低氣壓、低溫環(huán)境下電池選擇與維護(hù)

1、低氣壓、低溫環(huán)境下電池選擇與維護(hù)1.引言隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，生活中需要穩(wěn)定供電系統(tǒng)的場(chǎng)合越來(lái)越多，同時(shí)對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性和持久穩(wěn)定性要求也與日俱增。蓄電池作為一個(gè)穩(wěn)定的電源系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，比如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信器材和電力電子設(shè)備。因此，蓄電池的選擇與維護(hù)越來(lái)越受到人們的重視，特別是在極端條件下蓄電池的選擇與維護(hù)。1.1 論題的來(lái)源隨著現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，通信基站的建設(shè)越來(lái)越廣泛，蓄電池作為通信基站供電系統(tǒng)的重要組成部分，在通信基站電源系統(tǒng)建設(shè)中具有舉足輕重的地位，選擇合適的蓄電池電源，并對(duì)其實(shí)施科學(xué)的維護(hù)是蓄電池電源發(fā)揮作用的基石

2、，蓄電池電源的工程運(yùn)用在通信基站的建設(shè)與維護(hù)過(guò)程中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，特別是在我國(guó)偏遠(yuǎn)山區(qū)，其環(huán)境惡劣，蓄電池的維護(hù)工作更是重中之重。圖1-1為通信蓄電池供電系統(tǒng)整體框圖。圖1-1為通信蓄電池供電系統(tǒng)整體框圖蓄電池是保障通信設(shè)備不間斷供電的核心設(shè)備，通信設(shè)備對(duì)供電質(zhì)量的要求決定了對(duì)蓄電池設(shè)備的要求：(1) 使用壽命長(zhǎng)從投資經(jīng)濟(jì)性考慮，蓄電池的使用壽命必須與通信設(shè)備的更新周期相匹配，即10年左右。蓄電池的使用壽命與蓄電池工作環(huán)境以及循環(huán)充放電的頻次有關(guān)，充放電頻率越高，蓄電池使用壽命越短。(2) 安全性高蓄電池電解質(zhì)為硫酸溶液，具有強(qiáng)腐蝕性。此外，對(duì)于密封蓄電池，蓄電池的電化學(xué)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生氣體

3、，增加蓄電池內(nèi)部壓力，壓力超過(guò)一定限度時(shí)會(huì)造成蓄電池爆裂，釋放出有毒、腐蝕性氣體、液體，因此蓄電池必須具備優(yōu)秀的安全防爆性能。一般密閉蓄電池都設(shè)有安全閥和防酸片，自動(dòng)調(diào)節(jié)蓄電池內(nèi)壓，防酸片具有阻液和防爆功能。1.2研究目的及意義我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，同時(shí)面積巨大。警用多且分布廣泛，因此需要大量的蓄電池系統(tǒng)為止供電。合理的選擇蓄電池不僅可以節(jié)約電能、減少資源的浪費(fèi)，而且可以提高人們的生活質(zhì)量。正確的維護(hù)蓄電池可以減少它的更新?lián)Q代，降低環(huán)境污染，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，更是響應(yīng)了我國(guó)十二五規(guī)劃。因此，合理的選擇和維護(hù)蓄電池有著巨大的意義。1.3 蓄電池種類(lèi)與工作原理(化學(xué)方程式等重要資料)、組成結(jié)構(gòu)（1.帶圖

4、，2.什么電解液，）(1) 蓄電池的工作原理蓄電池是電池中的一種，它的作用是能把有限的電能儲(chǔ)存起來(lái)，在合適的地方使用。它的工作原理就是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。把填滿海綿狀鉛的鉛板作為負(fù)極，把填滿二氧化鉛的鉛板作為正極，并用稀硫酸（1.28%）作為電解質(zhì)。充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時(shí)化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能。蓄電池在放電時(shí)，負(fù)極是金屬鉛，發(fā)生氧化反應(yīng)，被氧化為硫酸鉛；正極是二氧化鉛，發(fā)生還原反應(yīng)，被還原為硫酸鉛。用直流電充給電池充電時(shí)，正極生成鉛，負(fù)極生成二氧化鉛。切斷電源后，它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，組成化學(xué)電池。鉛蓄電池是能反復(fù)放電、充電的電池，又叫二次電池。它的電壓是2V，通常是把三個(gè)鉛蓄電池串聯(lián)

5、起來(lái)使用，電壓是6V。汽車(chē)上用的是12V的電池組（6個(gè)鉛蓄電池串聯(lián)成）。鉛蓄電池在使用一段時(shí)間后硫酸濃度增加，需要補(bǔ)充蒸餾水，使電解質(zhì)保持含在2228%的稀硫酸。放電時(shí)，電極反應(yīng)為：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O ；其特征為：?jiǎn)胃耠姵仉妷航档浇K止電壓和電解液密度下降到最小許可值，如圖1-2所示。 圖1-2 放電過(guò)程 圖1-3 充電過(guò)程充電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)： Pb + SO42- - 2e- = PbSO4 ；其特征為：電解液中有大量氣泡冒出，呈沸騰狀態(tài)和電解液密度和端電壓上升到規(guī)定值，且23小時(shí)保持不變，如圖3所示?？偡磻?yīng)： PbO2 + Pb +

6、2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O（向右是放電，向左是充電）；(2) 蓄電池的組成蓄電池有以下幾部分組成：極板、隔板、電解液、殼體和極柱。如圖1-2所示。極板：極板是蓄電池得核心部分，蓄電池充、放電的化學(xué)反應(yīng)主要依靠極板上的活性物質(zhì)與電解液進(jìn)行的。極板分正極板和負(fù)極板，由柵架和活性物質(zhì)組成。柵架的作用固結(jié)活性物質(zhì)。柵架一般由鉛銻合金鑄成，具有良好導(dǎo)電性、耐蝕性和一定機(jī)械強(qiáng)度。鉛占94%，銻占6%。加入銻是為了改善力學(xué)強(qiáng)度和燒鑄性能。為了增加耐腐蝕性，加入0.1%0.2%的砷，提高硬度與機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)抗變形能力，延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。 圖1-2 鉛蓄電池蓄結(jié)構(gòu)隔板： 隔板插放在正、負(fù)極板

7、之間，防止正負(fù)極板互相接觸造成短路。隔板耐酸、具有多孔性，以利于電解液的滲透。常用的隔板材料有木質(zhì)、微孔橡膠和微孔塑料等。微孔塑料隔板孔徑小、孔率高和成本低，因此被廣泛采用。電解液： 電解液在蓄電池的化學(xué)反應(yīng)中，起到離子間導(dǎo)電的作用，并參與蓄電池的化學(xué)反應(yīng)。電解液由純硫酸（H2SO4）與蒸餾水按一定比例混合而成，其密度一般為1.231.31g/cm3。電解液的純度對(duì)蓄電池的電氣性能和使用壽命有重要影響，一般工業(yè)用硫酸和普通水中，含有鐵、銅等有害雜志，絕對(duì)不能加入到蓄電池中，否則自行放電，損壞極板。 殼體： 殼體勇于盛放電解液和極板組，應(yīng)該耐酸、耐熱、耐震。殼體多采用硬橡膠或聚丙烯塑料制成，為整

8、體式結(jié)構(gòu)，地步有凸起的肋條以擱置極板組。殼內(nèi)由間壁分成3個(gè)或6個(gè)互不相通的單格，各單格之間用鉛質(zhì)聯(lián)條串聯(lián)起來(lái)。(3) 蓄電池的種類(lèi)按蓄電池極板結(jié)構(gòu)分類(lèi)：有形成式、涂膏式和管式蓄電池；按蓄電池蓋和結(jié)構(gòu)分類(lèi)：有開(kāi)口式、排氣式、防酸隔爆式和密封閥控式蓄電池；按蓄電池維護(hù)方式分類(lèi)：有普通式、少維護(hù)式、免維護(hù)式蓄電池。常用的蓄電池有下幾種：鉛酸蓄電池鉛酸蓄電池有多年的歷史，被廣泛用于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的起動(dòng)動(dòng)力源。它是比較成熟的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池，它性能好、價(jià)格便宜、原材料容易得；比功率也基本上能滿足電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性要求。但它存在兩大缺點(diǎn)；一是比能量低，所占的體積和重量太大，況且充電一次行駛里程短；另一個(gè)是使用壽命

9、較短，使用成本偏高。鎳氫蓄電池鎳氫蓄電池屬于堿性電池，鎳氫蓄電池循環(huán)使用壽命較長(zhǎng)，無(wú)記憶效應(yīng)，但價(jià)格較高。它的初期購(gòu)置成本雖高，但由于其在能量和使用壽命方面的優(yōu)勢(shì)，因此其長(zhǎng)期的實(shí)際使用成本并不高。目前國(guó)外生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)鎳氫蓄電池的公司主要是Ovonie、豐田和松下的一個(gè)合資公司。Ovonie現(xiàn)有80Ah和130Ah兩種單元電池，其比能量達(dá)7580Wh/kg，循環(huán)使用壽命也超過(guò)600次。這種蓄電池裝在幾種電動(dòng)汽車(chē)上試用，其中一類(lèi)車(chē)一次充電可行駛345km，有一輛車(chē)一年中行駛了8萬(wàn)多公里。由于價(jià)格較高，目前尚未大批量生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)已研發(fā)出55Ah和100Ah 單元電池，比能量達(dá)65 Wh/kg，功率密度

10、大于800W/kg的鎳氫蓄電池。鎳鎘電池鎳鎘電池的應(yīng)用程度僅次于鉛酸蓄電池，其比能量可達(dá)55Wh/kg，比功率超過(guò)190W/kg。其壽命較長(zhǎng)，循環(huán)使用，可快速充電，使用壽命是鉛酸蓄電池的兩倍多，可達(dá)到2000多次，但價(jià)格也是鉛酸蓄電池的45倍。它的購(gòu)置成本很高，但基于其在使用壽命和能量方面的優(yōu)勢(shì)，因此該電池長(zhǎng)期的使用成本并不高。缺點(diǎn)是有“記憶效應(yīng)”，容易因?yàn)槌潆?、放電不良?dǎo)致電池可用容量減小。需要在使用十次左右，作一次完全充放電，如果已經(jīng)有了“記憶效應(yīng)”，應(yīng)連續(xù)作35次完全充放電，以釋放記憶。另外鎘有毒，要注意做好使用后的回收工作，以免鎘造成環(huán)境污染。鈉硫蓄電池鈉硫電池的優(yōu)點(diǎn)：一是比能量高。其

11、理論比能量為760Wh/kg，實(shí)際已大于100Wh/kg，是鉛酸電池的34倍；二是可高功率、大電流放電。其放電電流密度一般可達(dá)200300mA/mm2,并瞬時(shí)間可放出其3倍的固有能量；三是充電、放電效率較高。由于采用固體電解質(zhì)，所以沒(méi)有采用普通液體電解質(zhì)二次電池的那種自放電及副反應(yīng)，充放電電流效率幾乎100。鈉硫電池缺點(diǎn)，主要是該電池工作溫度在300350，所以，該電池工作時(shí)需要加熱保溫措施。高溫腐蝕較嚴(yán)重，電池壽命也較短?，F(xiàn)在已有采用高性能真空絕熱保溫技術(shù)，可有效地解決這一問(wèn)題。也有性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問(wèn)題。在8090年代，國(guó)外重點(diǎn)發(fā)展鈉硫電池作為固定場(chǎng)所（如電站儲(chǔ)能方面）下應(yīng)用

12、，越來(lái)越顯示其優(yōu)越性。這方面日本企業(yè)進(jìn)展最為顯著。作為近期被普遍看好的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池，已被美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)合體(USMABC)列為中期發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池，德國(guó)ABB公司生產(chǎn)的B240K型鈉硫蓄電池，其質(zhì)量為17.5kg，蓄電量19.2Kwh；比能量達(dá)109Wh/kg，循環(huán)使用壽命1200次，裝車(chē)試驗(yàn)時(shí)最好的一輛無(wú)故障地行駛了2300km。鎳鋅蓄電池鎳鋅電池（新型密封）具有高質(zhì)量能、功率和大電流放電的優(yōu)勢(shì)。這種鎳鋅電池優(yōu)勢(shì)能夠滿足電動(dòng)車(chē)在一次充電行程、加速、爬坡等方面對(duì)能量的需求。鎳鋅蓄電池是美國(guó)國(guó)家能源研究公司(ERC)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)品，我國(guó)廈門(mén)電池總廠已與其合作引進(jìn)了此產(chǎn)品。鎳鋅電池是具有較

13、大競(jìng)爭(zhēng)力的電池。其優(yōu)點(diǎn)是其比能量達(dá)到50Wh/k以上，體積和能量已超過(guò)鎳鎘電池，小于鎳氫電池。電池的電壓將在寬廣的范圍是平衡的，且具很長(zhǎng)的使用壽命，循環(huán)壽命500次。充電時(shí)間3.5h，快速充電1h。特別值得一提的是自放電抗電荷量衰減性十分好，在室溫下一個(gè)月，自放電量不到30%額定電荷量。在50高溫，以C/3放電，電池電荷量衰減10%額定電荷量，而在15，C/3放電30%。鎳鋅電池與鉛酸電池在外廓上有很好的兼容性，凡現(xiàn)在應(yīng)用鉛酸電池的車(chē)輛，均可換用鎳鋅電池。從現(xiàn)在的價(jià)格看，鎳鋅還顯稍貴些，但相信該蓄電池應(yīng)用量提高后，價(jià)格便會(huì)降下來(lái)。與鉛酸電池外形輪廓的兼容性，電動(dòng)車(chē)的理想動(dòng)力電源可以由鎳鋅電池來(lái)

14、代替鉛酸蓄電池。鋅空氣蓄電池鋅空氣電池又稱鋅氧電池，是金屬空氣電池的一種。鋅空氣電池比能理論值是1350Wh/kg，現(xiàn)在的比能量已達(dá)到了230Wh/kg，幾乎是鉛酸電池的8倍?？梢?jiàn)鋅空氣電池的發(fā)展空間非常大。鋅空氣電池只能采取抽換鋅電極的辦法進(jìn)行“機(jī)械式充電”。更換電極的時(shí)間非常快，在3min即可完成。新的鋅電極，“充電”時(shí)間極短，非常方便。如此種電池得到發(fā)展，便可省去充電站等社會(huì)保障設(shè)施的興建。鋅電極可在超市、汽配商店、電池經(jīng)營(yíng)點(diǎn)等購(gòu)買(mǎi)，此電池的普及對(duì)電動(dòng)車(chē)十分有利。這種電池具有電荷容量大、體積小、重量小，能在寬廣的溫度范圍內(nèi)正常工作，且無(wú)腐蝕，工作安全可靠，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在對(duì)該電池的電

15、荷容量進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，僅是鉛酸電池的5倍，沒(méi)有達(dá)到預(yù)計(jì)的效果，不是很理想。高于鉛酸電池電荷量5倍的鋅空氣蓄電池已引起了世人的關(guān)注，美國(guó)、新加坡、墨西哥及一些歐洲國(guó) 家都已在公共汽車(chē)、郵政車(chē)、摩托車(chē)上進(jìn)行試用，是很有前途的電池。2 蓄電池與氣溫氣壓的關(guān)系蓄電池的放電容量是指在放電允許的范圍內(nèi)蓄電池輸出的電量；蓄電池的容量預(yù)放電電流大小及電解液的溫度有關(guān)，因此標(biāo)稱容量是在一定的放電電流、一定的終止電壓和一定的電解液溫度下取得的，標(biāo)容量有兩種；額定容量是指完全充足電的蓄電池在電解液平均溫度30 的情況下，以20小時(shí)率放電的電流（相當(dāng)于額定容量的1/20）連續(xù)放電至單格1.75V說(shuō)輸出的電量。依據(jù)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

16、,閥控式密封鉛酸蓄電池放電時(shí),若溫度不是標(biāo)準(zhǔn)溫度(25),則需將實(shí)測(cè)電量換算成標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際電量Ce，即 Ce=Cr/1+K(t-25) 。式中:C r非標(biāo)準(zhǔn)溫度下電池放電量; t放電的環(huán)境溫度; K溫度系數(shù),10小時(shí)率容量試驗(yàn)時(shí)K=0.006/,3小時(shí)率容量試驗(yàn)時(shí)K=0.008/,2小時(shí)率容量試驗(yàn)時(shí)K=0.0085/,1小時(shí)率容量試驗(yàn)時(shí)K=0.01/。 例如:一個(gè)標(biāo)稱10AH的電池,以2小時(shí)率放電,在不同的環(huán)境溫度條件下按照1式計(jì)算,電池容量如表1。實(shí)測(cè)電池容量,在-10條件下接近于準(zhǔn)確,在-10以下時(shí),容量下降比表1的數(shù)值還要低。表1 在不同溫度下電池的容量 溫度() -25 -20 -15

17、-10 -5 0 5 容量(Ah) 5.75 6.186.6 7.03 7.45 7.88 8.3溫度()10 15 20 25 30 35 40容量(Ah) 8.73 9.159.58 10 10.43 10.85 11.28 2.1 溫度與蓄電池的關(guān)系(1) 溫度對(duì)電池內(nèi)阻的影響 在030環(huán)境溫度下放電,電池的內(nèi)阻隨溫度升高而降低,反之蓄電池溫度降低時(shí),電池內(nèi)的阻力就會(huì)增大,電池內(nèi)阻力與溫度呈直線變化關(guān)系.所以電池放電工作溫度在030范圍時(shí)，電解液的導(dǎo)電性較好,同時(shí)電解液中氫離子和硫酸根離子向活性物質(zhì)擴(kuò)散速度也較快,這不僅改善了濃差極化影響,又提高了電極反應(yīng)速度,進(jìn)一步改善了電化學(xué)極化的影

18、響,所以蓄電池放電量增多。 當(dāng)外部環(huán)境溫度降到0以下時(shí),每降低10,蓄電池內(nèi)阻力約增大15%左右,因?yàn)榱蛩崛芤赫扯茸兇?所以增大了硫酸溶液比電阻,而加重了電極極化影響.蓄電池容量會(huì)明顯減小. (2) 溫度對(duì)充放電的影響 反復(fù)進(jìn)行低壓恒壓充電和放電循環(huán)實(shí)驗(yàn),開(kāi)始由于電池存在熱傳導(dǎo),所以溫度并不高,若反復(fù)地進(jìn)行充放電循環(huán),電解液溫度就會(huì)升很高. 如果在低溫下充電,電流擴(kuò)散密度明顯減小,而交換電流密度減小不多,所以濃差極化加劇,則引起充電效率降低。另一方面上次放電的硫酸鉛在低溫下的飽和度,又使電池充放電反應(yīng)阻力增加,因而進(jìn)一步降低了充電效率。倘若電池在10以上的環(huán)境溫度下充電,極化作用明顯減小,硫酸

19、鉛溶解速率和溶解度都可提高,加之在較高溫度下氧擴(kuò)散速率也增大,在這些在綜合因素影響下使電池充放電效率提高. 由于低溫下的充電能力是與充電前電池狀態(tài)有關(guān)的。試驗(yàn)表明，如在-18下要獲得最好的充電效率，要求上次放電做到： (1)低溫下快速放電。(2)放電到充電之間的開(kāi)路存放溫度越低越好.在這種條件下生成的硫酸鉛顆粒最小,而且又來(lái)不及重新結(jié)晶長(zhǎng)大,所以一旦被充電時(shí),硫酸鉛具有較大的溶解速率。2.2 氣壓與蓄電池的關(guān)系(1) 氣壓對(duì)電池內(nèi)阻的影響 在030hpa氣壓下放電,蓄電池內(nèi)阻力隨氣壓升高而升高,反之蓄電池氣壓降低時(shí),電池的內(nèi)阻力就會(huì)減小,電池內(nèi)阻與氣壓呈直線變化關(guān)系.所以電池放電工作氣壓在03

20、0hpa范圍內(nèi)，電解液的導(dǎo)電性較好,同時(shí)電解液中氫離子和硫酸根離子向活性物質(zhì)擴(kuò)散速度也較高,這不僅改善了濃差極化影響,又使電極反應(yīng)速度提高,進(jìn)一步改善了電化學(xué)極化的影響,所以蓄電池放電量增多. 當(dāng)氣壓每降低10hpa,內(nèi)阻約減小15%左右,因?yàn)榱蛩崛芤赫扯茸兇?所以增大了硫酸溶液比電阻,而加重了電極極化影響.蓄電池容量會(huì)明顯減小. (2) 氣壓對(duì)充放電的影響 反復(fù)進(jìn)行低壓恒壓充電和放電循環(huán)工作實(shí)驗(yàn),開(kāi)始由于電池存在熱傳導(dǎo),所以氣壓并不低,若反復(fù)地進(jìn)行充放電循環(huán),電解液會(huì)很低. 倘若在低氣壓下充電,擴(kuò)散電流密度明顯增加,而交換電流密度增加不多,所以濃差極化加劇,則引起充電效率的降低.另一方面上次

21、放電的硫酸鉛在低氣壓下的飽和度,又使電池充放電反應(yīng)阻力減小,因而進(jìn)一步增加了充電效率. 倘若電池在10hpa以上的環(huán)境氣壓下充電,極化作用明顯增大,硫酸鉛溶解速率和溶解度都可降低,加之在較高氣壓下氧擴(kuò)散速率也減小,在這些在綜合因素影響下使電池充放電效率提高. 由于高氣壓下的充電能力是與充電前電池狀態(tài)有關(guān).3 常規(guī)低溫、低氣壓環(huán)境下蓄電池使用的問(wèn)題蓄電池的壽命可分為循環(huán)壽命、浮充壽命和存放壽命。蓄電池的容量減小到規(guī)定值以前，蓄電池的充放電循環(huán)次數(shù)稱為循環(huán)壽命。在正常工作條件下，蓄電池浮充供電的時(shí)間，稱為浮充壽命。通常免維護(hù)電池的浮充壽命可達(dá)到 10 年以上。循環(huán)壽命與電池每次放電的深度有密切關(guān)系

22、。放電深度為 30%時(shí)，充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá) 1200 次；放電深度為 100%時(shí)，循環(huán)壽命僅有 200 次。因此使用中應(yīng)當(dāng)盡量避免電池深度放電。根據(jù)加速壽命試驗(yàn)的結(jié)果，免維護(hù)閥控電池在室溫下，浮充壽命可達(dá) 10 年以上。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，浮充電壓過(guò)高或過(guò)低，會(huì)使蓄電池過(guò)充電或欠充電，因而將影響電池的壽命。由于自放電作用，存放過(guò)程中，免維護(hù)電池的剩余容量將逐淅減少，通常，電池剩余容量下降到 50%的時(shí)間，稱為存放壽命。在不同的溫度下，電池的剩余容量與存放時(shí)間有一個(gè)對(duì)應(yīng)的關(guān)系。當(dāng)環(huán)境溫度為 25時(shí)，存放壽命可達(dá)18個(gè)月。當(dāng)環(huán)境溫度為 40時(shí)，存放壽命只有 5 個(gè)多月，因此免維護(hù)電池的存放溫度不能太高。蓄電

23、池的使用壽命與環(huán)境溫度關(guān)系很大。通常來(lái)說(shuō)，若以 25為基準(zhǔn)，平時(shí)不能超過(guò)+15 度+30 度。溫度升高，電池組放電容量會(huì)增加，但壽命降低，如果在高溫下長(zhǎng)期使用，工作環(huán)境溫度每上升 10，蓄電池的使用生命減半。若溫度太低，會(huì)使蓄電池容量下降，溫度每下降 1 度，其容量下降 1%。所以，當(dāng)電源處于浮充工作狀態(tài)時(shí)，需要通過(guò)降低浮充電壓來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償系數(shù)為環(huán)境溫度每上升 10，每節(jié)電池單體的浮充電壓降低 3-5mV。但是溫度補(bǔ)償功能只能在一定的范圍內(nèi)起作用，蓄電池最好是工作在 20-25的環(huán)境下。如果蓄電池電壓在放出其額定容量 80%之前已低于1.8V/單格，則應(yīng)考慮加以更換。4 探討提高蓄電池效能

24、的方法 1低電壓保護(hù)與二次下電措施要求電源系統(tǒng)的功能要全面，如具備定時(shí)均充、二次下電、溫度補(bǔ)償、無(wú)級(jí)限流等功能，同時(shí)必須建立完善的電源維護(hù)體系。除了定時(shí)均充外，蓄電池的日常管理的內(nèi)容也是非常多的，包括低電壓保護(hù)、二次下電、溫度補(bǔ)償、無(wú)級(jí)限流等等，這些措施可以保證蓄電池處于良好的使用狀態(tài)，延長(zhǎng)其使用壽命。蓄電池在輸出能量時(shí)，其兩端電壓不斷下降，當(dāng)下降到一定值的時(shí)候，就必須斷掉其能量輸出回路，否則可能導(dǎo)致蓄電池過(guò)放電，使其壽命縮短甚至報(bào)廢。這種在終止電壓時(shí)，使蓄電池?cái)嗟糌?fù)載防止過(guò)放電的動(dòng)作和措施，叫做低電壓保護(hù)。二次下電比低電壓保護(hù)更進(jìn)一步。當(dāng)電池兩端電壓降到一定值時(shí)，就斷掉一部分次要負(fù)載，只給剩

25、下的主要負(fù)載供電。之后當(dāng)電壓下降到終止電壓時(shí)，則將主要負(fù)載也斷掉，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的保護(hù)。這種兩級(jí)斷開(kāi)負(fù)載的動(dòng)作和措施即為二次下電。二次下電的好處是在保證蓄電池不過(guò)放電的同時(shí)，可以給重要設(shè)備提供更長(zhǎng)的供電時(shí)間，盡量減少通信中斷的損失。如果需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的二次下電功能，開(kāi)局時(shí)，須將直流輸出負(fù)載分成主要和次要負(fù)載，接到相應(yīng)的分路上。先進(jìn)的電源設(shè)備的二次下電功能非常靈活，可以隨意調(diào)節(jié)一、二次下電的電壓，并且可以設(shè)置成不做二次下電和低電壓保護(hù)，滿足優(yōu)先保障通信的需求。2蓄電池組的充放電維護(hù)常用的正常充電法有：恒流充電法、恒壓充電法和分級(jí)定流充電法等。采用恒流充電法時(shí)，充電電流始終保持不變。在充電過(guò)程中，蓄電

26、池的端電壓逐漸升高，為了保持充電電流穩(wěn)定不變，外電源的電壓必須逐漸升高。采用這種方法，充電時(shí)間較短，但是由于充電末期，大部分充電電流都用來(lái)電解水，所以蓄電池中將產(chǎn)生大量的氣泡。這樣不僅浪費(fèi)了電能，而且還會(huì)使極板上的活性物質(zhì)脫落，因此這種方法較少采用。采用恒壓充電法時(shí)，外電源的電壓保持恒定。在整個(gè)充電過(guò)程中，由于電源電壓保持不變，所以剛充電時(shí)，充電流相當(dāng)大，隨著蓄電池端電壓不斷升高，充電電流逐漸減小。因此，采用這種充電方法時(shí)，可以避免蓄電池過(guò)量充電，但是由于充電初期，充電電流過(guò)大，所以也有可能損壞極板。目前比較常用的正常充電法是分級(jí)定流充電法。采用這種充電法時(shí)，充電過(guò)程一般分為兩個(gè)階段：第一個(gè)階

27、段用 10小時(shí)率電流充電，通常需要 6-7 小時(shí)，單只蓄電池的端電壓可上升到 2.4V。第二階段用 20 小時(shí)率電流充電，直到端電壓（2.6-2.8V）連續(xù)兩小時(shí)穩(wěn)定不變?yōu)橹?，這一階段約需要14-17 小時(shí)。3. 充分利用監(jiān)控遙測(cè)功能，及時(shí)掌握電池組的浮充電壓、電流、殼溫等參數(shù)是否處于正常狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理；做好浮充狀態(tài)下各單體電池端電壓數(shù)據(jù)分析工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電池組中有兩只以上單體端電壓2.20V 時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行均衡充電或單體補(bǔ)充電。4. 按照維護(hù)規(guī)程要求，及時(shí)做好月、季、年檢項(xiàng)目維護(hù)工作和定期的容量試驗(yàn)工作。應(yīng)保持完整的蓄電池運(yùn)行記錄，蓄電池在正常運(yùn)行期間，測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)包括有單體電池電壓、蓄電池總電壓、環(huán)境溫度、電池溫度、浮充電流等（每周做一次），應(yīng)保持完整的電池履歷 5結(jié)論如何合理的選擇警用蓄電池以及延長(zhǎng)蓄電池供電時(shí)間和使用壽命，提高資源的利用率，目前是警用蓄電池維護(hù)共同關(guān)注的焦點(diǎn)，熱點(diǎn)問(wèn)題，因此本文僅從蓄電池的的原理出發(fā)，詳細(xì)闡述了溫度和氣壓對(duì)蓄電池的影響；分析了幾個(gè)常規(guī)維護(hù)手段方法分析在警用日常維護(hù)中應(yīng)避免使用原有維護(hù)手段。總之，對(duì)警用蓄電池的維護(hù)與保養(yǎng)決不能掉以輕心，做好蓄電池的維護(hù)工作，可以減少蓄電池的故障