閥控式密封鉛酸蓄電池的應(yīng)用與維護(hù)

表1美國(guó)工業(yè)電池市場(chǎng)銷售情況及預(yù)測(cè)(單位：百萬(wàn)美元)

＊指草地、花園、玩具和一些特殊的使用場(chǎng)合

＊＊指鏟車、卡車、自動(dòng)導(dǎo)向車輛及機(jī)場(chǎng)地勤車輛

　　從表1可以看出，美國(guó)鉛酸電池的銷售前景是很好的。特別是通信、UPS方面，其銷售占固定用電源總額70％。而且，這些領(lǐng)域中，新的設(shè)備使用電池和舊設(shè)備更換電池大都采用VRLA電池。

　　我國(guó)從80年代中期開(kāi)始研制VRLAB，但都是小型電池，上海復(fù)華實(shí)業(yè)股份有限公司從1986年開(kāi)始研制小型VRLAB，裝入自行設(shè)計(jì)的UPS設(shè)備中進(jìn)行試用定型，于1991年通過(guò)上海市新產(chǎn)品鑒定，并開(kāi)始制造POWERSON牌容量從1.2～100Ah的MF全系列VRLA電池，將其推向市場(chǎng)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，榮獲1993年度上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。90年代初，為了適應(yīng)我國(guó)電信事業(yè)的發(fā)展，復(fù)華公司引進(jìn)美國(guó)、德國(guó)先進(jìn)的電池設(shè)備和技術(shù)，在上海嘉定復(fù)華高新技術(shù)園區(qū)內(nèi)建立了現(xiàn)代化的電池廠，研制出POWERSON固定型GMF系列VRLAB，容量從200～3000Ah，廣泛應(yīng)用于通信、電力和UPS系統(tǒng)。POWERSON牌VRLAB已通過(guò)信息產(chǎn)業(yè)部、電力部、總參、國(guó)家產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)及美國(guó)UL的檢測(cè)認(rèn)可，制造廠也通過(guò)了ISO－9001質(zhì)量體系認(rèn)證。如今，VRLAB在我國(guó)已遍地開(kāi)花，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。然而，只有制造設(shè)備，生產(chǎn)工藝及管理水平上檔次的制造商，才能贏得用戶的信賴。3使用要求與維護(hù)方法

　　VRLAB在我國(guó)推廣應(yīng)用已有十多年了，由于其不溢酸霧、少維護(hù)的特性，受到愈來(lái)愈多用戶的青睞。但從用戶使用情況來(lái)看，還有不少用戶不甚了解VRLAB使用要求，認(rèn)為是不要維護(hù)的，在更換傳統(tǒng)鉛酸電池時(shí)，也未調(diào)整充電電壓，甚至仍用恒流充電制，由于電池過(guò)充過(guò)放，熱失控等情況，致使電池早期失效。因此，加強(qiáng)對(duì)VRLAB使用要求和維護(hù)方法的宣傳，正確理解“免維護(hù)”的含義，對(duì)進(jìn)一步推廣VRLAB應(yīng)用是非常必要的。

　　影響VRLAB使用壽命的主要因素是熱失控和失水，下面分別討論它們的起因和預(yù)防措施[3]：

　　(1)熱失控的產(chǎn)生與預(yù)防

　　由于充電電壓和電流控制不當(dāng)，在充電后期，會(huì)出現(xiàn)一種臨界狀態(tài)，即熱失控。此時(shí)，蓄電池的電流及溫度發(fā)生積累性的相互增強(qiáng)作用，使電池槽殼變形（“鼓肚子”），如有一用戶，在安裝2000Ah電池組時(shí)，線路接錯(cuò)，少接二只電池，即48V變成44V，而充電電壓又按照53.7V進(jìn)行浮充，這樣每只電池浮充電壓從2.23V變成2.44V，充電一個(gè)月后，由于電池內(nèi)部熱積累，排氣不及，使電池“鼓肚子”，這是比較嚴(yán)重的故障。

　　應(yīng)該指出，在正常浮充電壓下是不可能產(chǎn)生熱失控的，只有人為操作和設(shè)備失控使電壓過(guò)高，或電池組中個(gè)別電池嚴(yán)重故障如短路、反極時(shí)才可能產(chǎn)生。因此，正確選擇浮充電壓和定期檢查每個(gè)電池的“健康情況”是非常重要的，如果環(huán)境溫度變化較大，應(yīng)根據(jù)溫度補(bǔ)償加以校正。

　　(2)電池失水與預(yù)防

　　VRLAB是在“貧液”狀態(tài)下工作的，其氣體復(fù)合效率應(yīng)接近100％。如果制造工藝中，電池處于“富液”狀態(tài)，會(huì)使隔板中O2的通道阻塞，氣體復(fù)合效率降低，電池內(nèi)壓力增大，特別是在安全閥性能不良情況下，失水更加嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)一段時(shí)期后，電池會(huì)失水而干涸。

　　當(dāng)然，由于浮充電壓過(guò)高，電解水反應(yīng)加劇，析氣速度加快，失水也必然增加。另外，使用環(huán)境溫度過(guò)高，未調(diào)整浮充電壓，也同樣會(huì)產(chǎn)生失水現(xiàn)象。因此，除了制造商應(yīng)嚴(yán)格控制電池中電解液的數(shù)量以外，用戶應(yīng)創(chuàng)造一個(gè)最佳溫度（20±5℃）使用環(huán)境和嚴(yán)格控制浮充電壓運(yùn)行條件，保證電池組有較長(zhǎng)的使用壽命。

　　此外，每只電池浮充電壓一致性不好，也會(huì)使個(gè)別高浮充電壓的電池失水，而過(guò)早失效。因此，通過(guò)維護(hù)手段使電池浮充電壓比較一致，也是延長(zhǎng)電池組使用壽命的有效方法。為了保證電源無(wú)故障運(yùn)行，延長(zhǎng)電池組使用壽命，這里提出如下運(yùn)行維護(hù)方案：

　?。?）充電要求

　　鉛酸電池放電產(chǎn)物是硫酸鉛，若不及時(shí)轉(zhuǎn)化掉，會(huì)使電池處于充電不足狀態(tài)，從而降低電池放電容量和縮短電池使用壽命。因此，必須使電池組處于充足電狀態(tài)。一般采用“恒壓充電制”，對(duì)不同情況，可分浮充和均充。

　?、俑〕涑潆?p>　　在線式電池組是長(zhǎng)期并聯(lián)在充電器和負(fù)載線路上，作為后備電源的工作方式。一般情況下，都采用浮充充電，單體電池電壓控制在2.25V，并定期觀察、記錄浮充電壓變化。如果單體電池電壓偏低，說(shuō)明電池充電不足，容量不夠，應(yīng)注意跟蹤。

　?、诰涑潆?p>　　如果電池組在浮充過(guò)程中存在落后電池（單體電池電壓低于2.20V），或浮充三個(gè)月后，宜進(jìn)行均充過(guò)程，其單體電池電壓控制在2.35V，充6～8小時(shí)（注意一次均充時(shí)間不宜太長(zhǎng)），然后調(diào)回到浮充電壓值，再觀察落后電池電壓變化，如電壓仍未到位，相隔二周后再均充一次，一般情況下，經(jīng)過(guò)3～6個(gè)月浮充，均充后，新電池組的浮充電壓會(huì)逐步趨于一致。

　?、蹨囟妊a(bǔ)償

　　雖然電池的工作溫度范圍很寬，可在－15℃～＋45℃范圍內(nèi)運(yùn)行，但是電池運(yùn)行最佳環(huán)境溫度為25℃左右，如果環(huán)境溫度變化較大，需用溫度系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償（－3mV/℃），可參考表2調(diào)整充電電壓值。

表2不同環(huán)境溫度的浮充電壓值

　?。?）維護(hù)方法

　　如果在半年內(nèi)，電池組從未放過(guò)電，應(yīng)對(duì)電池組進(jìn)行一次治療性充放電維護(hù)操作。

　?、俜烹姴僮?p>　　放電是為了檢查電池容量是否正常，一般采用10小時(shí)率放電，有條件的可用假負(fù)載放電；從用戶方便考慮，也可直接用負(fù)載進(jìn)行放電，即拉掉市電，用電池組供電，考慮到安全性，放電深度控制在30～50％為宜。當(dāng)然，有條件可放電更深一些，容易暴露電池潛在的問(wèn)題。并且每小時(shí)檢測(cè)一次單體電池電壓，通過(guò)計(jì)算放出電池容量，對(duì)照表3電壓值，判斷電池是否正常。

表3電池放出不同容量的標(biāo)準(zhǔn)電壓值（10小時(shí)率）