VRLA電池及其應(yīng)用

42VRLA電池的安裝

（1）VRLA電池連接至充電器（電信使用一般為

兩組電池，當(dāng)交流斷電時(shí)，一組放電，一組備用），兩組連線在按廠家要求配線選截面后，連接長(zhǎng)度應(yīng)一致，且盡可能短，減少壓降與能耗；

（2）保險(xiǎn)、斷路器一般應(yīng)安裝在電池負(fù)極與負(fù)載

之間；

（3）不應(yīng)在一組電池中混聯(lián)不同型號(hào)或不同廠家

的電池，以免引起電池組浮充不正常，導(dǎo)致電池?fù)p壞。高于220V系統(tǒng)一般選用12V單體電池串聯(lián)，同容量型號(hào)電池并聯(lián)一般不超過4組；

（4）盡管VRLA電池是吸液式設(shè)計(jì)，可安放任何

位置，但最好按照廠方圖紙，臥式設(shè)計(jì)的應(yīng)臥式安裝，立式設(shè)計(jì)的應(yīng)立式安裝，這有助于電池安全使用；

（5）VRLA電池一般應(yīng)安裝于室內(nèi)，有空調(diào)通風(fēng)

裝置，溫度在25℃左右，濕度在40％～90％之間，通風(fēng)必不可少。在高山機(jī)站霧大、濕度大，海拔高的地方，也可裝在室外（電池柜內(nèi)）。在地震頻繁地區(qū)，則考慮選用安裝抗震結(jié)構(gòu)的電池。在低溫地區(qū)常年使用，則容量選擇應(yīng)大幾號(hào)，考慮到抗凍裂問題，最好選用膠體電池。

5VRLA電池容量的監(jiān)測(cè)

VRLA電池由于其密封及吸液式結(jié)構(gòu)，造成對(duì)電池容量及性能監(jiān)測(cè)的困難，與傳統(tǒng)開口式電池相比，它不能看到液面及極板，也不能嗅到酸味，更不能測(cè)量比重及內(nèi)壓等，而電池失效或電池容量降低主要是因?yàn)槊撍皹O板硫化造成的，僅靠外部測(cè)量VRLA電池開路電壓又不能作為判定電池容量[下降至標(biāo)稱容量的80％的電池，則判定其為失效]的充分依據(jù)。

目前有如下幾種容量監(jiān)測(cè)方法：

（1）在線電導(dǎo)測(cè)試

在美國、德國、英國等國家對(duì)VRLA電池一般采用電導(dǎo)技術(shù)檢測(cè)其容量，這種方法無需放電，也不用檢查VRLA電池內(nèi)部。例如美國Midtronics公司的專利電導(dǎo)儀就屬于在線測(cè)量方式。

其原理是對(duì)一組VRLA電池兩端加一低頻率交流測(cè)量信號(hào)電壓，通過電池的信號(hào)電流與信號(hào)電壓的比值即為電導(dǎo)（僅考慮導(dǎo)納的實(shí)部值）單位為姆歐（或西門子），反映了此時(shí)電池在線時(shí)的傳導(dǎo)電流能力。為此在安裝時(shí)應(yīng)建立電導(dǎo)值測(cè)量曲線檔案，這樣在周期檢測(cè)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)此時(shí)電導(dǎo)值低于80％初始測(cè)量值，則電池容量已低于80％標(biāo)稱容量，具體操作方式可見相關(guān)產(chǎn)品說明書。

（2）假負(fù)載放電

如同測(cè)量傳統(tǒng)開口式電池的容量一樣，假負(fù)載放電測(cè)試也是目前仍較實(shí)用的一種方式。

當(dāng)備用電池有兩組時(shí)，可選一組退出系統(tǒng)，再用假負(fù)載對(duì)其作放電試驗(yàn)，這可以100％地實(shí)際檢測(cè)VRLA電池的容量，需要注意的是有的廠家規(guī)定的某電池的放電終止電壓是1.75V/單體，而有的廠家規(guī)定的是1.80V/單體。

一般在放電開始時(shí)，有一個(gè)從端電勢(shì)到閉路電壓的陡降（例如從2.20V降至2.05V左右,以后在2.0～1.8V電壓之間為一直線，而在放電至終止電壓后，電池端電壓會(huì)急降趨于0V,顯陡降跳水曲線）。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),對(duì)電池以10小時(shí)率放電,測(cè)得出C10標(biāo)稱容量值Ce，放電電流為0.1IC10A。若以3小時(shí)率放電，則放電電流應(yīng)為0.25IC10A,即容量為75％Ce;若以1小時(shí)率放電，則放電電流應(yīng)為0.55IC10A,即容量為55％Ce。

（3）目測(cè)方法

檢查外觀是否有電池外殼膨脹、凹陷、連接條打火變色，電纜頭及連接螺絲變色等，有無酸霧逸出及其它異味，觸摸電纜過熱，外殼過熱等。

另外，也可用電壓表檢測(cè)，組與組之間的電壓是否一致，組內(nèi)各個(gè)電池電壓是否一致（一般電池容量下降是因?yàn)閮?nèi)阻增大，內(nèi)阻大的電池電壓也較高），以及電池電壓是否低于12V（如充電電池?cái)嚅_浮充電源后仍有個(gè)別電池電壓低于12V以下，則可能已經(jīng)損壞）。

還可以打開閥蓋（一般禁止打開，但電池有嚴(yán)重疑問者可迅速打開閥蓋再行關(guān)閉,關(guān)閉時(shí)注意旋緊），檢查極板是否硫化，以及是否吸液玻璃纖維內(nèi)部已干涸等。

6VRLA電池應(yīng)用計(jì)算實(shí)例

61配套程控交換機(jī)電池安裝容量

C8＆C08等1000門程控交換機(jī)常見負(fù)載電流為4A～8A/48V（已考慮電話同時(shí)使用率約60％）。

通常選配二組100Ah/48V電池，每組可以支持24h左右，兩組可支持48h左右。

62電池配套UPS容量計(jì)算

蓄電池的最大放電電流可由下式得出：

I=[Pcosφ]/[Eiη]=P/Ei（3）

式中：P為UPS標(biāo)稱功率,cosφ為功率因數(shù)取0.8,η為效率取0.8,Ei為電池放電終止電壓。

也有一經(jīng)驗(yàn)公式如下：

如UPS容量為30kVA，cosφ取0.8,則功率為24kW，若需放電2h，則總能耗為48kWh，而輸入電壓通常已由UPS決定，設(shè)為220V，那么應(yīng)配備電池容量為：

48000Wh/220V≈210Ah

而在選用電池時(shí)，其放電Ah數(shù)對(duì)應(yīng)于對(duì)UPS的時(shí)間要求，在考慮到電池的內(nèi)部損耗后，Ah數(shù)要選稍大一些。

如果電池是作電動(dòng)車等設(shè)備的電源使用，則要根據(jù)放電深度對(duì)電池容量進(jìn)行選擇（一般VRLA電池閥的開關(guān)壽命及水的損失率已不成問題，可以不予考慮），如德克電池容量100～4200Ah在25％的深度放電工作時(shí)可達(dá)3000次循環(huán)壽命，在50％的深度放電工作時(shí)達(dá)1500次循環(huán)壽命，當(dāng)對(duì)循環(huán)次數(shù)要求高時(shí)，則可使放電深度下降。例如，電池容量選大一倍，則同型號(hào)工作設(shè)備的電池循環(huán)工作次數(shù)可以增大一倍（通過三年實(shí)測(cè)，德克電池80％深度放電可達(dá)1200次循環(huán)）。

63電池地面承重力計(jì)算（經(jīng)驗(yàn)公式）

設(shè)計(jì)安裝當(dāng)中，常要求機(jī)房的地面承載強(qiáng)度足以承受電池重量，地面荷載公式如下：

〔電池總重量(kg)/電池占地總面積(m2)〕×面積系數(shù)=承重力（kg/m2)(4)

式中電池總重量為廠家提供數(shù)據(jù)，電池占地面積為實(shí)際安裝占地面積，面積系數(shù)≤0.6（因?yàn)殡姵胤棵娣e遠(yuǎn)大于實(shí)際電池占地面積，而且電池兩邊至少要留有0.5m以上的人行通道，供維護(hù)檢查使用，一般電池安裝深度在0.6m左右）。

此公式由廠方提出，長(zhǎng)期使用至今未出現(xiàn)任何安全問題。

64VRLA電池產(chǎn)生氣體計(jì)算

VRLA電池為全密封電池，通常情況下，安全可靠，但必須有通風(fēng)良好的環(huán)境，因?yàn)殡娀瘜W(xué)反應(yīng)，內(nèi)部產(chǎn)生氣體，一般復(fù)合率達(dá)98％以上，但仍有少量氣體不能復(fù)合，尤其在過充電情況下，問題更顯重要。

通常氣體由電解水產(chǎn)生，氣體逸出電池外部，造成水損失，氣體量由電池的失水量決定，10年壽命的電池其失水率每年是電解液中水的總重量的1％，20年壽命的電池失水率每年是電解液中水的總重量0.5％。