【文章內(nèi)容簡介】 環(huán)境溫度對電池的容量影響較大，隨著環(huán)境溫度的降低容量減小。環(huán)境溫度變化1℃時的電池容量變化稱為容量的溫度系數(shù)。 根據(jù)國家標準，如環(huán)境溫度不是25℃，則需將實測容量按以下公式換算成25℃基準溫度 時的實際容量Ce，其值應(yīng)符合標準。 公式中：t是放電時的環(huán)境溫度 K是溫度系數(shù)，10hr的容量實驗時K=0．006/℃，3hr的容量實驗時K=0．008/℃， 1hr的容量實驗時K=0．01/℃3 閥控鉛酸蓄電池容量的計算 閥控式鉛酸蓄電池的實際容量與放電制度(放電率、溫度、終止電壓)和電池的結(jié)構(gòu)有關(guān)。如果電池是以恒定電流放電，放電至規(guī)定的終止電壓，電池的實際容量Ct=放電電流I放電時間t，單位是Ah。返回頁首　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。1．1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，復合效率高，但個別電池會由于長期充電不足造成負極鹽化而失效，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。1．2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材料的水蒸氣滲透率較大，但強度好。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)值材料水蒸汽相對滲透率(%)氧相對滲透率(%)機械強度拉伸強度(Mpa)缺口沖擊強度(KJm2)ABS21～63～53PP130～40～PVC35～5522～108返回頁首1．3 板柵腐蝕 板柵腐蝕也會造成水分的消耗，其反應(yīng)為： 1．4 自放電 正極自放電析出的氧氣可以在負極再化合而不至于失水，但負極出析的氫不能在正極復合，會在電池累積，從安全閥排出而失水，尤其是電池在較高溫度下貯存時， 自放電加速。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。3 熱失控的失效模式 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； 若閥控鉛酸蓄電池工作環(huán)境溫度過高，或充電設(shè)備電壓失控，則電池充電量會增加過快，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，充電電流又進一步升高，內(nèi)阻進一步降低。如此反復形成惡性循環(huán)，直到熱失控使電池殼體嚴重變形、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)有溫度補償功能或限流； ②嚴格控制安全閥質(zhì)量，以使電池內(nèi)部氣體正常排出； ③蓄電池要設(shè)置在通風良好的位置，并控制電池溫度。4 負極不可逆硫酸鹽化 在正常條件下，鉛蓄電池在放電時形成硫酸鉛結(jié)晶，在充電時能較容易地還原為鉛。如果電池的使用和維護不當，例如經(jīng)常處于充電不足或過放電，負極就會逐漸形成一種粗大堅硬的硫酸鉛，它幾乎不溶解，用常規(guī)方法充電很難使它轉(zhuǎn)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。 為了防止負極發(fā)生不可逆硫酸鹽化，必須對蓄電池及時充電，不可過放電。5 板柵腐蝕與伸長 在鉛酸蓄電池中，正極板柵比負極板柵厚，原因之一是在充電時，特別是在過充電時，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，為補償其腐蝕量必須加粗加厚正極板柵。 所以在實際運行過程中，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。當合金板柵發(fā)生腐蝕時，產(chǎn)生應(yīng)力，致使極決于正極板壽命，其設(shè)計壽命是按正極板柵合金的腐蝕速率進行計算的，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。返回頁首閥控鉛酸蓄電池的使用1 容量選擇 閥控鉛酸蓄電池的額定容量是10小時率放電容量。電池放電電流過大，則達不到額定容量。因此，應(yīng)根據(jù)設(shè)備負載，電壓大小等因素來選擇合適容量電池。蓄電池總?cè)萘繎?yīng)按YD504097《通信電源設(shè)備安裝設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定配置，計算如下： 式中：Q—選用的蓄電池容量(Ah)； K—安全系數(shù)，取1．25； L—負荷電流(A) t—放電小時數(shù)(h)，見本公司《安裝手冊》第334頁表1； η…放電容量系數(shù)，見本公司《安裝手冊》第35頁表2； t—實際電池所在地最低環(huán)境溫度數(shù)值。所在地有采暖設(shè)備時，按15℃考慮，無采暖設(shè) 備時，按5℃考慮； α—電池溫度系數(shù)(1/℃)，當放電小時率≥10時，取α=0．006；當10放電小時率≥1 時，取α=0．008；當放電小時率1時，取α=0．01。2 充電機的選擇 由于浮充使用和無人值守，要求使用閥控鉛酸蓄電池的充電機具有如下功能： ①自動穩(wěn)壓 ②自動穩(wěn)流 ③恒壓限流 ④高溫報警 ⑤波紋系數(shù)不大5％ ⑥故障報警 ⑦浮充/均充自動轉(zhuǎn)換 ⑧溫度補償3 閥控鉛酸蓄電池的安裝3．1安裝方式 閥控鉛酸蓄電池有高形和矮形兩種設(shè)計，高形設(shè)計的電池體積(高度)、重量大，濃差極化大，影響電池性能，最好臥式放置。矮形電池可立放、也可臥放工作。安裝方式要根據(jù)工作場地與設(shè)施而定3．2連接方式及導線 閥控鉛酸蓄電池實際應(yīng)用中，大電流放電性能特別重要。除電池本身外，連接方式和連接導線的電壓降是至關(guān)重要的。3．2．1連接方式 考慮1000Ah以上大電池大部分均用500Ah1000Ah并聯(lián)而成，連接線使用多，要貫徹“多串少并，先串后并”原則。bosfa目前最大單體為1500Ah。3．2．2連接導線 一般要求電池間連接導線電壓降(兩極柱根部測量)在1h率大電流放電時為10mV，連接導線有材質(zhì)(電阻率)、長度和截面三個因素，當選材電阻率、長度(安裝位置)固定后，截面積可參考下式計算： 3．2．3注意事項 (1)不能將容量、性能和新舊程度不同的電池連在一起使用。 (2)連接螺絲必須擰緊，臟污和松散的連接會引起電池打火爆炸，因此要仔細檢查。 (3)安裝末端連接線和導通電池系統(tǒng)前，應(yīng)再次檢查系統(tǒng)的總電壓和極性連接，以保證正確接線。 (4)由于電池組電壓較高，存在著電擊的危險，因此裝卸、連接時應(yīng)使用絕緣工具與防護，防止短路。 (5)電池不要安裝在密閉的設(shè)備和房間內(nèi)，應(yīng)有良好通風，最好安裝空調(diào)。電池要遠離熱源和易產(chǎn)生火花的地方；要避免陽光直射。4 運行充電4．1補充充電與容量試驗 閥控鉛酸蓄電池是荷電出廠，由于自放電等原因，投入運行前要作補充充電和一次容量試驗。補充充電應(yīng)按廠家使用說明書進行，各生產(chǎn)廠并不完全一致。 補充充電一般采用恒壓限流充電。在2．302．35V電壓下充電，同時充電電流不超過0．25C10，直到充電電流降到0．006C10以下3小時不變，就認為電池充足。補充充電后，進行一次10h率容量檢查?！?．2 浮充充電4．2．1 浮充工作 閥控鉛酸蓄電池在現(xiàn)場的工作方式主要是浮充工作制，浮充工作制是在使用中將蓄電池組和整流器設(shè)備并接在負載回路作為支持負載工作的唯一后備電源，如下圖所示。浮充工作的特點是，一般說電池組平時并不放電，負載的電流全部由整流器供給。當然實際運行中電池有局部放電以及由于負載的意外突然增大而放電?！?．2．2浮充充電作用 蓄電池組在浮充工作制中有兩個主要作用： (1)當市電中斷或整流器發(fā)生故障時，蓄電池組即可擔負起對負載單獨供電任務(wù)，以確保通訊不中斷； (2)起平滑濾波作用。電池組與電容器一樣，具有充放電作用，因而對交流成分有旁路作用。這樣，送至負載的脈動成分進一步減少，從而保證了負載設(shè)備對電壓的要求。 4．2．3浮充電壓的原則 1．浮充電流足以補償電池的自放電損失； 2．當蓄電池放電后，能依靠浮充電很快地補充損失的電量，以備下一次放電。 3．選擇在該充電電壓下，電池極板生成的PbO2較為致密，以保護板柵不致于很快腐蝕。 4．盡量減少O2與H2析出，并減少負極鹽化。 5．浮充電壓的選擇還要考慮其它的影響因素：①電解液濃度對浮充電壓的影響；②板柵合金對浮充電壓的影響。 根據(jù)浮充電壓選擇原則與各種因素對浮充電壓的影響，國外一般選擇稍高的浮充電壓，范圍可達2．25—2．33V，國內(nèi)稍低，2．23—2．27V。不同廠家對浮充電壓的具體規(guī)定個一樣、bosfa公司對浮充電壓的規(guī)定為2．25V/單體(環(huán)境溫度為25℃情況下)，根據(jù)環(huán)境溫度的變化，對浮充電壓應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。 4．2．4浮充電壓的溫度補償 浮充充電與環(huán)境溫度有密切關(guān)系。通常浮充電壓是指環(huán)境25℃而言，所以當環(huán)境溫度變化時，需按溫度系數(shù)補償，調(diào)整浮充電壓。不同廠家電池的溫度補償系數(shù)不一樣，在設(shè)置充電機電池參數(shù)時，應(yīng)根據(jù)說明書上的規(guī)定設(shè)置溫度補償系數(shù)，如說明書沒有寫明，應(yīng)向電池生產(chǎn)廠家咨詢確定。bosfa公司電池的溫度補償系數(shù)為3．5mV/C。 4．3均充的作用及均充電壓和頻率 當電池浮充電壓偏低或電池放電后需要再充電或電池組容量不足時，需要對電池組進行均衡充電，合適的均充電壓和均充頻率是保證電池長壽命的基礎(chǔ)，對閥控鉛酸蓄電池平時不建議均充，因為均充可能造成電池失水而早期失效，均充電壓與環(huán)境溫度有關(guān)。一般單體電池在25℃環(huán)境溫度下的均充電壓為2．35V或2．30V，如溫度發(fā)生變化，需及時調(diào)整均充電壓均充電壓溫度補償系數(shù)為5mV/℃。 建議均充頻率的設(shè)置，應(yīng)為電池全浮充運行壹年，按規(guī)定電壓均充一次，時間為12小時或24小時。其它具體均充條件可參見13．2．2條的說明。 如果是電池放電后的補充電，則需采用12．4．1所說明恒壓限流的補充充電方法。返回頁首　bosfa2V系列電池推薦使用條件及維護方式1 浮充電壓 正常的浮充電壓為2．25V/單體(環(huán)境溫度25℃)。溫度補償系數(shù)為：3mV/℃。當蓄電池浮充運行時，蓄電池單體電壓不應(yīng)低于2．16V，如單體電壓低于2．16V，則需要進行均衡充電。 13．2均衡充電 均衡充電一般采用恒壓限流進行充電，充電電壓按2．35V/單體(環(huán)境溫度25℃)。溫度補系數(shù)為：5Mv/℃。均充頻率：半年／次。 (注：5mV／℃意為溫度每增加1℃，均充電壓降低5mV)，恒壓限流充電：以單體2．30～2．35V電壓充電，同時充電電流不超過0．25C10，直到充電電流降到0．006C10以下3小時不變，就認為電池充足。 閥控密封鉛酸蓄電池遇