一、閥控鉛酸電池使用中主要失效原因

鉛酸電池從敞口富液式發(fā)展到目前的閥控免維護(hù)電池,促進(jìn)了鉛酸電池在通信、金融、鐵路等各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

這里從用戶實(shí)用的角度,不涉及電池內(nèi)部復(fù)雜的具體失效機(jī)理,只從外部特性出發(fā),簡(jiǎn)單地概括閥控免維護(hù)電池在實(shí)際使用中出現(xiàn)提前失效和供電故障的原因,按重要性排序如下:

(1)電池自身制造品質(zhì)問(wèn)題,主要是:

①新電池中混有落后電池(特別是使用幾個(gè)放電循環(huán)就明顯落后的情況),或者是同組電池均一性太差,這主要是電池制造水平所致。

②新電池容量不足,主要是電池制造商偷工減料所致。

(2)電池充放電管理不當(dāng)

①欠充電,這是目前實(shí)際使用中電池壽命大大減短的首要原因,主要是因?yàn)殡娫刺崆稗D(zhuǎn)浮充而導(dǎo)致電池欠充。由于浮充電流很小，需要長(zhǎng)時(shí)間的浮充才能補(bǔ)足欠充部分。一旦出現(xiàn)連續(xù)幾次停電的情況,則電池欠充累積起來(lái),內(nèi)部就會(huì)有部分PbSO4,再也無(wú)法恢復(fù)成活性物質(zhì)Pb和PbO,從而造成了電池容量的銳減。

②過(guò)充電,有些電源為避免欠充，人為延遲轉(zhuǎn)浮充，造成電池過(guò)充,從而因過(guò)充電造成電池失水而加快了其容量衰減的過(guò)程。

③過(guò)放電,小電流過(guò)放電會(huì)造成致密或大顆粒的PbSO4晶粒,這種晶粒充電時(shí)無(wú)法完全恢復(fù)成活性物質(zhì)Pb和PbO,即充不進(jìn)電。

(3)電池組中個(gè)別電池故障,如不及時(shí)更換故障電池,會(huì)加速整組電池老化。

(4)缺乏定期均充維護(hù),定期(如三個(gè)月)無(wú)均充,會(huì)增大整組電池的不一致性。長(zhǎng)期無(wú)深放電機(jī)會(huì)(如超過(guò)一年時(shí)間),則對(duì)電池的活性影響很大,有可能在需要其放電時(shí)放不出電或者只能放出一部分容量。

(5)電池使用環(huán)境惡劣,主要是環(huán)境溫度超限,溫度過(guò)高影響電池浮充壽命,溫度過(guò)低電池實(shí)際可放出容量大大減少。

(6)其它肉眼可見(jiàn)原因,主要是電池極柱爬酸和漏液,造成失水和電池極柱腐蝕,以及其它外力造成的損傷等。

二、電池管理專(zhuān)家(EBM)的解決對(duì)策

可采用電池管理專(zhuān)家(EBM)模塊，總共有如下12種報(bào)警提示:

●放電80%預(yù)報(bào)警●欠充電

●放電90%預(yù)報(bào)警●過(guò)充電

●個(gè)別電池故障●均充電流過(guò)大

●小電流過(guò)放電●溫度超限

●電池截止報(bào)警●電池壽命終結(jié)

●電池容量偏小●EBM無(wú)自學(xué)習(xí)

另外,EBM在運(yùn)行中根據(jù)電池實(shí)際使用情況,單獨(dú)有電池需要均充維護(hù)和年度深放電維護(hù)提示。

上述各種報(bào)警和提示,除部分是為監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)電池帶載放電的后備時(shí)間、以及EBM模塊安裝指示外,其它都是解決鉛酸電池使用中出現(xiàn)失效的對(duì)策,對(duì)應(yīng)上述各條故障原因,簡(jiǎn)述如下:

(1)電池自身制造品質(zhì)問(wèn)題

新電池中混有落后電池(特別是使用幾個(gè)放電循環(huán)就明顯落后的情況),通過(guò)新電池剛上電時(shí)的自學(xué)習(xí),和以后的任何一次深放電過(guò)程中的“個(gè)別電池故障”報(bào)警來(lái)提示更換故障電池,必須用同廠家同型號(hào)(最好是同批次)的電池更換.這種提示是在整組電池容量尚未受到明顯影響之前作出的,可以參見(jiàn)潤(rùn)源電氣網(wǎng)站上中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究院的“EBM測(cè)試報(bào)告”。

新“電池容量不足”報(bào)警,在新電池剛上電時(shí)的自學(xué)習(xí)過(guò)程中就有明示,且對(duì)自學(xué)習(xí)的設(shè)備(當(dāng)前電源、負(fù)載接近實(shí)際使用負(fù)載量)無(wú)特別要求。

(2)電池充放電管理不當(dāng)

在一定時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)幾次出現(xiàn)欠充電時(shí),系統(tǒng)作“欠充電”報(bào)警,要求維護(hù)人員調(diào)整電源對(duì)電池進(jìn)行強(qiáng)制性均充電3-5小時(shí)。

多次出現(xiàn)“過(guò)充電”報(bào)警,則要求調(diào)整電源均浮充轉(zhuǎn)換點(diǎn),和設(shè)置強(qiáng)制轉(zhuǎn)浮充保護(hù);同時(shí)檢查是否電池均充末期發(fā)熱嚴(yán)重,即電池品質(zhì)上存在問(wèn)題.

“小電流過(guò)放電”報(bào)警出現(xiàn)后,要盡快停止放電,并按照電池使用說(shuō)明書(shū)中的充電上限電壓均充電。

(3)“個(gè)別電池故障”報(bào)警后,在深放電后期用萬(wàn)用表找出電壓最低者為故障電池,或者用檢測(cè)汽車(chē)起動(dòng)電池用的沖擊容量表可以找出容量最低者為故障電池,必須用同廠家同型號(hào)的電池更換。

(4)“均充維護(hù)”提示后,要求放電至少20%,再均充電?！澳甓葯z驗(yàn)維護(hù)”提示后，要求至少放電80%進(jìn)行深度放電維護(hù)。

(5)“溫度超限”報(bào)警后,應(yīng)該盡快改善電池的運(yùn)行環(huán)境條件,以延長(zhǎng)其使用壽命和保證其足夠的工作容量。

三、結(jié)束語(yǔ)

EBM電池容量/故障監(jiān)測(cè)模塊,是目前僅見(jiàn)的一款集電池管理、故障監(jiān)測(cè)、使用維護(hù)于一體的智能IT化鉛酸電池監(jiān)測(cè)產(chǎn)品,其監(jiān)測(cè)和管理的精度得到了嚴(yán)格測(cè)試認(rèn)可,其杰出的功能性價(jià)比及使用的方便性,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外在閥控鉛酸電池管理及監(jiān)測(cè)方面的空白,在不久的將來(lái),必將成為一款系統(tǒng)集成、環(huán)境與動(dòng)力監(jiān)控工程中電池(電源)部分的標(biāo)配模塊。