。當合金板柵�(fā)生腐蝕時,產(chǎn)生應(yīng)力,致使極板變形、伸�,使板柵與有效物�(zhì)的接觸面積減小,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)計壽命是按正極板柵合金的腐蝕速率進行計算的。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高。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高,加劇正極板腐�;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)和很強的吸液能力,不但可以保持電解液,而且可以保證氧氣的擴散和再化合。由于VRLA電池為緊密裝�,電池中的隔板使用一定時期之后,�(chǎn)生彈性疲�,隔板原來承受的壓力消失。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�。電池端電壓的均勻性有二個指�,一個為靜態(tài),另一個為動態(tài),使用中(平時處于浮充狀�(tài))的電池端壓一般測動態(tài)指標。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)量;單向閥的開啟和關(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�

  閥控蓄電池的使用壽命和機房的�(huán)�,整流器的設(shè)置參�(shù),以及運行狀況很有關(guān)�。同一品牌的蓄電池,當其在不同的環(huán)境和不同的維護條件下使用時,其實際使用壽命會相差很大�

 ?�?)為保證蓄電池的使用壽命,不要使蓄電池有過放�。穩(wěn)定的市電以及油機配備是蓄電池使用壽命長的良好保證,而且油機每月啟動一�,檢查其是否能正常工��

 ?�?)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�,轉(zhuǎn)均充判據(jù),轉(zhuǎn)浮充判據(jù),環(huán)境溫度,溫度補償系數(shù),直流輸出過壓告警,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��

 ?�?)每個機房的蓄電池配置容量在8-10小時率比較合�。頻繁的大電流放電會使蓄電池使用壽命縮短�

 ?�?)閥控蓄電池雖稱“免維護”蓄電池,但在實際工作中仍需履行維護手續(xù)。每月應(yīng)檢查的項目如下:單體和電池組浮充電壓;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�,會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)熱甚至會�(dǎo)致電池蓋的熔�,情況嚴重的可能引發(fā)明火。所以維護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��

 ?�?)為了確保用電設(shè)備的安全性,要定期考察電池的儲備容�,檢驗電池實際容量能達到額定容量的百分比,避免因其容量下降而起不到備用電源的作�。對于已運行三年以上的電�,能每年進行一次核對性放電試驗,放出額定容量�30�40%。每三年進行一次容量放電測�,放出額定容�80%�

 ?�?)蓄電池放電時注意事項:�(yīng)先檢查整組電池的連接處是否擰緊,再根�(jù)放電倍率來確定放電記錄的時間間隔,對于已開通的機房一般使用假負載進行單組電池的放�,在另一組電池放電前,應(yīng)先對已放電的電池進行充電,爾后才能對另一組電池進行放電。放電時�(yīng)緊密注意比較落后的電�,以防某個單體電池的過放��

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