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北京金業(yè)順達(dá)科技有限公司
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SOTA蓄電池 電池出現(xiàn)鼓包變形，主要是由體內(nèi)壓力激刷增加而產(chǎn)生的，主要原因有以下幾點(diǎn)。 (1)安全閥開閥壓力過高，或者是安全閥阻塞。當(dāng)體內(nèi)壓力增加到一定程度時(shí)閥門不能正常打開，在這種情況下勢必造成鼓包變形。 (2)浮充電壓設(shè)得過高，充電電流大，導(dǎo)致正極板上O2析出加快，而來不及在負(fù)極復(fù)合，同時(shí)電池體內(nèi)的溫度上升也很快，在排氣不及，壓力達(dá)到一定時(shí)，使VRLA電池出現(xiàn)鼓包變形。 (3)冠通電池充電運(yùn)行中特別是在串聯(lián)電池組中，如果對電池組進(jìn)行過充電，若有品質(zhì)不良的電池常會出現(xiàn)內(nèi)部氣體復(fù)合不良等現(xiàn)象，從而出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。 一.概述 SOTA蓄電池 目前工廠使用不間斷電源系統(tǒng)（UPS）和直流屏都需要后備電源，而免維護(hù)蓄電池則是大部分企業(yè)選擇的對象，但人們片面認(rèn)為是免維護(hù)的而不加重視，然而資料顯示，因蓄電池故障而引起UPS 主機(jī)故障或工作不正常的比例大約為1/3。由此可見，加強(qiáng)對UPS 電池的正確使用與維護(hù)，對延長蓄電池的使用壽命，降低UPS 系統(tǒng)故障率，有著越來越重要的意義。 二.維護(hù) 除了選配正規(guī)品牌的蓄電池以外，還應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手正確地使用與維護(hù)蓄電池，確保蓄電池長周期優(yōu)化運(yùn)行。 1.保持適宜的環(huán)境溫度 影響蓄電池壽命的重要因素是環(huán)境溫度，一般電池生產(chǎn)廠家要求的最佳環(huán)境溫度是在20～25℃。雖然溫度的升高對電池放電能力有所提高，但付出的代價(jià)卻是電池的壽命大大縮短。據(jù)試驗(yàn)測定，環(huán)境溫度一旦超過25℃，每升高10℃，電池的壽命就要縮短一半。目前UPS所用的蓄電池一般都是免維護(hù)的密封鉛酸蓄電池，設(shè)計(jì)壽命普遍是5 年，這在電池生產(chǎn)廠家要求的環(huán)境下才能達(dá)到。達(dá)不到規(guī)定的環(huán)境要求，其壽命的長短就有很大的差異。另外，環(huán)境溫度的提高，會導(dǎo)致電池內(nèi)部化學(xué)活性增強(qiáng)，從而產(chǎn)生大量的熱能，又會反過來促使周圍環(huán)境溫度升高，這種惡性循環(huán)，會加速縮短電池的壽命。 2.定期充、放電 UPS電源中的浮充電壓和放電電壓，在出廠時(shí)均已調(diào)試到額定值，而放電電流的大小是隨著負(fù)載的增大而增加的，使用中應(yīng)合理調(diào)節(jié)負(fù)載，一般情況下，負(fù)載不宜超過UPS額定負(fù)載的60%。在這個(gè)范圍內(nèi)，電池的放電電流就不會出現(xiàn)過度放電。UPS因長期與市電相連，在供電質(zhì)量高、很少發(fā)生市電停電的使用環(huán)境中，蓄電池會長期處于浮充電狀態(tài)，日久就會導(dǎo)致電池化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的活性降低，加速老化而縮短使用壽命。因此，一般每年進(jìn)行完全放電一次，放電時(shí)間可根據(jù)蓄電池的容量和負(fù)載大小確定。一次全負(fù)荷放電完畢后，按規(guī)定再充電8h以上。 3.定期進(jìn)行測試、檢查 由于蓄電池一般狀況下都是處于浮充狀態(tài)，很可能出現(xiàn)在使用時(shí)，出現(xiàn)壓降下降過快，使用時(shí)間不長就出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，這就要求平時(shí)對蓄電池進(jìn)行測試和檢查，目前有一種儀器專門用于測試蓄電池的電壓和內(nèi)阻，發(fā)現(xiàn)內(nèi)阻過大時(shí)，可以初步判斷此節(jié)電池有問題，可進(jìn)行放電、充電處理，如果活化后此現(xiàn)象還存在，就可判定此節(jié)電池?fù)p壞，應(yīng)及時(shí)更換。 4.及時(shí)更換廢、壞電池 武漢SOTA蓄電池 目前大中型UPS電源配備的蓄電池?cái)?shù)量，從3～80只不等，甚至更多。這些單個(gè)的電池通過電路連接構(gòu)成電池組，以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續(xù)不斷的運(yùn)行使用中，因性能和質(zhì)量上的差別，個(gè)別電池性能下降、儲電容量達(dá)不到要求而損壞是難免的。當(dāng)電池組中某個(gè)或多個(gè)電池出現(xiàn)損壞時(shí)，維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)對每只電池進(jìn)行檢查測試，排除損壞的電池。更換新的電池時(shí)，應(yīng)該力求購買同廠家同型號的電池，禁止防酸電池和密封電池、不同規(guī)格的電池混合使用。 三.蓄電池測試和活化 1.新電池測試 新電池出廠時(shí)都經(jīng)過了嚴(yán)格的測試，到現(xiàn)場后，為了進(jìn)一步檢查和掌握電池的性能，最好再測試一次，并標(biāo)上編號便于今后維護(hù)時(shí)使用。測試前，觀察每塊電池的外觀；測試時(shí)，要使電池處于室溫下，溫度趨于穩(wěn)定時(shí)測試結(jié)果更為準(zhǔn)確，此特指冬季環(huán)境溫差大。 2.使用中的電池測試 利用電池專用測試儀可在線測量，將測量完的內(nèi)阻和電壓按照編號記錄，便于追蹤掌握每節(jié)電池今后的運(yùn)行情況。如100AH、12V電池的放電方法：使用專用放電儀器，將單節(jié)電池設(shè)定低于10.8V時(shí)報(bào)警，停止放電；整體放電截止電壓可按照10.8乘以電池節(jié)數(shù)，當(dāng)任何一個(gè)條件滿足時(shí)放電均終止。如果出現(xiàn)剛放電幾分鐘，某節(jié)電池低于10.8V報(bào)警，此時(shí)可將此節(jié)電池脫離，繼續(xù)對其余電池放電，然后在整體放電結(jié)束后進(jìn)行充電活化？蓪Υ斯(jié)電池進(jìn)行再次放電觀察現(xiàn)象，有可能經(jīng)過活化后，此節(jié)電池性能變好，如果還是出現(xiàn)此現(xiàn)象，建議更換此節(jié)電池。 四.如何判斷蓄電池的壽命 使用蓄電池作為后備電源的設(shè)備，一般都是比較重要的裝置，此時(shí)對蓄電池的性能要求也比較高，防止出現(xiàn)后備電源啟動(dòng)時(shí)供電時(shí)間過短和快速深度放電的現(xiàn)象發(fā)生，這就對日常維護(hù)中判斷電池是否處于最佳狀態(tài)提出了要求，為此可根據(jù)情況每年至少進(jìn)行一次在線監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)某節(jié)電池內(nèi)阻過大，可進(jìn)行充放電活化，如果發(fā)現(xiàn)整批電池內(nèi)阻均過大，可判斷為此批電池壽命將至。具體判斷數(shù)據(jù)：以100AH、12V 電池為例，測試內(nèi)阻均處于4～6MΩ，說明電池處于最優(yōu)狀態(tài)；測試內(nèi)阻高于此值，電池性能正在減退，如果大部分電池內(nèi)阻在20MΩ以上，說明此批電池整體壽命到期，個(gè)別電池內(nèi)阻過高，可計(jì)劃更換部分電池，整體過高，做好整體更換的準(zhǔn)備。 安裝SOTA蓄電池過程要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，應(yīng)該安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方，要避開受到陽光、加熱器或其它輻射熱源的影響，環(huán)境溫度太高會使蓄電池過充產(chǎn)生氣體，環(huán)境溫度過低會使SOTA蓄電池充電不足影響蓄電池壽命，因此要求環(huán)境溫度在25攝氏度左右。SOTA蓄電池要放置正立，不可傾斜放置，每個(gè)電池之間端子的連接要牢固。 從目前國內(nèi)閥控式密封電池的質(zhì)量來講，基本能滿足各運(yùn)營商要求，但各廠家生產(chǎn)蓄電池質(zhì)量、性能上有所差別，從調(diào)查使用情況來看，部分廠家生產(chǎn)蓄電池的質(zhì)量因?yàn)槌杀据^高、招標(biāo)價(jià)太低等原因存在一定的問題，但在蓄電池質(zhì)量沒問題的情況下，部分基站蓄電池容量仍然下降過快、使用壽命大大縮短。從閥控式密封電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能、基站蓄電池使用過程現(xiàn)場勘察情況等綜合因素來看，結(jié)合交換局站使用情況，閥控式密封電池在正常情況下使用1～4年后，其容量下降應(yīng)不會這么快，因此造成基站蓄電池容量下降過快、使用壽命縮短的主要原因應(yīng)在于基站本身蓄電池使用特點(diǎn)及其基站使用環(huán)境有關(guān)。從調(diào)查情況看，在蓄電池質(zhì)量沒有問題的情況下，影響基站蓄電池容量下降過快、使用壽命縮短的原因主要有以下幾個(gè)方面。 第一，基站頻繁停電、停電時(shí)間長、停電時(shí)間無規(guī)律，使蓄電池頻繁充放電，是造成蓄電池容量下降過快和使用壽命縮短的一個(gè)最主要原因。 根據(jù)對基站報(bào)廢蓄電池解剖情況來看，導(dǎo)致蓄電池壽命終止的原因在于蓄電池負(fù)極板的硫酸鹽化，這是蓄電池早期容量衰竭（PCL）的一種典型現(xiàn)象。筆者認(rèn)為造成蓄電池負(fù)極板產(chǎn)生硫酸鹽化的原因可能有以下兩個(gè)方面： （1）基站停電頻次過高，一天內(nèi)停電數(shù)次，甚至連續(xù)停電數(shù)天，使基站蓄電池在放電后尚未充足電的情況下又放電，蓄電池出現(xiàn)欠充。如連續(xù)多次發(fā)生欠充，將造成蓄電池容量累積性虧損，則該基站的蓄電池容量將在較短時(shí)間內(nèi)下降，其使用壽命將較快終止。蓄電池容量下降的速度與該基站蓄電池連續(xù)欠充的次數(shù)成一定的正比關(guān)系。造成蓄電池容量下降的內(nèi)在原因在于，電池放電后在未充足電的情況下又放電，正、負(fù)極在放電后生成的硫酸鉛未能分別完全恢復(fù)成二氧化鉛和金屬鉛的情況下，正、負(fù)極板又放電，使蓄電池產(chǎn)生欠充，連續(xù)多次欠充，使負(fù)極板逐步硫酸鹽化，產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)晶硫酸鉛，特別是在蓄電池處于深度過放電的情況下，蓄電池負(fù)極板的硫酸鹽化將更嚴(yán)重，硫酸鹽化的速度將更快，造成負(fù)極板表面被屏蔽，其功能逐步下降直至失效，導(dǎo)致蓄電池使用壽命下降直至終止。從現(xiàn)有基站蓄電池實(shí)際使用情況分析，蓄電池發(fā)生累計(jì)欠充可能性是存在的。另外，蓄電池雖存在多次欠充，但二次欠充或多次欠充不是有規(guī)律連續(xù)發(fā)生的，電池發(fā)生累計(jì)欠充可能性及概率有多大，有待進(jìn)一步確定。SOTA蓄電池官網(wǎng) （2）另外一個(gè)觀點(diǎn)，造成基站蓄電池容量下降、使用壽命縮短的最主要原因是由蓄電池負(fù)極板硫酸化引起的，蓄電池累計(jì)欠充將導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化外，蓄電池充放電循環(huán)次數(shù)增加或一定時(shí)間內(nèi)充放電循環(huán)過度頻繁是否也將導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化，或者是導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化的一個(gè)重要因素。 當(dāng)然造成蓄電池負(fù)極板硫酸化原因除上述原因外還有多種因素，如電解液或玻璃纖維棉雜質(zhì)超標(biāo)，使電池自放電速率加快。浮充或均衡電壓過低，使部分硫酸鉛晶體不能被溶解。經(jīng)常放電過量或經(jīng)常小電流深放電，使蓄電池初期充電效率下降。電池工作環(huán)境溫度過高，雜質(zhì)離子更為活躍，加速電池自放電。 根據(jù)目前電池生產(chǎn)廠家的規(guī)模、生產(chǎn)工藝及技術(shù)水平，造成基站蓄電池負(fù)極板硫酸化主要原因不在于產(chǎn)品質(zhì)量，因在蓄電池正常使用情況下，蓄電池負(fù)極板硫酸化的時(shí)間較長，從而造成蓄電池容量難以恢復(fù)。另外從使用情況分析，不同生產(chǎn)廠家，不管進(jìn)口或國產(chǎn)電池，都存在該問題。所以造成基站蓄電池負(fù)極板硫酸化的主要原因在基站頻繁停電，經(jīng)常過放電和小電流的深度過放電，造成蓄電池欠充，欠充連續(xù)多次的發(fā)生，形成蓄電池累計(jì)欠充，基站充放電循環(huán)次數(shù)過度頻繁，從而造成負(fù)極板不可逆轉(zhuǎn)的硫酸化。負(fù)極板的硫酸化是目前影響基站蓄電池容量下降，使用壽命縮短的主要原因所在。 第二，開關(guān)電源設(shè)置參數(shù)不合理，基站蓄電池欠壓保護(hù)設(shè)置電壓過低，復(fù)位電壓設(shè)置過低，使蓄電池出現(xiàn)過放電甚至深度過放電現(xiàn)象，從另一方面加劇蓄電池負(fù)極板硫酸化，是使蓄電池容量下降，使用壽命縮短的另一個(gè)主要原因。 目前基站組合開關(guān)電源均設(shè)置低電壓隔離保護(hù)功能或二次下電功能。當(dāng)蓄電池放電至某一設(shè)定電壓值時(shí)，開關(guān)電源系統(tǒng)將自動(dòng)切斷對部分重負(fù)載供電或全部負(fù)載的供電，以保護(hù)蓄電池不過放電，確保蓄電池使用壽命。如電池最低欠壓保護(hù)值設(shè)置過低，蓄電池將出現(xiàn)過放電，多次的過放電和過放電后未能及時(shí)補(bǔ)充電或充電不足都將嚴(yán)重影響電池使用壽命;另外如開關(guān)電源復(fù)位電壓設(shè)置過低，將使電池在放電過程中出現(xiàn)重復(fù)多次放電;具體電池最低欠壓保護(hù)值設(shè)置應(yīng)根據(jù)負(fù)載電流大小而設(shè)置，而目前基站蓄電池最低欠壓保護(hù)值一般設(shè)置在單體電池電壓每只1.8V左右，有的甚至設(shè)定為每只1.75V。根據(jù)閥控式密封電池的放電性能結(jié)合基站實(shí)際負(fù)載電流（目前基站實(shí)際負(fù)載電流絕大部分均小于0.1C10A），基站電池最低欠壓保護(hù)值應(yīng)設(shè)置在電池單體電壓每只1.8V左右。因此，目前基站蓄電池欠壓保護(hù)設(shè)置參考電壓過低，如基站長時(shí)間停電，會使電池出現(xiàn)過放電，甚至是小電流深度過放電，而過放電的電池要完全充足電，恢復(fù)容量所需充電時(shí)間較長，深度過放電的電池在基站現(xiàn)有唯一恒壓充電條件下，一般是很難完全恢復(fù)其額定容量的。所以開關(guān)電源參數(shù)設(shè)置不合理，從另一方面加劇電池負(fù)極板硫酸化，從而造成電池容量下降，使用壽命縮短。SOTA蓄電池價(jià)格 第三，基站使用環(huán)境較惡劣；就ｋ姾，由于無空調(diào)，使基站環(huán)境溫度逐步上升；蛘哂捎诳照{(diào)故障，使基站室內(nèi)溫度偏高，從而降低了蓄電池使用壽命。 室內(nèi)基站均配置空調(diào)，配置的空調(diào)為一般柜機(jī)或分體式空調(diào)，長時(shí)間不間斷使用使部分基站空調(diào)出現(xiàn)故障而停機(jī)，空調(diào)損壞后有時(shí)得不到及時(shí)維修，而室內(nèi)基站為封閉機(jī)房，空調(diào)停機(jī)后使基站室內(nèi)溫度大幅上升，彩鋼板機(jī)房其室內(nèi)溫度甚至可達(dá)到70℃以上。另一方面，即使空調(diào)正常，而基站由于停電后，無交流電源，空調(diào)也無法制冷，特別在夏天，將使基站室內(nèi)溫度大幅上升，從而影響蓄電池正常工作。室內(nèi)溫度過高一方面使閥控式密封電池內(nèi)部失水量加劇，電解液飽和度下降（玻璃纖維棉隔膜內(nèi)電解液減少）使電池容量降低和電池使用壽命縮短。另一方面由于室內(nèi)溫度過高，將使蓄電池?zé)崾Э匦?yīng)加劇，從而造成蓄電池正極板腐蝕速率加劇、極板變形膨脹、電池外殼鼓脹甚至開裂等，最后導(dǎo)致電池容量快速下降，電池壽命縮短，根據(jù)相關(guān)資料表明，當(dāng)環(huán)境溫度超過25℃時(shí)，每升高10℃，電池使用壽命將縮短1/2。 第四，基站停電后，蓄電池放電至終止電壓，未及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充電，也將導(dǎo)致電池容量下降和使用壽命縮短。 由于部分基站地處郊區(qū)或偏遠(yuǎn)山村等地，市電供應(yīng)狀況較差，市電停電的次數(shù)多且停電時(shí)間較長，往往一旦市電停電后，蓄電池放電至終止電壓，市電還未恢復(fù)，這樣一方面可能造成蓄電池過放電，另一方面電池放電后又不能得到及時(shí)補(bǔ)充電，根據(jù)相關(guān)資料表明，電池放電后如不能及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充電，將使蓄電池容量逐步下降，經(jīng)過幾次循環(huán)后，蓄電池使用壽命將明顯縮短。SOTA蓄電池參數(shù) 上述4點(diǎn)原因是造成目前基站電池容量早期失效，使用壽命縮短的主要原因。當(dāng)然影響蓄電池容量及使用壽命因素很多，正常使用情況下，影響蓄電池壽命主要因素是正極板腐蝕速度和玻璃纖維隔膜（AGM）中電解液飽和度。但基站由于自身所處環(huán)境（市電供應(yīng)、環(huán)境溫度等）較特殊，真正影響蓄電池使用壽命主要原因在負(fù)極板硫酸化，而造成負(fù)極板硫酸化的主要原因在于基站頻繁停電，造成蓄電池累計(jì)欠充及使蓄電池循環(huán)次數(shù)增加；另外蓄電池欠壓保護(hù)值的設(shè)置不當(dāng)，基站室內(nèi)溫度過高，蓄電池放電后未及時(shí)補(bǔ)充電等方面進(jìn)一步加劇負(fù)極板硫酸化，這也可從另一面解釋為什么城區(qū)基站或供電狀況好的基站電池使用壽命較其它類型基站長，早期蓄電池使用壽命較近期電池使用壽命長的原因。 |
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