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如何正确使用和维护阀控式蓄电池

钜大LARGE  |  点击量:1548次  |  2018年08月14日  

阀控式蓄电池的使用和维护

摘要:介绍了阀控式蓄电池的原理,分析了影响蓄电池使用寿命的主要因素,提出了正确使用和维护蓄电池的方法及注意事项。

关键词:蓄电池;使用;维护

UseandMaintenanceofValveRegulatedLead?acidBattery(VRLAB)

ZHANGXi-feng,LIUJun-shan,LIJian-ling,DONGQing-yun

Abstract:TheprincipleofVRLABisintroduced.ThemaincausestoinfluencethelifetimeofVRLABareanalyzed.ThecorrectmethodstouseandmaintainVRLABandmattersconcernedaredescribed.

Keywords:Battery;Use;Maintenance

1引言

蓄电池作为一种独立的操作电源,具有可靠性高的优点,所以在变电所和发电厂被广泛应用。最早使用的普通铅酸蓄电池过载能力低,易产生酸腐蚀;20世纪80年代以后,逐步被镉镍蓄电池替代,虽然其具有可靠性高、体积小、压降小、耐过充能力强,放电电压平稳,放电倍率高,寿命较长等优点,但也有电池电压低、使用数量大、维护工作量相对较大且较繁琐等缺点;而阀控式蓄电池具有防爆安全、使用数量少、电池单体电压高、维护方便等优点。目前由于充电设备的更新换代,尤其是高频开关电源的应用,使相关指标(稳压、稳流、纹波系数等)要求较严的阀控式蓄电池得到了广泛的应用。阀控式蓄电池主要有贫液式和胶液式两类。由于阀控式蓄电池全密封、无须加水维护,故常冠以“免维护”的称号。“免维护”这一词给使用者带来了认识上的误区,导致使用者放松了对阀控式蓄电池的日常维护和管理。因此,正确使用和维护阀控式蓄电池具有十分重要的意义。

2阀控式蓄电池原理

阀控式蓄电池在充电过程中和充电终止时会出现水被电解的现象,通常情况下,正极出现氧气,负极出现氢气。由于电池采用免维护极板,使氢气析出时电位提高,加上反应区域和反应速度的不同,使正极出现氧气先于负极出现氢气,正极电解水反应式如下:

2H2O→O2+4H++4e-

氧气通过隔板通道或顶部到达负极进行化学反应。

Pb+O2+2H2SO4→PbSO4+H2O

负极被氧化成硫酸铅,经过充电又转变成海棉状铅。

PbSO4+2e-+H+→Pb+HSO4-

由于阀控式蓄电池结构,使电池内部保留一定压力和气体,保证上述反应循环进行,与此同时也抑制负极氢气的析出,控制了电池内水份的消耗,因此电池可以密封运行。

3影响阀控式蓄电池使用寿命的主要因素

阀控式蓄电池全浮充正常使用寿命在10年以上,理论上可到20年,但在实际使用中,影响阀控式蓄电池使用寿命的因素很多,主要有

1)环境温度

环境温度过高对蓄电池使用寿命的影响很大。温度升高时,蓄电池的极板腐蚀将加剧,同时将消耗更多的水,从而使电池寿命缩短。蓄电池在25℃的环境下可获得较长的寿命,长期运行温度若升高10℃,使用寿命约降低一半。

2)过度充电

长期过充电状态下,正极因析氧反应,水被消耗,H+增加,从而导致正极附近酸度增加,板栅腐蚀加速,使板栅变薄加速电池的腐蚀,使电池容量降低;同时因水损耗加剧,将使蓄电池有干涸的危险,从而影响蓄电池寿命。

3)过度放电

蓄电池过度放电主要发生在交流电源停电后,蓄电池长时间为负载供电。当蓄电池被过度放电到其电压过低甚至为零时,会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面,在电池的阴极造成“硫酸盐化”。硫酸铅是一种绝缘体,它的形成必将对蓄电池的充、放电性能产生很大的负面影响,因此在阴极上形成的硫酸盐越多,蓄电池的内阻越大,电池的充、放电性能就越差,蓄电池的使用寿命就越短。

4)长期浮充电

蓄电池在长期浮充电状态下,只充电而不放电,势必会造成蓄电池的阳极极板钝化,使蓄电池内阻增大,容量大幅下降,从而造成蓄电池使用寿命缩短。

4阀控式蓄电池的正确使用和维护

下面为阀控式蓄电池在使用和维护中应注意的问题。

——蓄电池应放置在通风、干燥、远离热源处和不易产生火花的地方,安全距离为0.5m以上。在环境温度为25℃~0℃内,每下降1℃,其放电容量约下降1%,所以电池宜在15℃~20℃环境中工作。

——要使蓄电池有较长的使用寿命,请使用性能良好的自动稳压限流充电设备。当负载在正常范围内变化时,充电设备应达到±2%的稳压精度,才能满足电池说明书中所规定的要求。浮充使用的蓄电池非工作期间请不要停止浮充。

——必须严格遵守蓄电池放电后,再充电时的恒流限压充电→恒压充电→浮充电的充电规律,条件允许的最好使用高频开关电源型充电装置,以便随时对蓄电池进行智能管理。

——新安装或大修后的阀控式蓄电池组,应进行全核对性放电实验,以后每隔2~3年进行一次核对性放电实验,运行了6年的阀控式蓄电池,每年作一次核对性放电实验。若经过3次核对性放充电,蓄电池组容量均达不到额定容量的80%以上,可认为此组阀控式蓄电池寿命终止,应予以更换。

——维护测量蓄电池时,操作者面部不得正对蓄电池顶部,应保持一定角度或距离。

——蓄电池运行期间,每半年应检查一次连接导线,螺栓是否松动或腐蚀污染,松动的螺栓必须及时拧紧(螺栓与螺母的扭矩约为11N·m),腐蚀污染的接头应及时清洁处理。电池组在充放电过程中,若连接条发热或压降大于10mV以上,应及时用砂纸等对连接条接触部位进行打磨处理。

——不能把不同厂家、不同型号、不同种类、不同容量、不同性能以及新旧不同的电池串、并在一起使用。

——为蓄电池配置在线监测管理技术,随时对电池实施在线监测,了解和掌握电池的电压、压差(见表1)等,以便及时发现蓄电池的缺陷,及时进行维护。

——蓄电池在正常运行期间,应每周测量一次电池电压、环境温度;每月普测一次电池电压、环境温度,并做好记录;每季检查一次电池开路电压(单体电压);每年做一次容量检查(放电电流为0.1C10A,终止电压符合表1中的规定),并作记录;应保持完整的电池履历(包括出厂日期、安装日期、运行情况等)。

表1阀控式蓄电池在运行中电压偏差值及放电终止电压值的规定V

阀控式蓄电池标准电压

2612

运行中电压最大偏差值±0.05±0.15±0.3

开路电压最大最小电压差值0.030.040.06

放电终止电压值1.805.40(1.80×3)10.80(1.80×6)

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