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蓄电池危害及其防范

时间:02-27 来源:电源在线 点击:

三、影响UPS电池寿命及容量的几个因素

  正常情况下的电池寿命是以电池充放电次数量来决定。并不以使用时间来计量。过充、小电流长时间放电、电池长时间处于充电不足状态均可讯速导致电池失效。随着电池充放次数量的增加电池逐渐老化,低于标称容量的80%时即认为电池寿命终止。目前金丽温高速公路电池的主要失效原因有以下几个方面:

  1、温度对阀控铅酸蓄电池寿命的影响

  阀控电池对温度颇为敏感,环境温度的变化对电池的运行寿命、放电容量、浮充电压都有影响。持续过高的环境温度,会造成浮充电流加大,内部热量增加,失水过快,最终导致热失控,电池损坏;过低的温度则会降低电池容量。

  温度与电池寿命的影响,由于阀控蓄电池本身散热条件比较差,热量积累的增加引起恶性循环易造成热失控。当环境温度超过25度时,温度每升高10度,使用寿命减少一半,所以当环境温度在非25度时,温度升高一度,浮充电压应降3MV/每只,防止过充。反之温度降低时低于25度时,每低一度浮充电压应增3MV/每只,防止出现亏电现象。

  譬如,电池在35度下长期运行,如在25度下电池设计寿命为8年(电池普遍设计),实际寿命则只有5年,若长期在15度下运行,电池寿命则有20年。不难看出,金丽温高速高路丽青段电池过早失效不得不说温度才是电池的第一杀手。因为以丽青段而言,配电房基本无空调配置。夏天温度均在40度以上。

  2、大电池和小电流放电对电池的影响

  相同放电深度下,小电流放电损害大的原因。相同放电深度下,电流越小,过饱和度降低,生成的晶核越少。同时硫酸铅的结晶沉淀速度就越慢。生成的晶核少,放出相同的容量,生成的硫酸铅量是相同的。则生成的硫酸铅晶体的颗粒就大一些,同时,结晶沉淀速度越慢,生成的晶体就越完善,从而更难以充电。同时,这些颗粒同样会造成极板的微孔的堵塞。这样充电后很难还原成海绵状纯铅,从而影响到电池的容量。而电池大电流放电比小电流放电损害大的原因。因为大电流放电,在固液交界处形成的硫酸铅的过饱和度大,从而形成的较多的硫酸铅晶体沉淀,一方面,堵塞极板微孔,一方面也堵塞隔板微孔。更容易生成枝晶。还使许多微晶在当时或充电时脱落。从而对电池造成伤害。还有,同时也由于硫酸的扩散速度慢,只能到达浅层而使更多的阿尔法二氧化铅放电转化。从而使极板易与软化。大电池放电容量不能全部放出,如获使用1小时放电率放出的容量仅为额定容量的55%,而半小时放电率则为35%。小电流放电则可以放出更多的容量,使用价20小时放电率则可以放出额定容量的110%。

  3、落后电池对容量的影响

  计算蓄电池容量是以某只电池最先达到终止电压为止的容量,若是UPS蓄电池组中出现落后电池则会影响整组电池的容量。以-48V系统为例,系统放电终止电压为1.8V/只,(即43.2V)以10小时放电率放电的话从48至43.2用时10小时,一旦出现落后电池则系统电压48-2V=46V系统46V到43.2V放电时间将大大下降。因些这些落后电池就应该及时剔除,根据电信部门经验规定,当电池组中电池个数少于3只时单个更换,落后电池大于3时则整体更换。落后电池的发现就须我们在日常维护中通过容量测试或日常维护中的端电压测量中发现。但目前金丽温高速此项工作基本为空白。

  额定容量:在规定的工作条件下,蓄电池能放出的最低电量称为额定容量。VRLA蓄电池的额定容量规定工作条件为:在10小时放电率电流放电,电池温度为25度,放电终了电压为1.80V(12V电池为6×1.80=10.8V)。实际容量:在特点的放电电流,电解液温度和放电终了电压等条件下,蓄电池实际放出的电量称为实际容量。影响实际放出容量的主要因素有:放电电流、放电温度和电解液温度。

  四、关注免维护蓄电池

  所谓免维护蓄电池,是指在规定的使用条件下,使用期间不需要进行维护的蓄电池。对于车用铅蓄电池来讲,也就是使用期间不需经常添加蒸馏水的蓄电池。

  1.免维护蓄电池的结构特点

  为了提高铅蓄电池的使用寿命,随着其使性能,免维护蓄电池的正极板栅架一般采用铅钙合金或低锑合金制作,而负极栅架均用铅钙合金制作。为了减小极板短路和活性物质脱落,其隔板大多采用超细玻璃纤维棉制作,或将其正极板装在袋式隔板内。为了防止氧气、氢气垂直上溢,减小水分损失和活性物质脱落,极板组多采用紧凑结构。为了缩短联接条的长度,减小内阻,提高蓄电池的起动性能,各单格极板组之间采用内连式接法,露在密封式壳体外面的只有正、负极桩。为了更有效地避免水分损失,在壳体上部设有收集水蒸气和硫酸蒸气的集气室,待其冷却后变成液体重新流回电解液内。为了便于检查电解液密度,了解存电情况,在其内部设有的温度补偿式密度计。密度计的指示器用不同的颜色指示蓄电池的存电情况和电解液液面高低。电解液密度正常时,指示器显示绿色,表示蓄电池存电充足;指示器显示黑色,表示电解液密度低于标准值,应进行补充充电;指示器显示黄色,表示电解液液面过低,需添加蒸馏水。

  此外,为防止杂质侵入和水分蒸发,采用了仅有极桩外露的全封闭式外壳。

  为防止蓄电池损坏和爆炸,在密封式壳体上设有排气孔和安全阀。安全阀中装有催化剂,可使氢气与氧气合成为水蒸气,冷却后再返回电解液内。

  为有效防止外来火花造成危害,在其内部还装有火花捕捉器。

  免维护蓄电池的工作原理与普通铅蓄电池相同。放电时,正极板上的二氧化铅和负极板上的海绵状铅与电解液内的硫酸反应生成硫酸铅和水,硫酸铅分别沉积在正、负极板上,而水则留在电解液内;充电时,正、负极板上的硫酸铅又分别还原成二氢化铅和海绵状铅。

  普通铅蓄电池,在充电接近终了时,其充电电流除了用来使正、负极板的硫酸铅还原成二氧化铅和海绵状铅外,还有一部分电流被用在水的分解上,致使蓄电池内产生根多气泡。特别是充电终了时产生和外逸的气泡就更多,从而造成电解液内水分大量散失。

  免维护蓄电池,由于其负极板上的硫酸铅含量比正极板上多,因此,充足电时正极板的硫酸铅全部转变成了二氧化铅,而负极板上仍有一部分硫酸铅残留。这样,过充电时,充电电流只在正极板上用来产生氧气,而在负极板上则被用于使多余的硫酸铅转变成海绵状铅。同时,在正极板上所产生的氧气也不会外逸,而是迅速与负极板上的活性物质(海绵状铅)发生反应生成二氧化铅,再与电解液中的硫酸反应变成硫酸铅和水。

  由此可见,免维护蓄电池在过充电时,其负极板上的硫酸铅永远不会消失,即负极板上不会产生氢气。即从理论上讲,免维护蓄电池即使在过充电时,其电解液中的水也不会散失。

  

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