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三瑞蓄電池CL800巡檢報告

各位來賓，大家下午好，我來自雄韜電源。三瑞蓄電池是國內(nèi)銷售的一個品牌，實際上三瑞電池也不是很有名，因為我們的產(chǎn)品90%都是出口的。所以提到雄韜，提到三瑞電池，大家可能聯(lián)想到這是一個公司。我們公司今年成立了二十周年，主要產(chǎn)品是UPS、儲能、電信和動力電池。產(chǎn)品也非常多，鋰電池方面盡管沒有名氣，但是我們已經(jīng)做了十多年，鋰電分公司是2003年成立的。我們現(xiàn)在兩個品牌，國內(nèi)叫三瑞電池，國際市場上是vison電池。我們有三個生產(chǎn)基地：深圳、湖北、越南胡志明市。目前的規(guī)模銷售是20多億元，鋰電的銷售只有1個多億元，占5%的份額，所以在鋰電行業(yè)我們要加倍努力。鋰電里面盡管銷售額不多，但是我們在技術(shù)儲備方面還是做了很多工作。今天簡單介紹一下我們做的工作。

儲能電池行業(yè)需要一個很寬的工作溫度范圍，像夏天、冬季，很多電池都需要在野外使用，一致性、充電效率等不用提了，另外是使用壽命，用在汽車方面，能不能取代鉛酸蓄電池，還要看它的使用壽命是多長。鉛酸蓄電池做到五年、十年是比較容易的，鋰電池如果能做到二十年，競爭力就很有優(yōu)勢。如果鋰電池使用壽命只有五年、三年，競爭力就沒有優(yōu)勢。

我們認(rèn)為儲能用鋰電池目前有幾個難題：一個是高溫條件下使用壽命，另外一個是低溫下充電，成本方面更不用說了，鋰電成本大概是鉛酸蓄電池的四倍左右。高溫方面，有一個規(guī)律，在鉛酸蓄電池是非常肯定的，溫度升高10度，電池使用壽命是減半的。實際我們也研究了一下鋰電池，現(xiàn)在這個規(guī)律沒有在行業(yè)里公認(rèn)，但是我們的結(jié)果顯示非常接近，也就是說，溫度每升高10度，壽命就會減半。這個規(guī)律對電池行業(yè)也是一個好的用途，可以通過加速實驗測電池的壽命。

我們在解決溫度高和對壽命的影響方面，做了一個特殊的結(jié)果——管式電池。非常簡單，一個圓柱，底下有正極極柱，然后是電池外殼，上面對應(yīng)是負(fù)極極柱，這個是電池內(nèi)殼，含散熱鰭片。管式電池散熱特性，圓柱電池如果中間不開孔，它的溫升會高很多。如果中間有散熱孔，溫升會小很多。測試結(jié)果也證明了這一點。最小的鋰電池是18650，測一下不同倍率放電的溫度，最高溫度達(dá)到25度。1C放電表面溫度可以達(dá)到28度，5C可以達(dá)到38度。

 

三瑞蓄電池CL800巡檢報告

所以我們設(shè)計了管式電池，原則是電池電芯厚度不超過28毫米，整個是一個系列。另外是低內(nèi)阻、大電流結(jié)構(gòu)，獨特的極耳焊接工藝，鋁銅箔集流體作正負(fù)極耳。我們采取這些結(jié)構(gòu)和工藝上的措施，主要是盡量降低電池在工作時的溫升。這是一個定時的照片，現(xiàn)在做的單體是從20Ah-100Ah。如果需要的話，這個電池可以用液體來冷卻。我們這個電池它的殼體是不帶電的，可以把它串起來，用液體進(jìn)行冷卻，這個用在電動車上比較有利。管式電池的電芯從20Ah到100Ah。

下一個問題是電池壽命，鋰電行業(yè)經(jīng)常做的是循環(huán)壽命，對老化壽命或者浮充壽命提及比較少，做得也比較少。鋰電池循環(huán)壽命一天可以做幾個，幾天下來就可以循環(huán)。但是做老化壽命，可能要做十年，等結(jié)果就比較著急。但是老化壽命和循環(huán)壽命，它可能是不相關(guān)的。我在這里給大家看的這個曲線是1C的循環(huán)，做了25度、45度、65度，循環(huán)次數(shù)非常理想。在65度下循環(huán)，衰減到80%的時候接近1000次。45度下接近2000次以上，25度下次數(shù)非常高，這跟國內(nèi)的水平是相當(dāng)?shù)�，最好的做�?000次也不是問題。

我想給大家看的是老化壽命，在65度下的表明，這個曲線跟前面的循環(huán)次數(shù)電芯是一樣的。在65度下衰減到80的時候，大概10周左右。55度-45度都不好，在25度、35度時還是比較好的。如果仔細(xì)來計算衰減次數(shù)，基本符合溫度升高10度，壽命減半的基本因素。所以很多人經(jīng)常算使用壽命，一天一循環(huán)，一年三百個，我能做三千個循環(huán)，就是說能做十年。很多人都做這樣的計算實際上這是有問題的。鋰電池的老化機理，我們這里有很多專家，主要是因為鋰沉積在負(fù)極上，因為電池里面鋰是有限的，如果20%的鋰沉積在負(fù)極上，按照行業(yè)的定義電池壽命就終止了。但是這個問題如果說用碳材料，這個機理是沒辦法克服的。只能通過一些措施來減緩，通過電解液等更好一點的碳材料來減緩。

我們做了一個改進(jìn)型的電池，60度下表現(xiàn)更好一些�，F(xiàn)在我們做到了180天，還沒有見到80%，這比前面的結(jié)果就好了很多。所以我在這里提醒大家，光做循環(huán)壽命是不行的，一定要做電池的老化壽命。

再一個是低溫充電的問題，如果你們注意一下，有關(guān)產(chǎn)品的說明書，會發(fā)現(xiàn)鋰電池充電不建議在零度以下充電，有的寫溫度范圍在多少度以下，實際是有問題的，有些比較嚴(yán)肅的公司會建議“電池充電一定加熱到10度以上”，這對儲能用有很大問題。本來電池是儲存能量的，提供能量的，現(xiàn)在充電的時候卻需要先把電池加熱到10度，這是目前的一個很大缺陷。低溫下不能充電，主要是因為石墨負(fù)極的問題，鋰離子在石墨負(fù)極的擴(kuò)散下的應(yīng)有非常差。

如今，鉛酸蓄電池（組）憑借其穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用到軌道交通、通訊通信、電力電網(wǎng)、國防金融以及UPS數(shù)據(jù)中心等多種領(lǐng)域。而蓄電池（組）作為直流備用電源，對整個體系的安全可靠運轉(zhuǎn)起到至關(guān)重要的作用，如若管理維護(hù)不當(dāng)，則會帶來不可估量的安全隱患，后果將不堪設(shè)想！

2017年4月，北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心機房發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致北京郵電大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京師范大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等多所高校網(wǎng)絡(luò)崩潰，致使部分教育網(wǎng)節(jié)點和校園網(wǎng)不能訪問，經(jīng)公安消防部門初步認(rèn)定，起火原因則為UPS蓄電池組故障引起。

其實，諸如上述案列還有很多，那么問題便接踵而來。蓄電池（組）為什么會失火？如何做才能有效避免蓄電池產(chǎn)生的安全隱患？面對如此情況，一些數(shù)據(jù)中心管理以及技術(shù)人員，也在不斷努力尋求新方法，防止安全隱患發(fā)生。

三瑞蓄電池為什么會失火？

1、蓄電池殼體滲漏

由于蓄電池殼體韌性較差，在運輸或安裝時殼體由于碰撞等原因出現(xiàn)裂紋而沒有及時發(fā)現(xiàn)，安裝后則由于蓄電池內(nèi)部酸液滲出導(dǎo)致與電池架或電池柜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成短路，直至導(dǎo)電起火。

2、SEHEY蓄電池過充電

當(dāng)蓄電池充電電流過大或充電時間過長時，電池由于內(nèi)部硫化、短路以及電解液溫度的極速提升，都會使水分大量蒸發(fā)，產(chǎn)生大量氣體不能及時被吸收，電池內(nèi)部的壓力則會變得很高，最終導(dǎo)致正負(fù)極板變形彎曲，鼓脹，也是起火的主要因素之一。

3、蓄電池連接線纜老化

蓄電池組的外部連接電纜或內(nèi)部連接電纜因使用時間久絕緣老化、未及時檢查更換處理造成電纜間或電纜與電池柜間產(chǎn)生短路起火。

如何做才能有效避免蓄電池的安全隱患？實踐證明，嚴(yán)格提高蓄電池（組）的養(yǎng)護(hù)意識，對UPS蓄電池進(jìn)行實施監(jiān)測與維護(hù)便是減少上述風(fēng)險的最佳方式之一。