淺析影響鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素和注意事項(xiàng)

摘要：文章詳細(xì)分析了影響鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素和使用過(guò)程應(yīng)注意的事項(xiàng)，對(duì)廣大用戶合理有效地使用蓄電池很有啟示，值得借鑒。 敘詞：鉛酸蓄電池 壽命 注意事項(xiàng) Abstract：The methods of correctly use and maintenance lead-acid battery,　the main factor of influencing lead-acid battery service life and needing attention matters in use are introduced in this paper. Keyword：Lead-acid Battery,Service Life,Attention Matters
1 前言

蓄電池是UPS系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)UPS系統(tǒng)的可靠程度。不管UPS設(shè)計(jì)的多么先進(jìn)，功能多么齊備，一旦蓄電池失效，再好的UPS也無(wú)法提供不間斷供電。千萬(wàn)不要因貪圖便宜而選用劣質(zhì)鉛酸蓄電池，這樣會(huì)影響整個(gè)UPS系統(tǒng)的可靠性，并將因此造成更大的損失。

蓄電池是整個(gè)UPS系統(tǒng)中平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）最短的部分。如果能夠正確使用和維護(hù)，就能夠延長(zhǎng)其使用壽命，反之其使用壽命會(huì)大大縮短。因此，我們要了解蓄電池的基本原理和使用注意事項(xiàng)。

2 鉛酸蓄電池

蓄電池的種類一般可分為鉛酸蓄電池、鉛酸免維護(hù)蓄電池及鎳鎘電池等，考慮到負(fù)載條件、使用環(huán)境、使用壽命及成本等因素，UPS一般選擇閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池。它的主要特點(diǎn)是在充電時(shí)正極板上產(chǎn)生氧，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在負(fù)極板上還原成水，使用時(shí)在規(guī)定浮充壽命期內(nèi)不必加水維護(hù)，因此又稱為免維護(hù)鉛酸蓄電池。免維護(hù)只是與普通蓄電池相比，使用過(guò)程中免去了添加純水或蒸餾水，調(diào)整電解液液面的工作，并非免去一切維護(hù)工作。相反，為實(shí)現(xiàn)UPS 的不間斷供電，我們要更加細(xì)致地維護(hù)和保養(yǎng)好鉛酸免維護(hù)蓄電池。

3 影響使用壽命的主要因素和注意事項(xiàng)

下面介紹一下影響蓄電池使用壽命的主要因素和使用過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)：
⑴　環(huán)境溫度對(duì)電池的影響較大。環(huán)境溫度過(guò)高，會(huì)使電池過(guò)充電產(chǎn)生氣體，環(huán)境溫度過(guò)低，則會(huì)使電池充電不足，這都會(huì)影響電池的使用壽命。因此，一般要求環(huán)境溫度在25℃左右， UPS浮充電壓值也是按此溫度來(lái)設(shè)定的。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，蓄電池一般在5℃～35℃范圍內(nèi)進(jìn)行充電，低于5℃或高于35℃都會(huì)大大降低電池的容量、縮短電池的使用壽命。
⑵　放電深度對(duì)電池使用壽命的影響也非常大。電池放電深度越深，其循環(huán)使用次數(shù)就越少,因此在使用時(shí)應(yīng)避免深度放電。雖然UPS都有電池低電位保護(hù)功能，一般單節(jié)電池放電至10.5V左右時(shí)，UPS就會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。但是，如果UPS處于輕載放電或空載放電的情況下,也會(huì)造成電池的深度放電。
⑶　電池在存放、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中，會(huì)因自放電而失去部分容量。因此，在安裝后投入使用前，應(yīng)根據(jù)電池的開(kāi)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)充充電。對(duì)備用擱置的蓄電池，每3個(gè)月應(yīng)進(jìn)行一次補(bǔ)充充電?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量電池開(kāi)路電壓來(lái)判斷電池的好壞。以12V電池為例，若開(kāi)路電壓高于12.5V，則表示電池儲(chǔ)能還有80％以上，若開(kāi)路電壓低于12.5V，則應(yīng)該立刻進(jìn)行補(bǔ)充充電。若開(kāi)路電壓低于12V，則表示電池存儲(chǔ)電能不到20％，電池不堪使用。
⑷　電池充放電電流一般以C來(lái)表示，C的實(shí)際值與電池容量有關(guān)。例如，100AH的電池，C＝100A。松下鉛酸免維護(hù)電池的最佳充電電流為0.1C左右，充電電流不能大于0.3C。充電電流過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響電池的使用壽命。放電電流一般要求在0.05C～3C之間,UPS在正常使用中都能滿足此要求，但也要防止意外情況的發(fā)生，如電池短路等。
⑸　充電電壓。由于UPS電池屬于備用工作方式，市電正常情況下處于充電狀態(tài)，只有停電時(shí)才會(huì)放電。為延長(zhǎng)電池的使用壽命， UPS的充電器一般采用恒壓限流的方式控制，電池充滿后即轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)，每節(jié)浮充電壓設(shè)置為13.6V左右。如果充電電壓過(guò)高就會(huì)使電池過(guò)充電,反之會(huì)使電池充電不足。充電電壓異?？赡苁怯呻姵嘏渲缅e(cuò)誤引起，或因充電器故障造成。因此，在安裝電池時(shí)，一定要注意電池的規(guī)格和數(shù)量的正確性，不同規(guī)格、不同批號(hào)的電池不要混用。外加充電器不要使用劣質(zhì)充電器，而且安裝時(shí)要考慮散熱問(wèn)題。目前，為進(jìn)一步提高電池壽命，先進(jìn)的UPS都采用一種ABM(Advanced Battery Management)三階段智能化電池管理方案，即充電分成初始化充電、浮充電和休息三個(gè)階段：第一階段是恒流均衡充電，將電池容量充到90％；第二階段是浮充充電，將電池容量充到100％，然后停止充電；第三階段是自然放電，在這個(gè)階段里，電池利用自身的漏電流放電，一直到規(guī)定的電壓下限，然后再重復(fù)上述的三個(gè)階段。這種方式改變了以前那種充滿電后，仍使電池處于一天24h的浮充狀態(tài)，因此延長(zhǎng)了電池的壽命。
⑹　免維護(hù)電池由于采用吸收式電解液系統(tǒng)，在正常使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何氣體，但是如果用戶使用不當(dāng)，造成電池過(guò)充電，就會(huì)產(chǎn)生氣體，此時(shí)電池內(nèi)壓就會(huì)增大,將電池上的壓力閥頂開(kāi)，嚴(yán)重的會(huì)使電池爆裂。
⑺　UPS在運(yùn)行過(guò)程中，要注意監(jiān)視蓄電池組的端電壓值、浮充電流值、每只蓄電池的電壓值、蓄電池組及直流母線的對(duì)地電阻和絕緣狀態(tài)。
⑻　不要單獨(dú)增加或減少電池組中幾個(gè)單體電池的負(fù)荷，這將造成單體電池容量的不平衡和充電的不均一性，降低電池的使用壽命。
⑼　 電池應(yīng)盡可能安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方，并要避免受到陽(yáng)光、加熱器或其他輻射熱源的影響。電池應(yīng)正立放置, 不可傾斜角度。每個(gè)電池間端子連接要牢固。
⑽　定期保養(yǎng)。電池在使用一定時(shí)間后應(yīng)進(jìn)行定期檢查，如觀察其外觀是否異常、測(cè)量各電池的電壓是否平均等。如果長(zhǎng)期不停電，電池會(huì)一直處于充電狀態(tài)，這樣會(huì)使電池的活性變差。因此，即使不停電，UPS也需要定期進(jìn)行放電試驗(yàn)以便使電池保持活性。放電試驗(yàn)一般可以三個(gè)月進(jìn)行一次,做法是UPS帶載－－最好在50%以上,然后斷開(kāi)市電，使UPS處于電池放電狀態(tài),放電持續(xù)時(shí)間視電池容量而言一般為幾ms至幾十ms,放電后恢復(fù)市電供電，繼續(xù)對(duì)電池充電。

4 結(jié)語(yǔ)

了解并清楚影響鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素和在使用過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，對(duì)我們?cè)赨PS系統(tǒng)中正確使用和維護(hù)鉛酸蓄電池有很大的幫助。希望大家在日常工作中正確使用和維護(hù)好鉛酸蓄電池，使其能得到更加合理的利用。