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文檔簡介
1、閥控式鉛酸蓄電池閥控式鉛酸蓄電池電池簡介閥控式密封鉛酸蓄電池就是VRLA電池。 英語全稱為:Valve Regulated Lead Acid Battery 它誕生于20世紀70年代,到1975年時,在一些發達國家已經形成了相當的生產規模,很快就形成了產業化并大量投放市場。這種電池雖然也是鉛酸蓄電池,但是它與原來的鉛酸蓄電池相比具有很多優點,而倍受用戶歡迎,特別是讓那些需要將電池配套設備安裝在一起(或一個工作間)的用戶青睞,例如UPS、電信設備、移動通信設備、計算機、摩托車等。這是因為VRLA電池是全密封的,不會漏酸,而且在充放電時不會象老式鉛酸蓄電池那樣會有酸霧放出來而腐蝕設備,污染環境,
2、所以從結構特性上人們把VRLA電池又叫做密閉(封)鉛酸蓄電池。為了區分,把老式鉛酸蓄電池叫做開口鉛酸蓄電池。由于VRLA電池從結構上來看,它不但是全密封的,而且還有一個可以控制電池內部氣體壓力的閥,所以VRLA鉛酸蓄電池的全稱便成了“閥控式密閉鉛酸蓄電池”。 技術特點鉛酸蓄電池的電性能用下列參數量度:電池電動勢、開路電壓、終止電壓、工作電壓、放電電流、容量、電池內阻、儲存性能、使用壽命(浮充壽命、充放電循環壽命)等。 相關參數當蓄電池用導體在外部接通時,正極和負極的電化反應自發地進行,倘若電池中電能與化學能轉換達到平衡時,正極的平衡電極電勢與負極平衡電極電勢的差值,便是電池電動勢,它在數值上等
3、于達到穩定值時的開路電壓。電動勢與單位電量的乘積,表示單位電量所能作的最大電功。但電池電動熱與開路電壓意義不同:電動勢可依據電池中的反應利用熱力學計算或通過測量計算,有明確的物理意義。后者只在數字上近于電動勢,需視電池的可逆程度而定。 電池在開路狀態下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池正極電極電勢與負極電極電勢之差。 電池工作電壓是指電池有電流通過(閉路)的端電壓。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。電池在接通負載后,由于歐姆電阻和極化過電位的存在,電池的工作電壓低于開路電壓。 電池容量?電池容量是指電池儲存電量的數量,以符號C表示。常用的單位為安培小時,簡稱安時(Ah)或毫安時(
4、mAh)。 電池的容量可以分為額定容量(標稱容量)、實際容量。 (1)額定容量 額定容量是電池規定在25環境溫度下,以10小時率電流放電,應該放出最低限度的電量(Ah)。 a、放電率。放電率是針對蓄電池放電電流大小,分為時間率和電流率。 放電時間率指在一定放電條件下,放電至放電終了電壓的時間長短。依據IEC標準,放電時間率有20,10,5,3,1,0.5小時率及分鐘率,分別表示為:20Hr,10Hr,5Hr,3Hr,2Hr,1Hr,0.5Hr 等。 b、放電終止電壓。鉛蓄電池以一定的放電率在25環境溫度下放電至能再反復充電使用的最低電壓稱為放電終了電壓。大多數固定型電池規定以10Hr放電時(2
5、5)終止電壓為1.8V/只。終止電壓值視放電速率和需要而夫定。通常,為使電池安全運行,小于10Hr的小電流放電,終止電壓取值稍高,大于10Hr的大電流放電,終止電壓取值稍低。在通信電源系統中,蓄電池放電的終止電壓,由通信設備對基礎電壓要求而定。 放電電流率是為了比較標稱容量不同的蓄電池放電電流大小而設的,通常以10小時率電流為標準,用I10表示,3小時率及1小時率放電電流則分別以I3、I1表示。 c、額定容量。固定鉛酸蓄電池規定在25環境下,以10小時率電流放電至終了電壓所能達到的額定容量。10小時率額定容量用C10表示。10小時率的電流值為C10/10 其它小時率下容量表示方法為:3小時率容
6、量(Ah)用C3表示, 在25環境溫度下實測容量(Ah)是放電電流與放電時間(h)的乘積,閥控鉛酸固定型電池C3和I3值應該為 C3=0.75 C10(Ah) I3=2.5 I10(h) 1小時定容量(Ah)用C1表示,實測C1和I1值應為C1=0.55 C10(Ah) I1=5.5 I10(h) (2)實際容量 實際容量是指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,單位為Ah。 電池內阻電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻,極化內阻又包括電化學極化與濃差極化。內阻的存在,使電池放電時的端電壓低于電池電動勢和開路電壓,充電時端電壓高于電動勢和開路電壓。電池的內阻不是常數,在充放
7、電過程中隨時間不斷變化,因為活性物質的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。 歐姆電阻遵守歐姆定律;極化電阻隨電流密度增加而增大,但不是線性關系,常隨電流密度的對數增大而線性增大。 循環壽命蓄電池經歷一次充電和放電,稱為一次循環(一個周期)。在一定放電條件下,電池工作至某一容量規定值之前,電池所能承受的循環次數,稱為循環壽命。 各種蓄電池使用循環次數都有差異,傳統固定型鉛酸電池約為500600次,起動型鉛酸電池約為300500次。閥控式密封鉛酸電池循環壽命為10001200次。影響循環壽命的因素一是廠家產品的性能,二是維護工作的質量。固定型鉛電池用壽命,還可以用浮充壽命(年)來衡量,閥控式密封
8、鉛酸電池浮充壽命在10年以上。 對于起動型鉛酸蓄電池,按我國機電部頒標準,采用過充電耐久能力及循環耐久能力單元數來表示壽命,而不采用循環次數表示壽命。即過充電單元數應在4以上,循環耐久能力單元數應在3以上。 電池能量電池的能量是指在一定放電制度下,蓄電池所能給出的電能,通常用瓦時(Wh)表示。 電池的能量分為理論能量和實際能量。理論能量W理可用理論容量和電動勢(E)的乘積表示,即 W理=C理E 電池的實際能量為一定放電條件下的實際容量C實與平均工作電壓U平的乘積,即 W實=C實U平 常用比能量來比較不同的電池系統。比能量是指電池單位質量或單位體積所能輸出的電能,單位分別是Wh/kg或Wh/L。
9、 比能量有理論比能量和實際比能量之分。前者指1 kg電池反應物質完全放電時理論上所能輸出的能量。實際比能量為1 kg電池反應物質所能輸出的實際能量。 由于各種因素的影響,電池的實際比能量遠小于理論比能量。實際比能量和理論比能量的關系可表示如下: W實= W理KVKRKm 式中 KV電壓效率; KR反應效率; Km質量效率。 電壓效率是指電池的工作電壓與電動勢的比值。電池放電時,由于電化學極化、濃差極化和歐姆壓降,工作電壓小于電動勢。 反應效率表示活性物質的利用率。 電池的比能量是綜合性指標,它反映了電池的質量水平,也表明生產廠家的技術和管理水平。 儲存性能蓄電池在貯存期間,由于電池內存在雜質,
10、如正電性的金屬離子,這些雜質可與負極活性物質組成微電池,發生負極金屬溶解和氫氣的析出。又如溶液中及從正極板柵溶解的雜質,若其標準電極電位介于正極和負極標準電極電位之間,則會被正極氧化,又會被負極還原。所以有害雜質的存在,使正極和負極活性物質逐漸被消耗,而造成電池喪失容量,這種現象稱為自放電。 電池自放電率用單位時間內容量降低的百分數表示:即用電池貯存前(C10)(C10”)容量差值和貯存時間T(天、月)的容量百分數表示。閥控式密封鉛酸蓄電池技術與簡單維護閥控式密封鉛酸蓄電池技術與簡單維護一、一、 閥控式密封鉛酸蓄閥控式密封鉛酸蓄電池電池在通信電源系統中在通信電源系統中的作用的作用1 后備電源,
11、包括直流供電系統和UPS系統2 平滑濾波3 調節系統電壓4 動力設備啟動電源圖1:電池作用示意圖 . 二、二、 固定型鉛酸蓄電池的類型固定型鉛酸蓄電池的類型三、閥控式密封鉛酸蓄三、閥控式密封鉛酸蓄電池電池中一些字母、數字、名詞的含義中一些字母、數字、名詞的含義1.GFM中G:固定用,F:閥控式,M:密封2.3GFM1000中3:表示每組合電池的單體數,1000:表示電池的額定容量(Ah,10h率)。華達為例3.GFM2000中2000:表示容量為2000Ah的電池。太行為例4.C10與I10:C10表示電池的10小時率放電容量。I10表示電池10小時率放電的電流。I10=C10/10(A)5.
12、放電深度:電池放電時放出所有容量的程度,一般用百分數表示。放電深度為20%:電池只放出所有容量的20%即停止放電,此時電池還剩有80%的容量。開路電壓:電池在開路狀態下的端電壓。(單體電池的開路電壓大約為2.13V)。工作電壓:電池接通負荷后在放電過程中顯示的電壓,又稱負荷電壓或放電電壓。四、電池自放電四、電池自放電電池的自放電是指電池在存儲期間容量降低的現象。電池自放電原因:1) 正極活性物質與電解液的反應;2) 正極活性物質與板柵合金之間的反應;3) 正極活性物質與負極析出氫氣的反應。電池自放電的速度與板柵材料,電解液密度,活性物質純度及儲存期溫度等因素有關。五、電池的連接方式:五、電池的
13、連接方式:1000Ah以上的大容量電池大部分是由500Ah或1000Ah并聯而成的,連接條使用較多,應采用“多串少并,先串后并”原則。目前華達最大單體電池為2V 1500Ah。在市電正常時,蓄電池與整流器并聯運行,蓄電池自放電引起的容量損失在全浮充過程被補足。在市電中斷或某特殊場合,由蓄電池單獨供電。六、蓄電池的容量:六、蓄電池的容量:1.容量的選擇:容量的選擇:閥控鉛酸蓄電池的額定容量是10小時率房放電容量。放電電流過大,則達不到額定容量。因此,應根據設備負載大小、放電時間、電壓大小等因素來選擇合適容量的電池。蓄電池總容量應按下式配置:QKIT/n1+a(t-25)式中:Q為選用的蓄電池總容
14、量(Ah);K為安全系數,取1.25;I為負荷電流(A);T為放電小時數(h);n為放電容量系數(T、n 在電池安裝手冊上找);t為實際電池所在地最低溫度值。有采暖設備時,取15,無采暖設備取5;a為電池溫度系數((1/)當放電小時率10時,取a=0.006;當10放電小時率1時,取a=0.008;當放電小時率1時,取a=0.01.2.放電率對電池容量的影響放電率對電池容量的影響鉛酸蓄電池容量隨放電倍率增大而減小,在談到容量時,必須指明放電的時率或倍率。電池容量隨放電時率或倍率不同而不同。3.溫度對電池容量的影響溫度對電池容量的影響環境溫度對電池的容量影響較大,隨著環境溫度的降低而減小。環境溫
15、度變化1時的電池容量變化稱為容量的溫度系數。溫度補償系數應以各電池廠家提供的為準。根據國家標準,如環境溫度不是25,則需將四實測容量按下式換算為25基準溫度時的實際容量Ce,其值應符合標準。 Ce=Ct/1+K(t-25)式中:t為放電時的環境溫度,K是溫度系數,10小時放電率的容量實驗時K=0.006/, 3小時放電率的容量實驗時K=0.008/, 1小時放電率的容量實驗時K=0.01/, 4.容量計算容量計算閥控式鉛酸蓄電池的實際容量與放電制度(放電率、溫度、終止電壓)和電池的結構有關。如果以恒定電流放電,放電至規定的終止電壓,則電池的實際容量Ct=放電電流I*放電時間t,單位為Ah.5.
16、剩余容量的估算剩余容量的估算電池容量動態計算,是通過電池電流對時間的積分來計算的,它反映了電池充入的或放出的容量的多少,同時有時需要大致了解電池的”好壞程度”,因此需要進行容量的預計.用戶可以啟動容量預計來預 測容量。容量估算的基本方法是:獲取一組完好的標準電池的0.05C10 A放電電壓曲線后,對電池進行以0.05C10A電流放電,每隔一段時間比較一下放電端電壓及放出的容量.例如某標準電池0.05C10A放電到 12.5V用了200分鐘,而所測電池0.05C10A放電到12.5V只用了150分鐘,則該電池的靜置容量為額定容量的150/200*100%= 75%。很多情況需要不是等真正停電后知
17、道電池能支持多長時間,因為如果到這時才發現電池容量不夠為時已晚。所以希望能對電池的容量能進行一個預估。在UPS開機時或運行一定時間時或能進行在線手動的對電池的測試。該測試特別是帶了重要負載后的在線測試是承擔一定的風險的。建議電池只支持很短的一個時間,最好是負載需要的能量由市電和電池分擔,這樣可以防止因電池容量不足造成猝不及防的UPS輸出中斷問題。 但是很多UPS的容量估算是根據電池的電壓直接估算的百分比。不管怎樣,容量估算僅僅是“估算”,一般做到10%的精度已經相當不錯的了。七、七、VRLA電池的失效模式電池的失效模式VRLA電池盡管有許多的優點,但它和所有電池一樣也存在可靠性和壽命問題。VR
18、LA電池文獻報道:其使用壽命為15年左右(25浮充使用)。但國內外的VRLA電池在實際使用過程中,均出現過提前失效的現象。目前造成VRLA電池的失效模式主要有板柵的腐蝕與增長、電解液干涸、負極硫酸鹽化、早期容量損失(PCL)、熱失控等。八、八、VLRA電池的使用和維護電池的使用和維護1、VLRA電池的選型電池的選型VLRA電池主要應用于電信、電力、UPS不間斷電源等領域。在使用前必須正確的選擇型號,以保證電池有足夠的放電容量(負載大小與放電時間是選擇電池容量的主要依據),使通信設備能夠正常運行;另外選擇合理的容量能夠避免選擇容量過大而造成浪費。選型方法有兩種: 1)計算法 )、曲線查找法。2、
19、VLRA電池的安裝使用及注意事項電池的安裝使用及注意事項在安裝和使用電池之前,首先應仔細閱讀產品說明書,按要求進行安裝和使用。安裝時,應特別注意以下幾個方面:1)、安裝方案應根據地點、條件制訂,如地面負荷、通風環境、陽光照射、腐蝕和有機溶劑、機房布局、維修是否方便等。2)、安裝時新舊蓄電池一般不能混用,不同類型的電池或不同容量的電池決不可混合使用。3)、電池均為100荷電出廠,必須小心操作,忌短路,安裝時應采用絕緣工具,戴絕緣手套,防止電擊。4)、電池在安裝使用前,在035的環境下存放,儲存期限為3個月,若超過3個月,就應按使用書給定標準對電池進行補充電。5)、按規定的串并聯線路,連接列間、層
20、間、面板端子的電池連接,在安裝末端連接件和整個電源系統導通前,應認真檢查正負極性及測量系統電壓。并注意:在符合設計截面積的前提下,引出線應盡可能短,以減少大電流放電時的壓降;兩組以上電池并聯時,每組電池至負載的電纜線最好等長,以利于電池充放電時各組電池電流均衡。6)、電池連接時,螺絲必須緊固,但也要防止擰緊力過大而使極柱嵌銅間損壞。7)、安裝結束后應再次檢查系統電壓和電池正負極方向 ,以確保電池安裝的正確。8)、可用肥皂水浸濕軟布清潔電池殼、蓋、面板和連接線,不能用有機溶劑清洗,以免腐蝕電池蓋及其它部件。3、VRLA電池的維護電池的維護1)、補充電:采用恒壓限流充電。a、 電池系統安裝完畢,對
21、電池組進行補充充電;b、 電池擱置停用時間超過三個月;蓄電池的放電a、每年應以實際負荷做一次核對性放電試驗,放出額定容量的30%-40%;b、每三年做一次容量試驗,到使用六年后應每年做一次;2)、蓄電池容量的測量方法1:離線式測量法a、將脫離供電系統的蓄電池組充滿電后靜置124h,在環境溫度為255的條件下開始放電;b、放電開始前應測蓄電池的端電壓,放電期間應測記蓄電池的放電電流,時間及環境溫度,放電電流波動不得超過規定值的1%;c、放電期間應測蓄電池端電壓及室溫,測量時間間隔為:10h率放電1h,3h率放電0.5h,1h率放電10min,在放電末期要隨時測量,以便準確地確定達到放電終止電壓的
22、時間;d、放電電流乘以放電時間即為蓄電池組的容量,蓄電池不按10小時率放電時或環境溫度不是25時,則應將實際測量的容量換算成25時的容量;e、放電結束后,要對蓄電池組充電,充入電量應是放電電量的1.2倍。方法方法2:在線式測量法:在線式測量法a、在供電系統中,關掉整流器由蓄電池組放電供給通信設備,在蓄電池組放電時找出蓄電池組中電壓最低,容量最差的一只電池來作為容量試驗的對象;b、打開整流器對蓄電池組進行充電,等蓄電池組充滿后穩定1小時以上;c、對a中放電時找出的最差的那只電池進行10小時率放電試驗,放電前后要測量該只電池的端電壓、溫度、放電時間和室溫。以后每隔1h測試一次,放電快到終止電壓時,
23、應隨時測試,以便準確記錄放電時間:d、放電時間乘以放電電流即為該電池的容量,當室溫不是25時,應按式(1)換算成25時的容量;e、放電試驗結束后用充電機對該只電池進行充電,恢復其容量;f、根據測量的數據繪制放電曲線;方法3:核對性容量試驗法為了能隨時掌握蓄電池組的大致容量,進行核對性放電試驗是為了能隨時掌握蓄電池組的大致容量,進行核對性放電試驗是必要的,其方法是:必要的,其方法是:a、在直流供電系統中,關閉開關電源,讓蓄電池對通信設備供電,蓄電池組放電前后要測試每只電池的端壓、溫度、比重、室溫和放電時間、放出額定容量的30%40%為止;b、放電結束后,要對蓄電池充電;c、根據測試的數據作出放電
24、曲線,留作以再次測試時做比較;注意事項:上述3種蓄電池的容量試驗方法,是日常維護中常用的方法,但無論哪種方法,在容量測試期間通信安全都會受到一定的威脅。因此在做容量試驗時要防止市電中斷,備用發電組應處于良好狀態3)、周期維護項目月度保養每月完成下列檢查:1、浮充電壓,環境溫度;、浮充電壓,環境溫度;2、連接處有無松動、腐蝕現象;、連接處有無松動、腐蝕現象;3、電池殼體有無滲漏和變形;、電池殼體有無滲漏和變形;4、極柱、安全閥周圍是否有酸霧溢出;、極柱、安全閥周圍是否有酸霧溢出;5、逐個檢查電池的清潔度、端子的損傷及發熱痕跡、外殼及蓋、逐個檢查電池的清潔度、端子的損傷及發熱痕跡、外殼及蓋的損壞或
25、過熱痕跡的損壞或過熱痕跡;6、測量和記錄電池系統的總電壓、浮充電流;、測量和記錄電池系統的總電壓、浮充電流;季度保養1、重復各項月度檢查;2、測量和記錄各在線電池的浮充電壓,若經過溫度校正有兩只以上電池電壓低于2.18V,與廠家聯系。年度保養1、重復季度所有保養、檢查;2、每年檢查連接部分是否有松動;3、每年電池組以實際負荷進行一次核對性放電試驗,放出額定容量的30%40%;三年保養每三年進行一次容量試驗,到使用六年后每年做一次,若該組電池實放容量低于額定容量的80%,則認為該電池組壽命終止。九、電池維護過程中應注意的一些問題:九、電池維護過程中應注意的一些問題:1、機房的供電情況為保證蓄電池
26、的使用壽命,最好不要使蓄電池有過放電的情況,穩定的市電及油機配備是蓄電池使用壽命長的良好保證,而且油機最好至少每月啟動一次,檢查其是否能正常工作。2、VLRA電池的使用環境VLRA電池應安裝在院里人員和易產生火花的地方,最好在清潔的環境中使用。電池室的室溫應控制在5至35之間,有條件最好安裝空調,控制在25左右。潮濕、通風不暢、太陽照射等環境必然會使電池的壽命縮短(如果溫度超過35電池壽命將折半)。因此,環境清潔、良好的通風條件、合適的環境溫度及無太陽照射是十分必要的。3、整流器的參數設置整流器的參數設置(浮充電壓、均充電壓、均充的頻率和時間、均浮充轉換判定依據、溫度補償系數、直流過欠壓告警、
27、充電限流值等)要和蓄電池廠家溝通后設定。4、連接條是否擰緊電池的連接條沒有擰緊,會使連接處電阻增大,在大電流充放電過程中,容易使連接條發熱甚至會導致電池蓋的熔化,情況嚴重時可能引發明火。5、電池的電壓偏高偏低新電池電壓偏高是部分廠家為提高電池壽命采用厚極板而對電壓的均勻性較難控制所致,一般要進行多次充放電才會逐漸均勻;對電池電壓偏低的可以進行整組電池淺放電看該電池是否放電電壓也明顯偏低,若是,就要聯系相關廠家進行更換。6、電池爬酸現象的解決方案由于密封不良而出現的蓄電池爬酸現象,主要原因在于蓄電池用極柱密封膠的綜合性能能否滿足應用要求。鉛酸蓄電池的極柱材質一般為鉛和鉛合金,蓄電池殼體一般為AB
28、S或PP,蓄電池極柱和殼體的連接和密封歷來為人們所重視,但一直存在由于密封膠對于兩種材料連接密封不良而出現的硫酸泄露問題。蓄電池極柱膠要求膠體本身力學性能良好,高強度,高韌性,耐酸,耐疲勞;同時,對于金屬和有機物的兩項材質粘接良好,粘接面達到與膠體本身同樣的高強度,高韌性,耐酸,耐疲勞,耐高低溫充放電等使用要求,這樣,才可以保證在蓄電池使用壽命內,不會出現因密封環節不良導致的“爬酸”現象。7、鉛酸電池極柱的數目多少與什么有關鉛酸電池極柱的材質一般為鉛和鉛合金,其導電能力是有一定限度的。因此,蓄電池的極柱數目越多其導電能力和電池壽命越好,電池極柱越多電池內部極柱分到每個極柱的電流就越均勻,這樣就
29、不容易把極柱擊穿,保持良好的導電能力。一般500Ah及其以下的電池極柱為兩個,1000Ah以上的為四個極柱以上。關于蓄電池免維護誤區的資料及維護內容關于蓄電池免維護誤區的資料及維護內容1. 首先明確表明閥控型密封鉛酸蓄電池VRLA不是免維護,而是相對敞口式鉛酸蓄電池來說不用加酸加水省去很大工作量的少維護型閥控型密封鉛酸蓄電池。2. 維護之一:閥控型密封鉛酸蓄電池VRLA在正常運行狀態下,每隔三個月應該進行一次均充電,目的有二:一是對電池容量的一種補充,二是作為對電池活性物質的激活。均充電壓的選擇:3 維護之二:密封電池需經常檢查的項目:a、端電壓b、連接處有無松動、腐蝕現象。c、電池殼體有無滲
30、漏和變形。d、極柱、安全閥周圍是否有酸霧液逸出。e、如具備專業的蓄電池監控系統,應通過監控系統對電池組的總電壓、電流、標示電池的單體電壓、溫度進行監控,并定期自動對蓄電池組進行放電容量測試。實時了解電池充放電曲線及性能,發現故障及時處理。f、每一個單體電池極柱(板)的接觸表面,一概清掃并涂以抗氧化“A”油脂或凡士林 影響閥控式鉛酸蓄電池實際使用壽命的因素很多,起主要作用的有以下幾方面:4、過充:普通鉛酸蓄電池在充電初期,電池端電壓較低,這時無氫氧氣體析出,隨后鉛酸蓄電池端電壓逐漸上升,當電池端電壓升高到一定數值時,電池將析出大量氣體。當電池端電壓上升至2.302.35V/只時(此電壓稱為發氣點
31、電壓)電池中氣體顯著增多。隨著充電的進行,電極表面的PbO2愈來愈多,而PbSO4已逐漸變少,正極析氧速率便會愈來愈大,與此同時電池負極也開始析氫。故過充電將會使電池產生大量的氣體,從而使蓄電池失水導致過早實效,容量早期減退。5、 過放:為了定期檢測電池運行期的荷電能力所進行的放電,稱為核對性放電。VRLA蓄電池以0.1C恒流放電終了電壓為1.80v,放電終了的持續放電稱為過放電,一旦進入過放電狀態,電池端電壓會加速跌落,極容易造成供電中斷,還會造成活性物質過渡的消耗,導致活性物質孔隙和下次充電所預留的反應面積減少,造成電池對后續充電及使用維護的困難,最終導致蓄電池無法充滿,容量大幅度下降。6
32、、 溫度:電池的運行條件也對電池的壽命產生重要的影響。如果在高溫下長期使用,溫度每增高10度,電池壽命降低一半。7、 負極板硫酸化:能夠履行正常工作的VRLA蓄電池,負極板放電產物硫酸鉛呈較小顆粒,充電時很容易恢復為絨狀鉛,但是某些電池放電產物為難溶性大顆粒硫酸鉛,并且在充電時不能還原為絨狀鉛,這種負極板稱為硫酸鹽化。負極板硫酸鹽化的原因有:電池長期充電不足,高溫下長期放電,長期放電擱置,高型極板電解液濃度分層和電池失水等。負極板硫酸鹽化將直接導致蓄電池的容量退縮。防止負極板硫酸鹽化的有效方法是始終保持電池內容量飽滿。8、 長期處于浮充電狀態不放電:長期不放電將會導致蓄電池內部活性物質沉淀,活
33、性物質若長期處于沉淀狀態,將會很難再參與蓄電池內部的化學反應,從而造成蓄電池容量的減失。9、 新電池在剛安裝上之后應該做一個驗收性質的放電,用來檢驗電池的容量;三年之后每年都應該做一次核對性放電,作用有二:一是放電30%-50%,用來防止長期不放電蓄電池內部活性物質沉淀,二是放電80%-100%,用來核對放電檢驗電池的荷電能力,三是用核對放電來找出壞電池以便能及時更換,因為電池組中有壞電池的危害是很大的。蓄電池的充放電蓄電池的充電有相關操作要求,一般就蓄電池的維護作用而言,采用相對十小時率小電流充電效果更好。1、充電過程中應保持電解液溫度不超過40,當電解液溫度達到40時,應采取降溫措施。2、
34、初充電后,應作一次容量試驗,第一次放電應能放出額定容量的80%。3、 蓄電池的充電:蓄電池的充電:3.1.密封電池組遇有下列情況之時應進行充電:密封電池組遇有下列情況之時應進行充電:(1)浮充電壓有兩只以上低于2.18V/只。(2)擱置不用時間超過三個月。3.2、蓄電池充電終止的判斷依據:、蓄電池充電終止的判斷依據:a.充電量不小于放出電量的1.2倍。b.防酸式電池不同電解液溫度和充電電壓的充電終期電流應不大于下表數值并維持3h不變。浮充運行時,充電電壓應隨環境溫度作適當調整,具體見下表:3.4蓄電池的放電:蓄電池的放電:鉛酸蓄電池的容量和電解液的比重是線性關系,通過測量比重可以了解電池的存儲
35、能量情況。閥控式密封蓄電池是貧液電池,且無法進行電解液比重測量,所以如何判定它的好壞,預測貯備容量屬于一大難題。目前,最可靠的方法還是直流放電法。 蓄電池放電時率表電池維護與測試方法的發展歷程1、早期的電池測試與維護、早期的電池測試與維護電池的性能狀態最終體現在電池的容量與落后狀態上,通過電池的電壓、內阻可以在一定程度上反映出電池的好壞,當電池放電到一定程度后,其電壓值便開始明顯降低,因此,在早期的電池維護中,由于測試儀器的匱乏,工程師普遍采用萬用表對電池電壓進行測量,通過電壓高低來定性電池性能的好壞。2 電池測試技術與方法分析電池測試技術與方法分析2.1容量放電法容量檢測是電池在線或離線的情
36、況下,以I10 電流對假負荷進行放電,當有一只電池端電壓先降至終止電壓值時停止放電,電池組的容量就以該電池的容量為代表。電池應每兩年做一次容量試驗,使用五年后宜每年一次,除此之外,應每年以實際負荷做一次核對性放電試驗,放出電池額定容量的3O4O,經過比較和分析來判定運行中電池的容量。2.2在線快速容量測試法(電池巡檢法)在放電狀態下對蓄電池組的各單體電池的端電壓進行巡回檢測,找出端電壓下降最快的一只,將其確認為落后電池,再對此電池進行在線放電,檢測其容量,即代表該組電池的容量。2.3電池溫度測量法除去電化學反應的吸熱和放熱外,由于電池其內阻的存在,使得電池在充放電過程中,當有電流經過時,電池內
37、部會產生熱,這部分熱量會引起電池的溫度發生變化。2.4電導測量法電導測量是向蓄電池兩端加一個已知頻率和振幅的交流電壓信號,測量出與電壓同相位的交流電流值,其交流電流分量與交流電壓的比值即為電池的電導。電導是頻率的函數,不同的測試頻率下有不同的電導值,在低頻率下,電池電導與電池容量相關性很好,一般測量頻率在2O3OHz之間,對大容量電池,頻率要低于10Hz。電池的容量越小,電池電阻越大,電導值越小。3、各種測試方法的優劣比較、各種測試方法的優劣比較3.1、傳統的核對放電測試法優點:準確可靠缺點:放電、充電時間長、風險性大、只能測試整組最低容量,不能測試電池組每一節單體電池實際容量目前,電池核對放電法只能作為一年一次或者三年一次核對性容量實驗及電池維護的方法,不宜作為常規的電池維護測試工具。3.2、電導與內阻測試法電導法和內阻法優點:在線測試電池電導或內阻、無斷電風險、精度高缺點:測試不穩定、受到接觸電阻和交流雜散電流的干擾,測試結果穩定性較差等,只能作為電池好壞判定。3.3、在線快速測試法(電池巡檢法)優點:風險小、快速判斷電池落后缺點:測試精度低,只能作為電池落后狀態判定依據,不能準確測定電池的好壞程度、測試要求較高。目前,
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