VRLA电池组可靠性检测方法
况,主要是负极汇流排与负极板耳的腐蚀状况。第二个就是所谓的PCL 现象,即早期容量损失现象。对于VRLA 电池,主要是正极板的早期容量损失现象。
7 VRLA 电池可靠性检测方法
对使用期为3 年以内的VRLA 电池组,每年做一次容量检测,将C10 容量比同组电池中最高容量低10 %以上的电池换掉。
对使用3 年以上的电池组,每年检查一次汇流排与板耳的腐蚀情况,然后再作容量检测,具体操作方法如下:
(1) 分组检测,检测时应断开熔丝;
(2) 开阀;
(3) 用内窥镜(即胃镜) 伸入电池气室内,观察汇流排与板耳的腐蚀情况,检查时应注意不要损伤隔板;
(4) 如汇流排与板耳腐蚀较严重:汇流排有断裂现象,部分板耳与汇流排有腐蚀断裂现象,则应将该电池更换掉,且这样的电池不能再做容量恢复,应直接报废(如图1);
图1 腐蚀的板耳和汇流排
(5) 对汇流排完整,板耳与汇流排焊接牢固的电池才可继续进行以下检测(图2);
图2 正常的板耳和汇流排
(6) 盖阀;
(7) 容量检测,分类及恢复:对汇流排及板耳完整,无明显腐蚀的电池作容量检测;将容量明显偏低的电池挑出,集中处理;作容量恢复。
在几年前就已有较为成熟的方法对产生PCL现象的电池作容量恢复,能使90 %以上的电池完全恢复容量,其余不足10 %的电池也能使其容量得到大幅度的提高,至目前为止已成功处理并恢复了几万只电池。
VRLA 备用电源浮充使用过程中,常有落后电池产生,这与现行VRLA 备用电源充电方式有较大的关系,具体讨论如下。
8 对现行VRLA 备用电池组充电方式的检讨及改进
8.1 现行VRLA 备用电池组充电方式
电池组平时处于浮充状态,每隔3 个月左右均充一次,均充时间12 h 左右。
8.2 现行VRLA 备用电池组充电方式的效果
现行VRLA 备用电池组浮充加定期均充的充电方式并不能很好的保证电池组中的每一只电池都处于充足电的状态。VRLA 备用电池组中的各个电池单体状态不可能完全一致,总存在一些容量相对落后的电池单体,原因在文献[1]中已有较详细的论述。
电池组在浮充状态下,并不能使落后的电池单体完全充电,因为在浮充(恒压限流充电) 情况下,电池组中容量相对较高的电池端电压上升较快,从而使整组电池的浮充限流值下降较快,使相对落后的电池单体充电不足。
部分电池单体长期充电不足,会造成电池内部部分活性物质的硫酸盐粗晶粒化,使充电时电池内硫酸铅转化为活性物质变得较困难[1]。随着时间的延长,落后电池中活性物质的硫酸盐粗晶粒化越来越严重,使落后电池容量下降较快。即使定期的均充电也不能使落后电池的粗晶粒的硫酸铅全部转化为活性物质,这是因为长期浮充后,再转入均充,电池组的充电电压上升较快,使均充大电流充电时间较短,均充电流下降较快,从而不能有效地“冲刷”粗晶粒的硫酸铅,使其不能完全溶解而转化为活性物质。
所以,现有的长期浮充加定期均充的充电方式并不能较好的保证落后电池及时充足电,也就不能很好地避免VRLA 备用电池组中有容量很小的电池单体出现。
8.3 充电方式的改进
只有用大电流较长时间充电,使电池温度上升,才能使粗晶粒的硫酸铅溶解度提高;在大电流“冲刷”下,易使粗晶粒的硫酸铅细化,使其更易溶解;大电流较长时间的充电能起到“搅拌”电解液的作用,减少分层,提高硫酸铅的溶解度,提高充电效率。关于电解液分层对电池充/ 放电的影响,在文献[1]中已有所论述。溶解的硫酸铅在充电情况下,才易转化为活性物质。
均充电时,只有先对电池组放电,然后再均充电,才能保证均充时有较长时间的大电流充电,使落后电池及时充足电。所以,现有的VRLA 备用电源充电方式:长期浮充+定期均充电方式,应改为:长期浮充+定期放电+定期均充方式;或者改为:静置+定期放电+定期均充方式。
这就需要VRLA 备用电源运行维护人员及相关人员在长期的实践中逐渐提高认识,而且需要开关电源厂家认识的提高及配合,以合适的充/ 放电程序设置来促进VRLA 备用电源中的落后电池及时充足电,从而提高VRLA 备用电池组容量的可靠性。
9 建议
VRLA 备用电池组系统至少应有两组以上的电池组并联,以提高电池组的可靠性。取消电池组的长期浮充+定期均充电的充电制度,对并联电池组中的每组电池改为:定期放电、均衡充电、再停止充电一段时间,并以此循环,具体如下:
(1) 采用自动(或手动) 切换系统,先将并联电池组中的其中一组电池与其余电池组分离,再对这组电池负载放电,放出容量为该电池组额定容量的40 %左右,并在脱离电压前将负载切换为市电供电;
(2) 电池组负载放电后,再对电池组均衡充电,均衡充电时间一般为24 h 左右。
(3) 均
- 新型GEL-VRLA蓄电池的开发(01-06)
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- VRLA蓄电池在光伏发电系统中的研究与应用(05-19)
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