蓄電池的維護(hù)與故障處理

1、第三節(jié) 蓄電池的維護(hù)與故障處理一、蓄電池的日常維護(hù)每月檢查電池系統(tǒng)的浮充總壓。每季檢查各單體電池的電壓。系統(tǒng)每年必須檢查一到二次。在通信局(站)直流電源系統(tǒng)中，蓄電池采用全浮充工作方式，其原理圖如圖4-7所示。圖4-7 全浮充工作方式原理圖在市電正常時(shí)，蓄電池與整流器并聯(lián)運(yùn)行，蓄電池自放電引起的容量損失便在全浮充過程被補(bǔ)足。在市電中斷或某種特殊場合，由蓄電池單獨(dú)向負(fù)荷供電。圖4-8 閥控鉛蓄電池充電特性曲線在全浮充工作方式下的蓄電池，充放電循環(huán)次數(shù)少，自放電和淺放電后的電量又能迅速補(bǔ)足，所以正負(fù)極活性物質(zhì)利用率高，使用壽命長。統(tǒng)計(jì)資料顯示，因充放電控制不合理而損壞的電池占總損壞電池?cái)?shù)的80。本

2、來應(yīng)工作1020年的閥控鉛蓄電池，在35年內(nèi)就損壞，造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。為了延長閥控鉛蓄電池的壽命，必須嚴(yán)格按要求充電(尤其是浮充充電)和放電。1、浮充充電(1) 浮充電壓設(shè)置VRLA浮充電流一是補(bǔ)償電池自放電的損耗，二是用于氧循環(huán)復(fù)合中PbSO4再充電轉(zhuǎn)變成Pb所需要的電流。VRLA浮充電壓的選擇一要滿足電池長處于滿菏電狀態(tài)（要求電壓高），二要盡量減少水的損耗和正極板柵腐蝕（要求電壓低），因此這是電池能否達(dá)到預(yù)期壽命的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)。（其實(shí)處于90%菏電狀態(tài)，可延長電池壽命又確保一定的容量，因?yàn)樯虾５哪晖ｋ娐适欠浅５偷?。）根?jù)國外的資料介紹，電池的浮充電壓易選擇廠家推薦的下限值，因廠家提供的

3、數(shù)據(jù)是確保每一個(gè)生產(chǎn)出的電池（就是那個(gè)最差的電池在最低的下限也同樣能滿足），在一定的使用范圍內(nèi)肯定能達(dá)到滿意的效果的。 蓄電池組長年工作于浮充狀態(tài)，為了不影響壽命，必須保證電池內(nèi)不產(chǎn)生氣體，為此，當(dāng)環(huán)境溫度為25°C時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)型單體閥控鉛蓄電池的浮充電壓通常應(yīng)設(shè)置在2.25V，允許變化范圍為2.232.27V。低壓型單體閥控鉛蓄電池的浮充電壓應(yīng)設(shè)置在2.20V，允許變化范圍為2.192.21V。標(biāo)準(zhǔn)型閥控鉛蓄電池充電特性曲線如圖4-8所示。電池放完電后，應(yīng)先用恒定電流充電，當(dāng)電池電壓達(dá)到設(shè)定的浮充電壓時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)入恒壓充電。此后，充電電流逐漸減小，電池逐漸恢復(fù)額定容量。浮充電壓設(shè)置過低時(shí)

4、，閥控電池長期處于欠充電狀態(tài)，極板深處的活性物質(zhì)不能參與化學(xué)反應(yīng)，因而在活性物質(zhì)與板柵之間形成高電阻層，因此，電池的內(nèi)阻增大，容量下降。浮充電壓設(shè)置過高時(shí)，電池將長期處于過充電狀態(tài)，因此，電池內(nèi)產(chǎn)生的氣體量增加，安全閥經(jīng)常處于開閥狀態(tài)，電解液中的水分大量損失。通常，水分損失15，電池的容量就減小15。此時(shí)，電池的壽命就終止了。此外，浮充電壓設(shè)置過高時(shí)，浮充電流過大。試驗(yàn)表明，單體閥控鉛蓄電池的浮充電壓升高100mV，浮充電流可增大10倍。浮充電流過大時(shí)，電池內(nèi)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散掉，電池中將出現(xiàn)熱量積累，從而使電池的溫度升高。這樣又促使浮充電流增大，最終造成電池濁度和電流不斷增加的惡性循環(huán)，這

5、種現(xiàn)象通常稱為熱失控。某些廠家的實(shí)驗(yàn)表明：浮充電壓設(shè)置在2.28V(25°C)時(shí)，1218個(gè)月后，電池的容量嚴(yán)重下降并可導(dǎo)致熱失控；浮充電壓設(shè)置在2.30V(25°C)時(shí)，68個(gè)月后可能出現(xiàn)熱失控；浮充電壓設(shè)置在2.35V(25°C)時(shí)，4個(gè)月后就可能出現(xiàn)熱失控。還應(yīng)當(dāng)說明，開關(guān)整流設(shè)備的紋波電壓過高時(shí)，雖然浮充電壓平均值不高，但是浮充電壓的峰值過高。該峰值電壓使單體電池的浮充電壓超過2.40V時(shí)，也可使電解液中的水分解，產(chǎn)生較多的氣體，從而減小電池的容量。在通信電源系統(tǒng)中，閥控鉛蓄電池組通常都由24只單體電池串聯(lián)組成。開關(guān)整流器的浮充電壓應(yīng)當(dāng)設(shè)置在54V(2.2

6、5V×24)或54.5V(2.27V×24)。但是，目前有一些開關(guān)整流器的浮充電壓設(shè)置在52V，這樣，標(biāo)準(zhǔn)型閥控鉛蓄電池將長期充不足電。另外，也有一些開關(guān)整流器為了不進(jìn)行均衡充電，浮充電壓設(shè)置得過高，這樣也將嚴(yán)重影響電池壽命。加速壽命試驗(yàn)表明，浮充電壓與規(guī)定值相差5，電池的浮充壽命將縮短一半。（2）VRLA電池電壓的差異。新安裝的VRLA蓄電池，浮充時(shí)各個(gè)電池的端電壓差別稍大些，如2.102.50V，經(jīng)過幾個(gè)月運(yùn)行后，滇池電壓會(huì)逐漸變回到廠家設(shè)定值。這是由于每個(gè)電池使用初期，對(duì)氣體的吸收特性有所不同，從而電壓相差較大。單體電池之間存在著差異性，尤其是考慮單個(gè)使用的，如12伏

7、的啟動(dòng)電池；不同單體間的一致性并不重要，但多個(gè)串聯(lián)起來使用的電池系統(tǒng)，一致性就顯得非常重要了，如UPS系統(tǒng)的電池串聯(lián)的個(gè)數(shù)越多，越容易產(chǎn)生落后的電池；還有大容量電池，多單體并聯(lián)、內(nèi)并聯(lián)（小容量極板在內(nèi)部并聯(lián)）不是最好的解決方法，多組并聯(lián)由于壓差不一致將導(dǎo)致某一組電池過放或過充，并聯(lián)越多，誤差可能越大；因此電池的配備時(shí)應(yīng)該說明使用的方法，對(duì)應(yīng)其用電方式的不同，電池的設(shè)計(jì)、制造和工藝是不完全一樣的。 (3) 浮充電壓與溫度的關(guān)系。在浮充狀態(tài)下，為了保證閥控電池既不過充電，也不欠充電，除了設(shè)置合適的浮充電壓外，還必須隨著環(huán)境溫度的變化適時(shí)調(diào)整浮充電壓。浮充電壓的溫度系數(shù)約為3mV°C，也就

8、是說，溫度每升高1°C，單體電池的浮充電壓應(yīng)當(dāng)下降3mV，如圖3-9所示。試驗(yàn)表明，在浮充電壓不變的條件下，環(huán)境溫度升高10°C，閥控鉛蓄電池的浮充電流將增加10倍，這樣就有可能產(chǎn)生熱失控。(4) 浮充壽命與環(huán)境溫度的關(guān)系。在浮充狀態(tài)下，閥控鉛蓄電池能夠正常供電的時(shí)間，稱為浮充壽命。加速壽命試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為25°C時(shí)，某些國外閥控鉛蓄電池的浮充壽命可達(dá)20年，浮充壽命與環(huán)境溫度的關(guān)系如圖4-10所示，國產(chǎn)2V閥控鉛蓄電池的浮充壽命也可達(dá)到10年以上。環(huán)境溫度升高后，浮充電流增大，板柵腐蝕加速，產(chǎn)生氫氣的電位降低，電池內(nèi)將發(fā)生電解水反應(yīng)。同時(shí)，溫度越高，電解液

9、中水分蒸發(fā)得越快。通常溫度每升高10°C，水分蒸發(fā)損失約增加一倍，水分減少后，電池的容量下降，壽命也隨之減短。圖4-9 浮充電壓與溫度的關(guān)系圖4-10 浮充壽命與環(huán)境溫度的關(guān)系從浮充壽命與溫度的關(guān)系曲線中可以看出，當(dāng)環(huán)境溫度從25°C上升到43°C時(shí)，閥控鉛蓄電池的浮充壽命將從20年下降到5年。某些無人值守的通信站，最高溫度可能達(dá)到50°C。在這樣的條件下，即使浮充電壓設(shè)置準(zhǔn)確，閥控電池的壽命也很短。因此，為了延長壽命，閥控鉛蓄電池應(yīng)當(dāng)安裝在有空調(diào)的房間內(nèi)。此外，為了減小溫度對(duì)電池壽命的影響，安裝時(shí)，各單體電池之間應(yīng)當(dāng)留有一定的空隙，還應(yīng)當(dāng)避免太陽照射。

10、同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離開關(guān)整流器等熱源，此外，采用多層安裝時(shí)，層數(shù)不要太多，最好不要安裝在密閉的電池柜內(nèi)，以免影響散熱。2、均衡充電閥控鉛蓄電池組深度放電或長期浮充供電時(shí)，單體電池的電壓和容量都可能出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象，為了消除不平衡現(xiàn)象，必須適當(dāng)提高充電電壓，完成這種功能的充電方法叫作均衡充電。老式電池應(yīng)采用鉛銻合金，雜質(zhì)控制不嚴(yán)，為富液式，易產(chǎn)生落后電池，因而容許較高的電壓進(jìn)行均充，除了對(duì)落后電池進(jìn)行補(bǔ)充充電外，還產(chǎn)生大量氣泡攪動(dòng)電解液，緩解電解液分層現(xiàn)象。VRLA不同，他采用無銻合金，雜質(zhì)控制相當(dāng)嚴(yán)格，自放電極低；電解液吸附在玻璃纖維隔板中，采用矮設(shè)計(jì)或臥式安裝，不會(huì)形成電解液分層現(xiàn)象，定期進(jìn)行較高

11、電壓的均充，只能增加水的損耗，增大正極板的腐蝕。實(shí)驗(yàn)證明，25時(shí)2.35V/單體充電48小時(shí)的水損耗相當(dāng)于25時(shí)2.23V/單體充電3個(gè)月。因此可以認(rèn)為應(yīng)盡量減少或取消均衡充電。(1) 均衡充電的時(shí)機(jī)。電信電源維護(hù)規(guī)程規(guī)定，閥控鉛蓄電池組遇到下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行均衡充電：兩只以上單體電池的浮充電壓低于2.18V；放電深度超過20(即放出的電量超過額定容量的20)；閑置時(shí)間超過3個(gè)月；全浮充時(shí)間超過3個(gè)月。(2) 均衡充電電壓設(shè)置。均衡充電時(shí)，通常采用恒壓限流充電法。環(huán)境溫度為25°C時(shí)，單體閥控鉛蓄電池的均衡充電電壓應(yīng)設(shè)置在2.35V，充電電流應(yīng)小于0.25C10A。C10為蓄電池

12、10小時(shí)率放電容量，對(duì)額定容量力100Ah的蓄電池來說，均衡充電電流應(yīng)小于0.25×10025A。通信電源系統(tǒng)中，閥控鉛蓄電池組通常采用24只單體電池串聯(lián)，因此，開關(guān)整流器的均衡充電電壓應(yīng)當(dāng)設(shè)置在56.4V(2.35V×24)。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，均衡充電電壓應(yīng)隨之而變。通常，環(huán)境溫度每升高1°C，單體電池的均衡充電電壓應(yīng)下降3mV。均衡充電電壓與環(huán)境溫度的關(guān)系如圖3-11所示。應(yīng)當(dāng)說明，閥控鉛蓄電池應(yīng)用過程中，通常不需要圖4-11 均衡充電電壓與環(huán)境溫度的關(guān)系均衡充電。一般要經(jīng)過三個(gè)月到半年，才進(jìn)行一次均衡充電，因此均衡充電電壓的設(shè)置對(duì)電池壽命的影響不太嚴(yán)重。但是

13、均衡充電結(jié)束后，必須立即轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)，否則，將會(huì)因嚴(yán)重過充電而影響電池的壽命。(3) 均衡充電時(shí)間設(shè)置。均衡充電時(shí)間與充電電壓和充電電流有關(guān)。當(dāng)限定的均衡充電電流為0.25C10A時(shí)，充電電壓為不同數(shù)值時(shí)，充電時(shí)間與容量恢復(fù)百分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖4-12所示。可以看出，當(dāng)均衡充電電壓設(shè)置為2.35V時(shí)，充入額定容量的100所需時(shí)間為6h，充入額定容量的105所需時(shí)間約為9h。設(shè)置的均衡充電電壓改變時(shí)，均衡充電時(shí)間應(yīng)相應(yīng)改變。圖4-12 充電時(shí)間與容量恢復(fù)百分?jǐn)?shù)的關(guān)系在實(shí)際應(yīng)用過程中，若均衡充電時(shí)間過短，則蓄電池充不足電，若均衡充電時(shí)間設(shè)置過長，蓄電池將過充電。為了延長蓄電池的使用壽命，必須根據(jù)均衡充

14、電電壓和電流，精確地設(shè)置均衡充電時(shí)間。3、補(bǔ)充電閥控鉛蓄電池長期開路存放時(shí)，電池的容量將因自放電而損失。為了保證電池具有足夠的容量，使用前，應(yīng)根據(jù)電池的開路電壓，判斷電池的剩余容量，然后采用不同的方法對(duì)蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充電。圖4-13 開路電壓與剩余容量的關(guān)系閥控鉛蓄電池存放過程中，由于自放電作用。剩余容量將逐漸減小，開路電壓逐漸下降。開路電壓與剩余容量的關(guān)系如圖3-13所示?？梢钥闯?，當(dāng)單體閥控鉛蓄電池的電壓在2.05V以上時(shí)，電池的剩余容量可達(dá)80以上；當(dāng)單體電池的電壓低于1.93V時(shí)，電池的剩余容量只有20。在閥控鉛蓄電池存放過程中，為了避免因過放電而損壞，每隔三個(gè)月或半年，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一次補(bǔ)

15、充電。4、循環(huán)充電蓄電池循環(huán)使用時(shí)，放出一定電量后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)充電，這種充電稱為循環(huán)充電。(1) 循環(huán)充電電壓設(shè)置。閥控鉛蓄電池循環(huán)使用時(shí)，通常放出的電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定容量的20。為了使活性物質(zhì)充分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，充電電壓應(yīng)略高于均衡充電電壓，通常設(shè)置在2.40V到2.45V之間，充電電流也應(yīng)限制在0.25C10A以內(nèi)。應(yīng)當(dāng)說明，閥控鉛蓄電池的循環(huán)充電電壓也應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度而變。 (2) 循環(huán)壽命閥控鉛蓄電池循環(huán)使用時(shí)，容量下降到額定容量的50時(shí)，蓄電池完成的充放電循環(huán)次數(shù)，稱為循環(huán)壽命。閥控鉛蓄電池的循環(huán)壽命隨電池放電深度增大而迅速降低，如圖3-14所示?？梢钥闯?，12V系列閥控鉛蓄電池放電深度為3

16、0時(shí)，也就是說每次放出的電量為額定容量30時(shí)，循環(huán)壽命可達(dá)1200次；當(dāng)放電深度為100時(shí)，循環(huán)壽命小于400次。因此，閥控電池圖4-14 放電深度與循環(huán)壽命的關(guān)系循環(huán)充放電時(shí)，為了延長壽命，應(yīng)當(dāng)盡量避免深度放電。5、放電控制技術(shù)在通信電源系統(tǒng)中，市電中斷后，閥控鉛蓄電池應(yīng)立即由浮充狀態(tài)轉(zhuǎn)入放電狀態(tài)，以保證通信設(shè)備的直流電源不間斷。(1) 放電特性采用各種不同放電速率時(shí)，閥控鉛蓄電池的放電特性曲線如圖3-15所示。在通信電源系統(tǒng)中，通常閥控鉛蓄電池的放電速率為0.02C10、0.1C10、0.2C10或0.3C10(C10為蓄電池10小時(shí)率放電容量)。閥控鉛蓄電池應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能避免放電

17、速率過小。應(yīng)當(dāng)說明，環(huán)境溫度對(duì)閥控鉛蓄電池放電特性的影響很大。采用0.1C10放電速率時(shí)，在不同環(huán)境溫度下，放電特性曲線如圖3-16所示?？梢钥闯?，隨著環(huán)境溫度降低，蓄電池能放出的電量將減小。當(dāng)環(huán)境溫度為20°C，閥控鉛蓄電池仍可放出6070的電量。應(yīng)當(dāng)說明，閥控鉛蓄電池充足電時(shí)，電解液的冰點(diǎn)為70°C，放完電時(shí)，電解液的冰點(diǎn)為5°C。為了保證化學(xué)反應(yīng)充分進(jìn)行，閥控鉛蓄電池的最低溫度最好在20°C以上。圖4-15 閥控鉛蓄電池放電特性曲線圖4-16 溫度對(duì)放電特性的影響(2) 放電終止電壓設(shè)定閥控鉛蓄電池組過放電后，各單體電池的電壓和容量將出現(xiàn)不平衡，這

18、樣，電池組中將出現(xiàn)落后電池。通常，過放電越嚴(yán)重，下次充電時(shí)，落后電池越不容易恢復(fù)，這樣將嚴(yán)重影響電池組的壽命。為了避免過放電，必須精確設(shè)定電池的放電終止電壓。從放電特性曲線可以看出，放電電流越大，放電終止電壓越低。采用不同放電速率時(shí)，單體閥控鉛蓄電池放電終止電壓如下表所列：放電速率0.010.0250.050.250.30.550.652終止電壓2.001.81.751.6目前，在通信電源系統(tǒng)中，開關(guān)整流器通常都將閥控鉛蓄電池組的放電終止電壓設(shè)置在43V。單體電池的終止電壓約為1.80V。采用0.050.25C10速率放電時(shí)，該終止電壓是合適的。但是，在部分通信電源系統(tǒng)中，為了防止市電較長時(shí)間

19、中斷，蓄電池的容量都選得偏大。這樣市電中斷時(shí)，電池的放電電流很小。比如通信設(shè)備實(shí)際所需電流只有3A，選用的蓄電池容量為300Ah。這樣，放電速率就為0.01C10。此時(shí)，放電終止電壓為2.00V。因此，終止電壓設(shè)定為43V，放電時(shí)間超過100小時(shí)，閥控鉛蓄電池將發(fā)生嚴(yán)重過放電。原來GF型電池約經(jīng)過十幾到幾十次左右的充放循環(huán)才能達(dá)到最大容量，VRLA可在十次以內(nèi)能達(dá)到最大容量，且初次放電就能達(dá)到100%容量。在供電較好的地區(qū)，靠交流電的斷電在3年里也能使電池容量達(dá)到活化最好的狀態(tài)?？紤]到電池性能和維護(hù)成本，可不必對(duì)電池進(jìn)行定期的放電維護(hù)。二、閥控鉛酸蓄電池的失效模式1、干涸失效模式從閥控鉛酸蓄電

20、池中排出氫氣、氧氣，水蒸氣、酸霧，都是電池失水的方式和干涸的原因。干涸造成電池失效這一因素是閥控鉛酸蓄電池所特有的。失水的原因有四：（1）氣體再化合的效率低；（2）從電池殼體中滲出水；（3）板柵腐蝕消耗水；（4）自放電損失水。1）氣體再化合效率 氣體再化合效率與選擇浮充電壓關(guān)系很大。電壓選擇過低，雖然氧氣析出少，復(fù)合效率高，但個(gè)別電池會(huì)由于長期充電不足造成負(fù)極鹽化而失效，使電池壽命縮短。浮充電壓選擇過高，氣體析出量增加，氣體再化合效率低，雖避免了負(fù)極失效，但安全閥頻繁開啟，失水多，正極板柵也有腐蝕，影響電池壽命。2）從殼體材料滲透水分 各種電池殼體材料的有關(guān)性能見下表。從表中數(shù)據(jù)看出，ABS材

21、料的水蒸氣滲透率較大，但強(qiáng)度好。電池殼體的滲透率，除取決于殼體材料種類、性質(zhì)外，還與其壁厚，殼體內(nèi)外間水蒸氣壓差有關(guān)。 數(shù)值   性能材料水蒸汽相對(duì)滲透率(%)氧相對(duì)滲透率(%)機(jī)械強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度(Mpa)缺口沖擊強(qiáng)度(KJ·m2)ABS16.60.3521636.053PP1.00130402.26.4PVC4.224.413555221083）板柵腐蝕 板柵腐蝕也會(huì)造成水分的消耗，其反應(yīng)為：Pb+2H2O PbO2+4H+4e4）用工具打開安全閥，用手摸隔板的隔膜，正常的應(yīng)該是濕潤的，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)干的，那么說明電池失水?？商砑訒r(shí)量的蒸餾水，最好使廠家提供

22、的專用添加液，進(jìn)行浮充，過兩三天觀察浮充電壓時(shí)候有所變化，如果變化說明有效；如變化不大，可多加些蒸餾水，延長觀察時(shí)間，還可在線充電加以激活。2、容量過早損失的失效模式在閥控鉛酸蓄電池中使用了低銻或無銻的板柵合金，早期容量損失常容易在如下條件發(fā)生： 1）不適宜的循環(huán)條件，諸如連續(xù)高速率放電、深放電、充電開始時(shí)低的電流密度； 2）缺乏特殊添加劑如Sb、Sn、H3PO4； 3）低速率放電時(shí)高的活性物質(zhì)利用率、電解液高度過剩，極板過薄等； 4）活性物質(zhì)視密度過低，裝配壓力過低等。為了降低充電過程中的水損耗，就是采用鉛鈣合金代替富液式電池沿用多年的鉛銻合金。正是正極的鉛鈣合金表面形成的高電阻率的阻檔層，

23、致使電池的內(nèi)阻增大。在放電時(shí)即是有效物質(zhì)有良好的放電能力，而實(shí)際使電池的放電電壓急劇降低，這種低電壓放電，對(duì)負(fù)荷是無效的。VRLA蓄電池比富液式電池有著大幾個(gè)數(shù)量級(jí)的氧再化合反應(yīng)，它幾乎消耗了所有流入負(fù)極的電流，負(fù)極被氧再化合反應(yīng)控制，不可能被極化到其開路電位以上，因得不到應(yīng)有的極化而過早地失去了應(yīng)有的放電能力。3 熱失控的失效模式1）產(chǎn)生原因大多數(shù)電池體系都存在發(fā)熱問題，在閥控鉛酸蓄電池中可能性更大，這是由于：氧再化合過程使電池內(nèi)產(chǎn)生更多的熱量；排出的氣體量小，減少了熱的消散；（1）充電末期正極產(chǎn)生的氧和負(fù)極產(chǎn)生反應(yīng) 2Pb+ O2 = 2PbO+Q1其中， Q1=219.2kJ / mol

24、 2PbO+2H2SO4 = 2PbSO4+2H2O+Q2其中， Q2=172.8kJ / mol上述反應(yīng)為發(fā)熱反應(yīng)，總放熱量高達(dá)392 kJ / mol（2）氧的再化合時(shí)浮充電流增加：上述的放熱反應(yīng)引起電池溫度升高，如不調(diào)整電壓，則浮充電流就會(huì)升高，其又能引起電池的溫度繼續(xù)升高。如此反復(fù)積累。（3）充電電壓由開路電壓、歐姆壓降、電化學(xué)極化和濃差極化組成。充電末期，濃差極化導(dǎo)致電池電壓快速上升，此時(shí)充電電流絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能，引起溫升加劇。（4）其它：結(jié)構(gòu)緊湊，散熱困難；局部短路，電池溫度上升；環(huán)境溫度升高，充電電流增大，也會(huì)促進(jìn)電池溫度上升。2）若閥控鉛酸蓄電池工作環(huán)境溫度過高，或充電設(shè)備電

25、壓失控，則電池充電量會(huì)增加過快，電池內(nèi)部溫度隨之增加，電池散熱不佳，從而產(chǎn)生過熱，電池內(nèi)阻下降，充電電流又進(jìn)一步升高，內(nèi)阻進(jìn)一步降低。如此反復(fù)形成惡性循環(huán)，直到熱失控使電池殼體嚴(yán)重變形、漲裂。為杜絕熱失控的發(fā)生，要采用相應(yīng)的措施：（1）充電設(shè)備應(yīng)有溫度補(bǔ)償功能或限流；（2）嚴(yán)格控制安全閥質(zhì)量，以使電池內(nèi)部氣體正常排出；（3）蓄電池要設(shè)置在通風(fēng)良好的位置，并控制電池溫度。4、負(fù)極不可逆硫酸鹽化在正常條件下，鉛蓄電池在放電時(shí)形成硫酸鉛結(jié)晶，在充電時(shí)能較容易地還原為鉛。如果電池的使用和維護(hù)不當(dāng)，例如經(jīng)常處于充電不足或過放電，負(fù)極就會(huì)逐漸形成一種粗大堅(jiān)硬的硫酸鉛，它幾乎不溶解，用常規(guī)方法充電很難使它轉(zhuǎn)

26、化為活性物質(zhì)，從而減少了電池容量，甚至成為蓄電池壽命終止的原因，這種現(xiàn)象稱為極板的不可逆硫酸鹽化。為了防止負(fù)極發(fā)生不可逆硫酸鹽化，必須對(duì)蓄電池及時(shí)充電，不可過放電。5 板柵腐蝕與伸長在鉛酸蓄電池中，正極板柵比負(fù)極板柵厚，原因之一是在充電時(shí)，特別是在過充電時(shí)，正極板柵要遭到腐蝕，逐漸被氧化成二氧化鉛而失去板柵的作用，為補(bǔ)償其腐蝕量必須加粗加厚正極板柵。所以在實(shí)際運(yùn)行過程中，一定要根據(jù)環(huán)境溫度選擇合適的浮充電壓，浮充電壓過高，除引起水損失加速外，也引起正極板柵腐蝕加速。當(dāng)合金板柵發(fā)生腐蝕時(shí)，產(chǎn)生應(yīng)力，致使極彎曲膨脹而斷裂、脫落。電池壽命決于正極板壽命，其設(shè)計(jì)壽命是按正極板柵合金的腐蝕速率進(jìn)行計(jì)算的

27、，正極板柵被腐蝕的越多，電池的剩余容量就越少；電池壽命就越短。三、蓄電池的容量試驗(yàn)蓄電池的容量試驗(yàn)有多種方式：1. 降低浮充電壓法： 這種方法是指浮充整流器上有一“放電開關(guān)”，當(dāng)置于“放電開關(guān)”位置時(shí)，整流器的浮充電壓自動(dòng)從54V降至48V，這時(shí)蓄電池的電壓也立即從54V降到51.8V（蓄電池的電動(dòng)勢約為2.16V/只）然后從51.8V降至48V，這時(shí)可以從隨機(jī)監(jiān)測電壓下降曲線上比較有無落后電池。2、在線放電法： 這時(shí)只要關(guān)閉所有的整流器，利用實(shí)際使用設(shè)備作負(fù)載，某電線馬上從浮充狀態(tài)轉(zhuǎn)入放電狀態(tài)，隨后維護(hù)人員在旁觀察，并記錄某電池放電電壓，電流（一般可以選擇一小時(shí)或二小時(shí)放電時(shí)間），以放電總電

28、壓不低于45.6V為準(zhǔn)，隨后通過各個(gè)電池隨機(jī)監(jiān)測電壓的變化來判斷有無落后電池，且可通過放電電流乘以放電時(shí)間乘以放電系數(shù)（可查閱相關(guān)生產(chǎn)廠商提供的數(shù)據(jù)資料）來計(jì)算大約的放電容量，并以此推斷某電池組的性能是否良好。當(dāng)然可以利用整流裝置的限流功能，控制整流裝置的輸出電流，使電池組的放電電流小時(shí)率到達(dá)一定的需要值或適用值，即可到達(dá)電池組的恒流放電，又能提高放電時(shí)的安全供電，減少掉電的風(fēng)險(xiǎn)。以下是容量與放電率的關(guān)系：對(duì)于一給定電池，在不同放電率放電，將有不同的容量，下表為在常溫下不同放電率放電時(shí)的額定容量的百分比和放電電流值。放電率(hr)1234567891020C10()5565.67578.885

29、87.691.795.297.4100112.8I10(倍)5.53.052.52.01.661.431.311.181.081.00.553. 假負(fù)載放電法： 采用這種方法放電只能將在用的某電池組單獨(dú)取出一組使其脫離浮充工作狀態(tài)，并接上各種形式的負(fù)載電阻作為放電時(shí)的假負(fù)載，然后可選擇10小時(shí)率的放電電流（或其它小時(shí)率的電流）放電，并記錄電池電壓、溫度等，最后以1.8V（10小時(shí)率時(shí)）作為終了電壓，隨后通過記算可以算某電池組的實(shí)際容量究竟是多少。容量指標(biāo)：此項(xiàng)指標(biāo)中包括10小時(shí)率、3小時(shí)率、1小時(shí)率放電容量及容量保存率。蓄電池是用放電電流(A)與放電時(shí)間(h)的乘積即A·h數(shù)做為其容

30、量的計(jì)算單位。10小時(shí)率放電電流的計(jì)算方法為蓄電池的標(biāo)稱容量(A·h)與放電時(shí)間(h)的比值，即為10小時(shí)率放電電流。例如1 000Ah的蓄電池10小時(shí)率的放電電流為I10100A。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定3小時(shí)與1小時(shí)放電率的放電電流分別是10小時(shí)率放電電流的2.5倍和5.5倍。進(jìn)行容量測量的蓄電池必須是按產(chǎn)品要求進(jìn)行完全充電后靜止放置時(shí)間不得小于1小時(shí)后，才可進(jìn)行容量測量。測量過程中環(huán)境溫度應(yīng)保持在25°C。較為理想的負(fù)載電阻是具有恒流功能的電子負(fù)載，這種負(fù)載具有較好的恒流功能，放電電流在一定范圍內(nèi)可任意設(shè)置。功能較多，智能化程度較高的電子負(fù)載還具有恒功率，電流動(dòng)態(tài)調(diào)整等功能，并且還具

31、備與PC機(jī)的數(shù)據(jù)通信和較完善的數(shù)據(jù)處理功能。這種電子負(fù)載的價(jià)格相對(duì)較高。在進(jìn)行容量測量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定蓄電池10小時(shí)率與3小時(shí)率放電的終止電壓為1.8V單體，1小時(shí)率放電終止電壓為1.75V/單體。10小時(shí)率放電應(yīng)每小時(shí)記錄一次蓄電池端電壓，3小時(shí)率和1小時(shí)率放電分別為30分鐘與10分鐘記錄一次。當(dāng)蓄電池端電壓接近終止電壓時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測端電壓的變化，以便準(zhǔn)確計(jì)算其放電容量。容量測量時(shí)的環(huán)境溫度如果不是標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的25°C，可將實(shí)測容量按下式換算成25°C標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)的容量：；式中：T為放電時(shí)的環(huán)境溫度K為溫度系數(shù)，10小時(shí)率時(shí)K0.006°C；3小時(shí)率時(shí)K0.008&#

32、176;C；1小時(shí)率時(shí)K0.01°C。蓄電池容量保存率的測量規(guī)定用完全充電的蓄電池，在25°C±5°C的環(huán)境溫度中存放90天，而后進(jìn)行10h率容量測量，所測得的容量應(yīng)不小于實(shí)測10h率容量的80。電池放出不同容量的標(biāo)準(zhǔn)電壓值（10小時(shí)率）放出容量（%）102030405060708090100支持時(shí)間（h）12345678910電池電壓（V）2.052.042.032.011.991.971.951.931.881.80四、蓄電池的容量選擇閥控型鉛酸蓄電池主要應(yīng)用于電信、電力、UPS不間斷電源等領(lǐng)域。閥控型鉛酸蓄電池的正確選型是確保主設(shè)備正常工作，且有效

33、利用資源的保證，選型偏小有可能造成系統(tǒng)中斷，選型偏大，則浪費(fèi)了資金。用于電信通訊的閥控型鉛酸蓄電池選型較簡單一些，但一般也應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.對(duì)閥控型鉛酸蓄電池的性能要求(1) 一般閥控型鉛酸蓄電池與主設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行，主設(shè)備輸入電壓即是閥控型鉛酸蓄電池電池組的端電壓。主設(shè)備輸入電壓的波動(dòng)范圍應(yīng)滿足閥控型鉛酸蓄電池的充電電壓要求與放電終止電壓限制。若不滿足閥控型鉛酸蓄電池要求的話，保證設(shè)備所需電壓，則電池得不到正常使用，保證電池的正常使用，則可能對(duì)主設(shè)備造成不應(yīng)有的損害；(2) 負(fù)載大小，即電池供電的電流(3) 放電時(shí)間(4) 放電頻率其中負(fù)載大小與放電時(shí)間是選擇電池容量的主要依據(jù)。如：負(fù)載為40

34、A，最長放電時(shí)間不超過3小時(shí)，則電池容量應(yīng)為：40A×3h÷0.75160Ah其中：0.75為三小時(shí)率放電容量系數(shù)當(dāng)放電間隔有可能較小時(shí)，即有可能上次放電后還未充足電又開始放電時(shí)應(yīng)考慮增加蓄電池容量或提高初始充電電源，以避免電池長期處于欠充電狀態(tài)而發(fā)生硫酸化現(xiàn)象或過放電。2.選擇合適的充電方式如：放電比較頻繁，即循環(huán)使用時(shí)，是否提高充電電壓；充電電壓是否應(yīng)根據(jù)溫度的較大變化(超過5°C)而調(diào)整。3.蓄電池能否承受工作環(huán)境的溫度、濕度條件。4.對(duì)電池外形尺寸、重量的控制與要求不同廠家的同型號(hào)電池外形尺寸與重量也不一定相同，因此選型時(shí)應(yīng)注意電池組安裝后的空間尺寸能否滿

35、足安裝地點(diǎn)的承重要求。5.電池的壽命要求：包括循環(huán)壽命、浮充壽命與擱置壽命。6.其他要求：包括氣壓要求、防震要求、安全性等。五、閥控型鉛酸蓄電池的維護(hù)特點(diǎn)我們所遇見的電池組存在的主要問題： 內(nèi)部電液干涸，電池容量變小；表面有極柱、閥孔滲液；缸體鼓漲。造成的原因大都是環(huán)境溫度高，電池浮充電壓偏高，均充時(shí)間過長且均充壓偏高等引起。在維護(hù)上過分地強(qiáng)調(diào)單缸電壓的一致性，導(dǎo)致維護(hù)人員的一味均充；放電后不管如何，認(rèn)為只有均充才能使電池充足、一定要來一下均充才盡到了自己的責(zé)職；只有均充才能保證節(jié)日或其他事件的供電安全；浮充電壓調(diào)高些電池才能保證放得出電，心里也感覺到安全。如此等等，都是引起電池過充的原因。浮充電壓的選擇： 在滿足以下的前提，閥控式密封蓄電池的浮充電壓值選取較低為好，以利延長壽命。1. 保證浮充電流能補(bǔ)足自放電損失的容量。2. 保證浮充電流足以維持電池內(nèi)部的氧循環(huán)。3. 在蓄電池向負(fù)載供電后，能在供電系統(tǒng)中依靠浮充方式充足電量廠家資料敘述到，電池的自放電率為0.13C，是相當(dāng)小的，浮充電流不超過0.01C。由于該電池特殊的結(jié)構(gòu)(正極板活性物質(zhì)的配比使負(fù)極過量，全部電解液被隔膜小孔與正、負(fù)極板活性物質(zhì)的小孔儲(chǔ)存)，當(dāng)正極充電達(dá)70時(shí)，就開始產(chǎn)生氧；而負(fù)極充電達(dá)90后，才有氫開始產(chǎn)生。氧從正極板經(jīng)隔膜擴(kuò)散到負(fù)