阀控式密封铅酸蓄电池的应用与维护

表1美国工业电池市场销售情况及预测(单位：百万美元)

＊指草地、花园、玩具和一些特殊的使用场合

＊＊指铲车、卡车、自动导向车辆及机场地勤车辆

　　从表1可以看出，美国铅酸电池的销售前景是很好的。特别是通信、UPS方面，其销售占固定用电源总额70％。而且，这些领域中，新的设备使用电池和旧设备更换电池大都采用VRLA电池。

　　我国从80年代中期开始研制VRLAB，但都是小型电池，上海复华实业股份有限公司从1986年开始研制小型VRLAB，装入自行设计的UPS设备中进行试用定型，于1991年通过上海市新产品鉴定，并开始制造POWERSON牌容量从1.2～100Ah的MF全系列VRLA电池，将其推向市场，取得了较好的经济效益和社会效益，荣获1993年度上海市科技进步二等奖。90年代初，为了适应我国电信事业的发展，复华公司引进美国、德国先进的电池设备和技术，在上海嘉定复华高新技术园区内建立了现代化的电池厂，研制出POWERSON固定型GMF系列VRLAB，容量从200～3000Ah，广泛应用于通信、电力和UPS系统。POWERSON牌VRLAB已通过信息产业部、电力部、总参、国家产品质量监督机构及美国UL的检测认可，制造厂也通过了ISO－9001质量体系认证。如今，VRLAB在我国已遍地开花，市场竞争更加激烈。然而，只有制造设备，生产工艺及管理水平上档次的制造商，才能赢得用户的信赖。3使用要求与维护方法

　　VRLAB在我国推广应用已有十多年了，由于其不溢酸雾、少维护的特性，受到愈来愈多用户的青睐。但从用户使用情况来看，还有不少用户不甚了解VRLAB使用要求，认为是不要维护的，在更换传统铅酸电池时，也未调整充电电压，甚至仍用恒流充电制，由于电池过充过放，热失控等情况，致使电池早期失效。因此，加强对VRLAB使用要求和维护方法的宣传，正确理解“免维护”的含义，对进一步推广VRLAB应用是非常必要的。

　　影响VRLAB使用寿命的主要因素是热失控和失水，下面分别讨论它们的起因和预防措施[3]：

　　(1)热失控的产生与预防

　　由于充电电压和电流控制不当，在充电后期，会出现一种临界状态，即热失控。此时，蓄电池的电流及温度发生积累性的相互增强作用，使电池槽壳变形（“鼓肚子”），如有一用户，在安装2000Ah电池组时，线路接错，少接二只电池，即48V变成44V，而充电电压又按照53.7V进行浮充，这样每只电池浮充电压从2.23V变成2.44V，充电一个月后，由于电池内部热积累，排气不及，使电池“鼓肚子”，这是比较严重的故障。

　　应该指出，在正常浮充电压下是不可能产生热失控的，只有人为操作和设备失控使电压过高，或电池组中个别电池严重故障如短路、反极时才可能产生。因此，正确选择浮充电压和定期检查每个电池的“健康情况”是非常重要的，如果环境温度变化较大，应根据温度补偿加以校正。

　　(2)电池失水与预防

　　VRLAB是在“贫液”状态下工作的，其气体复合效率应接近100％。如果制造工艺中，电池处于“富液”状态，会使隔板中O2的通道阻塞，气体复合效率降低，电池内压力增大，特别是在安全阀性能不良情况下，失水更加严重，经过一段时期后，电池会失水而干涸。

　　当然，由于浮充电压过高，电解水反应加剧，析气速度加快，失水也必然增加。另外，使用环境温度过高，未调整浮充电压，也同样会产生失水现象。因此，除了制造商应严格控制电池中电解液的数量以外，用户应创造一个最佳温度（20±5℃）使用环境和严格控制浮充电压运行条件，保证电池组有较长的使用寿命。

　　此外，每只电池浮充电压一致性不好，也会使个别高浮充电压的电池失水，而过早失效。因此，通过维护手段使电池浮充电压比较一致，也是延长电池组使用寿命的有效方法。为了保证电源无故障运行，延长电池组使用寿命，这里提出如下运行维护方案：

　　（1）充电要求

　　铅酸电池放电产物是硫酸铅，若不及时转化掉，会使电池处于充电不足状态，从而降低电池放电容量和缩短电池使用寿命。因此，必须使电池组处于充足电状态。一般采用“恒压充电制”，对不同情况，可分浮充和均充。

　　①浮充充电

　　在线式电池组是长期并联在充电器和负载线路上，作为后备电源的工作方式。一般情况下，都采用浮充充电，单体电池电压控制在2.25V，并定期观察、记录浮充电压变化。如果单体电池电压偏低，说明电池充电不足，容量不够，应注意跟踪。

　　②均充充电

　　如果电池组在浮充过程中存在落后电池（单体电池电压低于2.20V），或浮充三个月后，宜进行均充过程，其单体电池电压控制在2.35V，充6～8小时（注意一次均充时间不宜太长），然后调回到浮充电压值，再观察落后电池电压变化，如电压仍未到位，相隔二周后再均充一次，一般情况下，经过3～6个月浮充，均充后，新电池组的浮充电压会逐步趋于一致。

　　③温度补偿

　　虽然电池的工作温度范围很宽，可在－15℃～＋45℃范围内运行，但是电池运行最佳环境温度为25℃左右，如果环境温度变化较大，需用温度系数进行补偿（－3mV/℃），可参考表2调整充电电压值。

表2不同环境温度的浮充电压值

　　（2）维护方法

　　如果在半年内，电池组从未放过电，应对电池组进行一次治疗性充放电维护操作。

　　①放电操作

　　放电是为了检查电池容量是否正常，一般采用10小时率放电，有条件的可用假负载放电；从用户方便考虑，也可直接用负载进行放电，即拉掉市电，用电池组供电，考虑到安全性，放电深度控制在30～50％为宜。当然，有条件可放电更深一些，容易暴露电池潜在的问题。并且每小时检测一次单体电池电压，通过计算放出电池容量，对照表3电压值，判断电池是否正常。

表3电池放出不同容量的标准电压值（10小时率）