鉛酸蓄電池維護與測試技術(shù)發(fā)展趨勢分析

1.4 浮充電壓的設置對蓄電池壽命的影響

浮充運行是蓄電池的最佳運行條件，運行時(shí)電池一直處于滿(mǎn)荷電狀態(tài)，理論上在此條件下運行蓄電池將達到最長(cháng)的使用壽命。

浮充電壓的設置對蓄電池的壽命具有相當重要的影響，浮充電壓產(chǎn)生的電流量應達到補償自放電及電池單體放電電量和維持氧循環(huán)的需要。

不合理的浮充電壓主要在兩個(gè)方面影響電池，即正極板柵腐蝕速率和電池內氣體的排放。特別是當電池的浮充電壓超過(guò)一定值時(shí)，板柵腐蝕現象會(huì )進(jìn)一步加劇，電池內的氧氣和氫氣產(chǎn)生較高氣壓，通過(guò)排氣閥排放，從而造成電池失水，正極腐蝕則意味著(zhù)電池失水，進(jìn)一步加劇電池劣化、壽命縮短。若將浮充電壓超過(guò)一定幅度，增大的浮充電流會(huì )產(chǎn)生更多的盈余氣體，這樣便使氧在負極復合受到阻力，從而削弱了氧的循環(huán)機能。

此外浮充運行時(shí)，充電電壓還應隨環(huán)境溫度作適當調整，具體可以參考有關(guān)技術(shù)資料或者電池廠(chǎng)家給出的相關(guān)參數要求。

1.5 均充電方法對蓄電池壽命的影響

均充電是為了防止某些蓄電池因容量、端壓的不一致而進(jìn)行的補充電。一般做法是將浮充電壓提高0.05～0.07V/℃，但最高不得超過(guò)2.35V。由于在均衡充電時(shí)氣體的產(chǎn)生量比浮充充電時(shí)多幾十倍，所以充電時(shí)間不能太長(cháng)，以避免盈余氣體影響氧的再復合效率，使失水量增加，而且使板柵腐蝕速度增加，從而損壞電池。一般對于新電池或狀態(tài)較好的電池，均充充電時(shí)電壓應相對較低，而對于使用時(shí)間較長(cháng)或者性能較差的電池，均充電壓可適當升高。

1.6 蓄電池容量檢測中注意的問(wèn)題

蓄電池容量測試受到實(shí)際操作條件的影響，如在非標準條件（如放電倍率、溶液溫度等）下檢測時(shí)，應先換算成標準情況下的容量，以便在此基礎上進(jìn)行分析研究和比較判斷，不過(guò)對于普通維護人員，換算工作顯然比較繁雜。

在容量檢測時(shí)，操作也要謹慎，首先，應了解直流供電和市電供電情況，油機發(fā)電機能否啟動(dòng)。檢測時(shí)應時(shí)時(shí)注意直流供電系統的情況和市電的供電情況，一旦發(fā)現不正常，應立即停止蓄電池容量檢測工作，恢復整流器的正常輸出，以免影響正常供電。

2 傳統的蓄電池維護測試技術(shù)發(fā)展歷程及效果分析

2.1 早期蓄電池電壓的測量法

蓄電池的性能狀態(tài)最終體現在電池的容量與落后程度上，電池的電壓可以在一定程度上反映出電池性能的好壞，當電池放電到一定程度后，其電壓值便開(kāi)始明顯降低，在早期的電池維護中，由于測試儀器的匱乏，維護人員普遍采用萬(wàn)用表對電池電壓進(jìn)行測量，通過(guò)電壓高低來(lái)簡(jiǎn)單判斷電池性能的好壞，而電池的實(shí)際放電能力只能通過(guò)電池實(shí)際容量反映出來(lái)，通過(guò)測量電池端電壓只能在一定程度上反映電池的落后情況。實(shí)際操作中，我們經(jīng)常會(huì )發(fā)現，在浮充狀態(tài)下，壞電池或者落后電池與正常電池的電壓沒(méi)有太明顯區別，也沒(méi)有太好的規律性可言，大量研究實(shí)踐證明，即便是淺度放電狀態(tài)，單純通過(guò)電壓高低完全不足以判別電池性能的好壞。

2.2 核對放電法

長(cháng)期以來(lái)，蓄電池放電試驗主要沿用以下兩種方式：一是利用實(shí)際負載進(jìn)行核對性放電試驗，二是利用傳統電阻箱進(jìn)行放電試驗。傳統電阻箱放電容量試驗，蓄電池組須脫離系統，利用電阻箱對電池組進(jìn)行放電試驗，經(jīng)過(guò)數小時(shí)后，可以找出最落后的一到幾節電池，以落后電池到達終止電壓時(shí)的放電時(shí)間與放電電流來(lái)估算其容量，并以此容量作為整組電池的容量。

容量試驗是檢測電池容量最直接、最可靠的方法，無(wú)論是在線(xiàn)還是離線(xiàn)進(jìn)行檢測，都必須設置備用電源作為防范措施，以保證通信安全。

傳統的核對放電設備普遍采用電阻絲或者水阻進(jìn)行核對放電，并且是人工操作，程序繁瑣，存在一定的人身危險，這種傳統的核對放電試驗方式正在逐步被淘汰。目前，國內外普遍采用了新型的智能核對放電技術(shù)，該技術(shù)利用PWM控制原理，根據放電過(guò)程中電池組放電電壓的變化，對放電假負載可以進(jìn)行實(shí)時(shí)調整，以保證電池組恒流放電。

核對放電法具有容量測試準確可靠的優(yōu)點(diǎn)，因此，仍然是目前世界上檢測電池性能的最可靠方法，同時(shí)由于核對放電本身可以對電池起到一定的維護作用，所以，核對放電是其他設備暫時(shí)還不能替代的。不過(guò)它的缺點(diǎn)也很突出，主要表現為：

——核對放電時(shí)間長(cháng)，風(fēng)險大，電池組須脫離系統，蓄電池組所存儲的化學(xué)能全部以熱能形式消耗掉，既浪費了電能又費時(shí)費力，并且增加了系統斷電風(fēng)險；

——進(jìn)行核對性放電試驗，必須具備一定條件，首先，盡可能在市電基本保障的條件下進(jìn)行；其次，機房必須有備用電池組，所以，更適于具備一主一備電池組結構的機房。

——目前，核對放電只能測試整組電池容量，不能測試每一節單體電池容量，以容量最低的一節作為整組容量，而其他部分電池由于放電深度不夠，其劣化或落后程度還不能完全充分暴露出來(lái)。

頻繁地對蓄電池進(jìn)行深放電，會(huì )產(chǎn)生硫酸鉛沉淀，導致極板硫酸化，容量下降，電池落后，因此，不適宜對鉛酸蓄電池頻繁進(jìn)行深放電。

所以，核對放電只能對蓄電池進(jìn)行定期維護，無(wú)法滿(mǎn)足日常維護的需要。

2.3 在線(xiàn)快速容量測試法（電池巡檢法）

在放電狀態(tài)下，對蓄電池組的各單體電池的端電壓進(jìn)行巡檢，找出端電壓下降最快的一只，將其確認為落后電池，再利用核對放電儀器，對該節電池進(jìn)行核對放電，檢測其容量，即代表該組電池的容量。

目前，用在線(xiàn)快速測試法可以較快地判定電池組中部分或者個(gè)別落后或劣化電池，但還不足以準確測定電池的好壞程度，包括電池的容量等指標，僅適宜作為一個(gè)定性測試的參考。以前有廠(chǎng)家根據客戶(hù)的需求特點(diǎn)，推出一系列在線(xiàn)測試電池容量的設備與儀器，即在線(xiàn)監測儀或在線(xiàn)巡檢儀，其宣傳的重點(diǎn)是容量測試不僅快速準確可靠，而且可以在線(xiàn)進(jìn)行。這種技術(shù)研究的思路是值得推廣的，不過(guò)技術(shù)研究情況以及在各地基站進(jìn)行的實(shí)地測試表明，除了少數情況外，一般都達不到一個(gè)很理想的效果。原因是多方面的，其中有蓄電池的生產(chǎn)制造工藝的原因，有蓄電池電化學(xué)特性的原因，有蓄電池的實(shí)際使用與維護的原因，有實(shí)際測試條件的原因等。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，風(fēng)險系數小，并可以快速查找落后電池。不過(guò)最大的缺點(diǎn)還是測試精度低，只能作為電池落后狀態(tài)判定依據，不能準確測算電池的好壞程度及電池容量指標。同時(shí)測試要求較高，如要達到一定的測試精度，則機房一般應滿(mǎn)足包括放電因素在內的系列條件，而機房實(shí)際情況卻各有差別，大多達不到相應的測試要求，所以，測試情況還不是很理想，尤其是容量測試準確度較低。