【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(shí)的電池容量變化稱為容量的溫度系數(shù)。 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，如環(huán)境溫度不是25℃，則需將實(shí)測容量按以下公式換算成25℃基準(zhǔn)溫度 時(shí)的實(shí)際容量Ce，其值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。 公式中：t是放電時(shí)的環(huán)境溫度 K是溫度系數(shù)，10hr的容量實(shí)驗(yàn)時(shí)K=0．006/℃，3hr的容量實(shí)驗(yàn)時(shí)K=0．008/℃， 1hr的容量實(shí)驗(yàn)時(shí)K=0．01/℃3 閥控鉛酸蓄電池容量的計(jì)算 閥控式鉛酸蓄電池的實(shí)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(shí)際容量Ct=放電電流I放電時(shí)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(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。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(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)值材料水蒸汽相對滲透率(%)氧相對滲透率(%)機(jī)械強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度(Mpa)缺口沖擊強(qiáng)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(huì)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(fù)極再化合而不至于失水，但負(fù)極出析的氫不能在正極復(fù)合，會(huì)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(shí)， 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(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。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(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)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，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(shí)率放電容量。電池放電電流過大，則達(dá)不到額定容量。因此，應(yīng)根據(jù)設(shè)備負(fù)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(jì)規(guī)范》中的規(guī)定配置，計(jì)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(fù)荷電流(A) t—放電小時(shí)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(shí)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(shí)，按15℃考慮，無采暖設(shè) 備時(shí)，按5℃考慮； α—電池溫度系數(shù)(1/℃)，當(dāng)放電小時(shí)率≥10時(shí)，取α=0．006；當(dāng)10放電小時(shí)率≥1 時(shí)，取α=0．008；當(dāng)放電小時(shí)率1時(shí)，取α=0．01。2 充電機(jī)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(jī)具有如下功能： ①自動(dòng)穩(wěn)壓 ②自動(dòng)穩(wěn)流 ③恒壓限流 ④高溫報(bào)警 ⑤波紋系數(shù)不大5％ ⑥故障報(bào)警 ⑦浮充/均充自動(dòng)轉(zhuǎn)換 ⑧溫度補(bǔ)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(jì)，高形設(shè)計(jì)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(dǎo)線 閥控鉛酸蓄電池實(shí)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(dǎo)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(dǎo)線 一般要求電池間連接導(dǎo)線電壓降(兩極柱根部測量)在1h率大電流放電時(shí)為10mV，連接導(dǎo)線有材質(zhì)(電阻率)、長度和截面三個(gè)因素，當(dāng)選材電阻率、長度(安裝位置)固定后，截面積可參考下式計(jì)算： 3．2．3注意事項(xiàng) (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(huì)引起電池打火爆炸，因此要仔細(xì)檢查。 (3)安裝末端連接線和導(dǎo)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(xiǎn)，因此裝卸、連接時(shí)應(yīng)使用絕緣工具與防護(hù)，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(fēng)，最好安裝空調(diào)。電池要遠(yuǎn)離熱源和易產(chǎn)生火花的地方；要避免陽光直射。4 運(yùn)行充電4．1補(bǔ)充充電與容量試驗(yàn) 閥控鉛酸蓄電池是荷電出廠，由于自放電等原因，投入運(yùn)行前要作補(bǔ)充充電和一次容量試驗(yàn)。補(bǔ)充充電應(yīng)按廠家使用說明書進(jìn)行，各生產(chǎn)廠并不完全一致。 補(bǔ)充充電一般采用恒壓限流充電。在2．302．35V電壓下充電，同時(shí)充電電流不超過0．25C10，直到充電電流降到0．006C10以下3小時(shí)不變，就認(rèn)為電池充足。補(bǔ)充充電后，進(jìn)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(fù)載回路作為支持負(fù)載工作的唯一后備電源，如下圖所示。浮充工作的特點(diǎn)是，一般說電池組平時(shí)并不放電，負(fù)載的電流全部由整流器供給。當(dāng)然實(shí)際運(yùn)行中電池有局部放電以及由于負(fù)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(gè)主要作用： (1)當(dāng)市電中斷或整流器發(fā)生故障時(shí)，蓄電池組即可擔(dān)負(fù)起對負(fù)載單獨(dú)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(fù)載的脈動(dòng)成分進(jìn)一步減少，從而保證了負(fù)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(bǔ)償電池的自放電損失； 2．當(dāng)蓄電池放電后，能依靠浮充電很快地補(bǔ)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(hù)板柵不致于很快腐蝕。 4．盡量減少O2與H2析出，并減少負(fù)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(dá)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(gè)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(bǔ)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(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，需按溫度系數(shù)補(bǔ)償，調(diào)整浮充電壓。不同廠家電池的溫度補(bǔ)償系數(shù)不一樣，在設(shè)置充電機(jī)電池參數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)說明書上的規(guī)定設(shè)置溫度補(bǔ)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(bǔ)償系數(shù)為3．5mV/C。 4．3均充的作用及均充電壓和頻率 當(dāng)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(shí)，需要對電池組進(jìn)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(shí)不建議均充，因?yàn)榫淇赡茉斐呻姵厥缙谑?，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(shí)調(diào)整均充電壓均充電壓溫度補(bǔ)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(yùn)行壹年，按規(guī)定電壓均充一次，時(shí)間為12小時(shí)或24小時(shí)。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(bǔ)充電，則需采用12．4．1所說明恒壓限流的補(bǔ)充充電方法。返回頁首　bosfa2V系列電池推薦使用條件及維護(hù)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(bǔ)償系數(shù)為：3mV/℃。當(dāng)蓄電池浮充運(yùn)行時(shí)，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(jìn)行均衡充電。 13．2均衡充電 均衡充電一般采用恒壓限流進(jìn)行充電，充電電壓按2．35V/單體(環(huán)境溫度25℃)。溫度補(bǔ)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(shí)充電電流不超過0．25C10，直到充電電流降到0．006C10以下3小時(shí)不變，就認(rèn)為電池充足。 閥控密封鉛酸蓄電池遇