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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
隨著高頻開關電源的普及，閥控鉛酸蓄電池已在電力系統(tǒng)廣泛應用。由于其全密封、無須加水維護，以前曾經(jīng)被稱為“免維護”蓄電池。由于“免維護”這一詞的誤導，使得用戶放松了對閥控鉛酸蓄電池的日常維護和治理，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，正確使用和維護閥控鉛酸蓄電池，進步其使用壽命，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。

因此必須認真做到根據(jù)實際溫度的變化公道地調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，水被消耗，ｈ＋增加，從而導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載供電。當蓄電池被過度放電到其電壓過低甚至為零時，會導致電池內(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有一個正確的計算。
2.5不均衡性充放電的影響
有關的研究結果表明：板柵不同部位合金成分與結構的分布有所不同，因而會導致板柵電化學性能的不均衡性[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，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)的標準要求，在一組電池中最大浮充電壓的差異應≤50mv，而發(fā)達國家的標準是≤20mv，所以應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計，電池中灌注的電解液都吸附在玻璃纖維板上，當充電電流增大時，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、安全閥不嚴或開閥壓過低等等，在熱失控嚴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，為了進步閥控鉛酸蓄電池的使用壽命，我們就必須做到：
3.1嚴把蓄電池的定貨質量。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、制造流程和質量控制手段，以及技術特點等，必要時可要求在廠家進行首次容量實驗，以篩選差異較小的蓄電池。
公道選擇充電設備。由于開關電源較具有實時監(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，所以要選用高質量的開關電源作為充電設備。高頻開關電源系統(tǒng)，要采用模塊化設計，當出模塊現(xiàn)故障時，應能夠立即退出運行，不影響其他模塊的正常運行，備用模塊應能夠自動投進，保證蓄電池不因模塊故障而造成過放電。
3.2注重安裝質量。安裝質量包括儲存、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，使用相應的公斤的扳手。安裝中還應該留意要使蓄電池與直流屏之間各組蓄電池正極與正極、負極與負極的是非盡量一致，以在大電放逐電時保持電池組間的運行平衡。
在投進使用前一定要進行補充電。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，投進使用前不進行補充，個別電池會進一步擴展成落后電池甚至出現(xiàn)反極現(xiàn)象。

OTP電池的負極板硫化
 
電池放電以后，負極板的鉛轉換為硫酸鉛，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晶，采用普通的充電方式是無法恢復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)生粗大的硫酸鉛結晶。在發(fā)生電荒的地區(qū)，電池的硫化相當嚴重。
在一般浮充狀態(tài)下使用，隨著日夜環(huán)境溫度的變化，硫酸鉛結晶也會聚積而形成粗大硫酸鉛結晶而導致硫化。
在冬季環(huán)境溫度比較低的時候，電池的浮充電壓應該相應的提升，如果浮充電設備沒有依據(jù)室溫相應的調解上升，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。目前我公司的技術主要就是消除電池的硫化，使之恢復原有標稱容量，重新投入使用。
4、電池的失水
電池充電達到單體電池2.35V（25℃）以后，就會進入正極板大量析氧狀態(tài)，對于密封電池來說，負極板具備了氧復合能力。如果充電電流比較大，負極板的氧復合反應跟不上析氧的速度，氣體會頂開排氣閥而形成失水。如果充電電壓達到2.42V（25℃），電池的負極板會析氫，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。電池具備負的溫度特性，其析氣也與溫度特性一致。當電池溫升以后，電池的析氣電壓也會下降，溫升會導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，如果沒有空調或者空調容量不足，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)，部分的轉移到負極板上面。由于氫離子在銻還原的超電勢約低200mV，于是負極板銻的積累會導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，應該嚴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)生的氧氣在負極板會被吸收，吸收氧氣是明顯的放熱反應，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，當達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)部的機械結構以外，還會形成電池漏氣，而導致更加嚴重的失水漏酸。
盡管電池熱失控現(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束。

電力通信基站OTP蓄電池的維護與修復
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重。
雖然目前的科學技術飛速發(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，在不同的設備條件、不同的使用條件和不同維護條件下使用壽命相差很大。這就需要在設備條件、使用條件和維護條件上尋找其差異。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備條件、使用條件和維護條件對電池失效的影響及其應對方法。
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組成的，其中活性物質的有效成分就是氧化鉛。放電的時候氧化鉛轉為硫酸鉛，充電的時候硫酸鉛轉為氧化鉛。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。正極板的活性物質是多孔結構的，就與電解液——硫酸的接觸面積來說，多孔結構是平面的數(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)生正極板活性物質脫落，而且脫落的活性物質還會堵塞正極板的微孔，導致正極板參與反應的真實面積下降，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遠高于中期。電池容量越小，放電深度越深，α氧化鉛損失也越多，正極板軟化也越嚴重，導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)的設置。目前控制電池放電深度的主要標準還是一次放電量和放電電壓。這樣，盡可能避免在應急的時候強制放電，而應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，使正極板活性物質與板柵脫離，導致正極板失效。而過充電會嚴重加速正極板腐蝕。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)境溫度的上升而進行下降的補償，過充電就產(chǎn)生了。如基站的空調不夠或者損壞，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)地嚴重，這與電池的使用環(huán)境溫度關系密切。

OTP蓄電池6FM-65荊門專用

如何確定UPS不間斷電源功率？