浅谈直流蓄电池的运行与维护

浅谈直流蓄电池的运行与维护摘要：本文简述了密封阀控铅酸蓄电池的运行环境及失效原理，介绍了直流蓄电池的日常维护工作和蓄电池常用的测试方法，并对不同测试方法的优劣进行了比较。关键词：密封阀控铅酸蓄电池；温度；容量；电压；内阻随着电力通信技术的发展，通信电源作为通信系统的“心脏”越来越显示出它的重要性，而蓄电池作为电力通信设备的备用电源，是电力通信网络可靠运行的重要保证。因此正确、科学地使用蓄电池，加强日常维护和检测管理显得非常必要，及时发现缺陷电池，了解蓄电池的性能特性，合理选择蓄电池的型号，科学使用和管理蓄电池将给电力通信的运行带来更好的安全效益和经济效益。1蓄电池运行环境目前电力通信使用的蓄电池大多为密封阀控铅酸蓄电池（VRLA），VRLA以其密封性好、无污染、在维护过程中不需要加水加酸而被称为“免维护蓄电池”。为保证蓄电池的放电容量，有效延长使用寿命，必须保证密封阀控铅酸蓄电池（VRLA）有一个适当的运行环境。1.1环境温度蓄电池正常运行的温度是10℃～30℃，最佳运行温度是25℃，高温会缩短蓄电池的使用寿命，当温度每升高5℃，蓄电池的使用寿命会降低10%，低温又灰使蓄电池的容量缩小，15℃环境下蓄电池会损失约10%的容量。1.2环境湿度蓄电池的运行湿度应该在5～95%（不结露）之间，环境湿度过高，会在蓄电池表面结露，容易出现短路，环境温度过低，容易产生静电。1.3灰尘蓄电池间的灰尘过多，容易使蓄电池短路，另外也容易造成安全阀堵塞失效。2密封阀控铅酸蓄电池的失效虽然密封阀控铅酸蓄电池（VRLA）被称为“免维护蓄电池”。但事实上它并非真正的免维护，VRLA日常维护和检测内容也很多，如果维护不到位的话，VRLA电池很容易失效，造成电池失效的原因主要有以下几种方式。2.1电池失水铅酸蓄电池失水会导致电解液比重增高，使电池正极栅板腐蚀，造成电池活性物质减少，从而使电池的容量降低而失效。虽然VRLA可免除补加水维护，但密封蓄电池不补加水是有条件的，即：充电电压在2.35V/单体以下且放电期间无气体逸出，但当充电电压超过2.35V/单体时就有可能使气体逸出，因为此时电池体内短时间产生了大量气体来不及被负极吸收，压力超过临界值时便通过排气阀排气，即使电池失水。所以VRLA对电池充电电压的要求是非常严格的。2.2负极硫酸化电池负极栅板的主要活性物质是海绵状铅，当VRLA的电荷不足时，在电池的正负极栅板上就有PbSO4存在，PbSO4长期存在会失去活性，不能再参与化学反应，这一现象称为活性物质的硫酸化，硫酸化使电池的活性物质减少，降低电池的有效容量，也影响电池的气体吸收能力，久之会使电池失效。为防止硫酸化的形成，电池必须经常保持在充足电的状态。2.3正极板腐蚀由于电池失水，造成电解液比重增高，过强的电解液酸性加剧正极板腐蚀，因此防止极板腐蚀必须注意防止电池失水现象发生。2.4热失控热失控是指蓄电池在恒压充电时充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用，并逐步损坏蓄电池。一般情况下，蓄电池的浮充电压为2.23—2.25V/单体（25℃）比较合适，而如果浮充电压低于2.23V/单体或高于2.25V/单体对蓄电池进行长期充电的话，很可能出现热失控现象。有关资料表明从目前国内蓄电池使用的状况调查来看，热失控是VRLA蓄电池失效的主要原因之一。3蓄电池的维护与测试蓄电池安装完成后，必须加强蓄电池的维护、监测并合理科学地使用使用电池。根据有关规程的规定，每年应以0.1C10电流率进行核对性放电试验，放出额定容量的40%。每月巡检时要检查蓄电池的端电压、单电压、电池温度；连接处有无松动、腐蚀现象；电池壳体有无渗漏和变形；极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出等。蓄电池的数据要进行存档并分析比较，通常对蓄电池的测试有以下几种方法。3.1负载测试将蓄电池组脱离供电系统，以10小时率电流对负荷放电，同时测量每一蓄电池电压，当降到规定值时（单体1.8V），停止放电，计算时间得出蓄电池组容量。负载测试可以对蓄电池在内的整个备用电源系统进行全面地检查，即可以检查出各单体电池和电池外部电路的故障，但该种测试必须与放电试验结合进行。进行负载放电测试时应注意以下一些问题，放电电流不宜过大，电池的端电压不要低于终止电压（43V），以防止蓄电池过度放电导致蓄电池性能下降和寿命缩短，另外放电后应及时对电池进行充电。3.2电压巡检在放电状态下，主要测试蓄电池组的端电压值、浮充电流值、单只蓄电池的电压值等参数，找出其中端电压下降最快的一只，再对此蓄电池在线放电检测其容量，即代表该组蓄电池的容量。该方法虽然方便可行，但只能判读已严重失效的蓄电池，不能反映蓄电池组中每个单体的性能状况。实践证明，单电池电压监测的预警性和前瞻性较差，无法准确测定电池容量，及时找出老化电池。3.3内阻监测法单电池内阻监测方法是目前最有效检测电池优劣的方法之一，是电池监测技术的质变，即由被动监测转变为主动测试电池的内部状态。由于电池内阻与它本身的容量有着密切的关系，因此可以利用测试内阻来预测电池的容量，虽然二者之间并非一般的线性关系，但通过对电池内阻的测试可以作为电池性能好坏的指示信号。内阻监测法的优点在于对在线使用的蓄电池来说，此方法对系统的影响最小，通过对单电池内阻巡检和分析可以使蓄电池处于良好的运行状态，能够及时提醒用户蓄电池组的劣化趋势。4结束语直流蓄电池是电力系统通信设备的备用动力，在电力通信设备的可靠安全运行中起着重要的作用。加强对蓄电池的监测和维护，及时发现蓄电池存在的隐患和缺陷，是保证蓄电池能否可靠供电的保证，因此通过科学的维护和管理，不断提高蓄电池运行的可靠性，对电力系统通信设备的安全运行有着积极和重要的作用。