浅谈通信阀控式铅酸蓄电池使用及维护技术措施

【摘要】 文章介绍了通信阀控铅酸蓄电池的原理特点并提出了阀控密封铅酸蓄电池的储存、维护等技术措施对提高蓄电池的使用寿命具有一定的借鉴作用。

【关键词】 通信工程 铅酸蓄电池 维护

一、引言

最近在通信技术领域随着信息以及电子技术的高速发展，备用电源的需求增加，在通信、电力、金融、医药系统中阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA电池）被人们广泛应用。而且要求高质量、高效率、使用更方便，维护更简单。虽然它具有价格低廉、电压稳定、免维护、无污染、操作方便等优点，但电池的维护工作没做好，会引发一系列安全问题。由于我们对VRLA电池的使用知识不够了解，导致蓄电池电解液干涸、早期容量损失、热失控、严重影响了VRLA电池的使用寿命，威胁到传输机站供电系统的可靠性。下面将和大家一起探讨该如何维护VRLA及正确使用。

二、VRLA电池运行维护技术措施

2.1 提高供电质量，改善电源设备的运行环境

供电质量好坏是电源设备能否正常运行的关键因素，并直接影响电池的使用寿命，也严重影响着能否能保障电池组正常运行。通信畅通的基础是通信电源正常运行。如果供电质量较差就会对通信构成威胁，将人局线路缩短并且改为独立的变压器供电。最先坏的就是蓄电池。有些市曾经发生过类似事件，经过和供电部门协商，重新更换蓄电池，又配备了发电机，市电质量得到很大改善。

2.2 防止电池失水和热失控

合理设置电池的浮充电压是十分关键的。由于VRLA电池采用密封结构，电池失水会给VRLA电池带来非常严重的后果。电池失水和热失控是VRLA电池失效的重要因素。要想从根本上改善电池失水，应合理选择浮充电压和设置充电限流值。最终导致电池失效。浮充电压如果选的过高，通过安全阀排出的气体量增多，容易造成电池失水和热失控；会使电池组过充电，使电池产生的热量过多，浮充电压过底，热失控是指电池充电电流增大与电池温度升高相互助长的恶性循环，造成电池容量不足，电池活性物质失效，电池的使用寿命缩短。

2.3 控制电池的环境工作温度

在环境温度（10-45）℃范围内，使用可以提高电池的使用效率。如在环境温度（45-50）℃条件下放电，则电池容量明显减小。每种电池都有相应的环境温度范围，铅酸蓄电池容量随温度升高而增但是，超过一定温度范围，如阀控式密封铅酸蓄电池在40℃下放电电量，比在25℃下放电电量大10%左右。

2.4 温度对阀控式铅酸蓄电池寿命的影响

保证VRLA电池正常运行发挥其最大效能的关键手段就是VRLA电池充、放电控制。电池的充放电控制目的防止过充电和过放电。VRLA电池与传统富液式铅蓄电池失效的表现不同。蓄电池的使用寿命是指在特定条件下，VRLA电池的有效寿命期限。温度不仅对电池的容量有影响而且对电池的寿命也有一定影响。VRLA电池的使用寿命终止表现为内部干涸或发生内部短路、损坏而不能使用，以及容量达不到额定要求时蓄电池使用失效。VRLA电池是紧装配，正极活性物质不宜脱落，很少会出现电解液分层现象，采用不同的充电方式。对电池组均衡充电切忌过于频繁。

2.5 控制VRLA电池的充放电

实际上电池充放电过程就是在VRLA电池的正常使用期间。

（1）充电控制。对电池进行均衡充电以保证电池组中每个电池的浮充电压都处于正常范围，目的就是防止过充电和欠充电同时保证电池充足电，过充电是影响电池寿命的最主要原因。实践证明，过充电导致电池失水正极析出氧气，影响极板活性物质的使用寿命。使电池的容量降低，极板深处生成的氧气从电极表面溢出，导致甚至脱落，这一方法由于要对电池组过充电而应限制使用。在形成气泡的过程中强烈冲击正极活性物质，活性物质与板删结合力变差，在一组电池中，由于电池存在个体差异，电池是串联充电的，每个电池的端电压不会严格一致，由于均衡充电电压较高在电池的日常维护中应根据不同的时期和遇到的不同现象，需要通过适当的过充电来保证电池组中落后电池充足电，减小单体电池间的差异。可以使用对落后的单体电池补充充电代替均衡充电。

（2）放电控制。放电控制是保护蓄电池的有效手段，根据电池组中任一单体电池端电压降到某一值时就结束放电过程。过放电控制包括放电电压控制和放电电流控制。目的在于防止电池过放电，尤其是绝对禁止深度放电。放电会降低极板活性物质的孔率，在电池极板表面深成难以恢复的结晶层，久而久止会造成极板硫酸化，缩短电池的使用寿命。放电电压控制是放电过程中，在实际使用过程中通常是在直流配电设备中设定一次下电电压和二次下电电压。根据电池组的总电压放电电流控制是指在放电过程中根据放电电流的大小降低到某一值时就结束放电过程，合理控制放电时间的长短控制放出电量的过程。

2.6 合理使用仪器定期对蓄电池的容量进行测试

测试每只电池的容量试验，使用仪器测试是判断电池容量是否充足和是否更换蓄电池的重要依据。各种数据对于掌握电池组运行状况是非常必要的。容量试验过程中，蓄电池电导测试仪是测试蓄电池容量的常用仪器。每只电池电压的变化代表了该电池的“健康”状况，所以使用电导仪的常用方法：

（1）核对放电法即100%的深度放电，传统的核对放电设备普遍采用电阻丝进行核对放电，无论是在线还是离线进行检测，是检测电池容量最直接、最可靠的方法。这种传统的核对放电试验方式正在逐步被淘汰，核对放电法仍然是目前世界上检测电池性能的最可靠方法。它具有容量测试准确可靠的优点，核对放电法即全放电的容量试验，但是必须设置备用电源作为防范措施，以保证系统的安全。并且是人工操作，程序繁琐，存在一定的人身危险，目前，国内外普遍采用了新型的等效的电子负载，以保证电池组恒流放电。

（2）不完全放电测试法。

找出端电压下降最快的一只，对于电池组采用1%一5%C的浅度放电；在放电状态下，利用核对放电仪器，对蓄电池组的各单体电池的端电压进行巡检，对该节电池进行核对放电，将其确认为落后电池，再检测其容量，即代表该组电池的容量。

目前，单纯通过电压高低完全不足以判别电池性能的好坏。此法还不足以准确测定电池的好坏程度，大量研究实践证明，尽管其可以较快地判定电池组中部分或者个别落后或劣化电池，即便是浅度放电状态，但仅适宜作为一个定性侧试的参考。一般都达不到一个很理想的效果。包括电池的容量等指标在内，以前有厂家推出一系列在线测试电池容量的设备与仪器，推出了在线监测仪或在线巡检仪，但是容量相同的蓄电池的负载电压本身具有离散性。不能准确测算电池的好坏程度及电池容量指标。其中有蓄电池的生产制造工艺的原因，最大的缺点是只能作为电池落后状态判定依据，测试精度低，有蓄电池电化学特性的原因等。这种方法的优点是操作简单，测试要求较高，风险系数小，并可以快速查找落后电池。容量测试准确度较低测试，情况还不是很理想。

（3）电导（内阻）测量法。

它是目前主要的日常维护仪器。通过电导测量是向蓄电池两端加一个已知频率和振幅的交流电压信号，从测试技术分为交流法和直流法，交流法测量出与电压同相位的交流电流值，电池的容量越小，电池电阻越大，电导值越小。使用中95%以上的电导（内阻）测量仪属于交流法。电导法能准确查出完全失效的电池，其交流电流分量与交流电压的比值即为电池的电导。电导是频率的函数，电池的容量只有降低到50%时，内阻或者电导会有所变化，根据大量的实验分析及研究结果证明，不同的测试频率下有不同的电导值，根据通信电源维护规程，降低到40%以后，会有明显变化。每年应以实际负荷做一次核对性放电试验，在维护中每三年应做一次容量试验，放出额定容量的30%-40%。有时只有进行容量试验才能彻底考察出电池的真实情况。核对性放电试验还不能观察出电池组存在的问题，所以为了及早发现问题，在使用环境较差的机站，应适当增加容量试验次数，对市电质量较差、电压不稳定的机站，缩短间隔周期。建议每年进行一次容量试验，以便达到延长VRLA电池使用寿命的目的。采用相应的补救措施。

三、结束语

总之，只有不断地改善电池的运行环境，并根据存在的问题，在VRLA电池的运行和维护过程中，选择正确的处理手段，才能保证VRLA电池的安全运行，最大限度地发挥使用效能，延长使用寿命。

参 考 文 献

[1] 李刚，李锋，艾安平. 铅酸蓄电池行业清洁生产审核现状分析与对策[J]. 资源节约与环保，2013（7）：156-156