摘要:现在许多直流控制电源和UPS电源所的用蓄电池都是铅酸免保护蓄电池,所以铅酸蓄电池的优劣会影响整个直流电源和UPS电源的牢靠性,并因而可能会形成更大的丢失。假如能够正确运用和保护保养,就能够延长其运用寿数,反之其运用寿数会大大缩短。为此我将从其结构原理开始剖析影响蓄电池的主要因素。
关键词:铅酸蓄电池;保护保养
一、铅酸蓄电池的分类:
什么是铅酸蓄电池,铅酸蓄电池正负极活性物质分别是铅和二氧化铅,电解液是硫酸水溶液的电池,按其内部结构分为富液式和贫液式两大类,贫液式便是现在广泛应用的阀控式密闭铅酸蓄电池,运用时在规则浮充寿数期内不必加水保护,因而又称为免保护铅酸蓄电池。免保护只是与一般蓄电池相比,运用过程中免除了添加纯水或蒸馏水,调整电解液液面的作业,并非免除一切保护作业。
二、铅酸蓄电池的结构及原理:
阀控式铅酸蓄电池的结构一般是由外壳,正极,负极,端子,隔膜,安全阀,电解槽封口剂等组成。
铅酸蓄电池的作业原理:
双极硫酸盐化理论,该理论以为电池在放电时正、负极都生成硫酸铅:
正极:PbO2+3H++HSO4-+2e-→PbSO4+2H2O
负极:Pb+HSO4-→PbSO4+H++2e-
总反响:Pb+PbO2+2H++2HSO4-→2PbSO4+2H2O
充电时反响逆向
副反响:主要包含充电时负极的析氢反响、正极的析氧反响以及析栅的腐蚀
负极的析氢反响:2H++2e-→H2
正极的析氧反响:2H2O→4H++O2+4e
板栅的腐蚀反响:Pb+2H2O→Pb(OH)2+H2
三、影响铅酸电池运用寿数的主要因素:
⑴环境温度:环境温度对蓄电池的影响最大。环境温度过高,一方面会使电池内部失水量加剧,电解液饱合度下降,使电池放电容量下降。另一方面因为内部温度过高,使电池的热失控效应加剧,从而形成电池正极板腐蚀速率添加,极板变形胀大,电池外壳胀大裂开。最后导致蓄电池容量迅速下降,电池寿数缩短。环境温度过低,则会使蓄电池充电不足,这都会影响电池的运用寿数。因而,一般要求环境温度在25℃左右,浮充电压值也是按此温度来设定的。实际应用时,蓄电池一般在5℃~35℃范围内进行充电,低于5℃或高于35℃都会大大下降电池的容量、缩短电池的运用寿数(如下图)。例如咱们电站的直流电源的电池,因为环境温度控制比较好(根本在25℃以下),查看保护杰出,电池运用近12年。而咱们其他变电所的直流电源和UPS电池,环境度度是30℃左右,所以电池到现在只运用7年和6年,已经部分外壳胀大开裂,内阻增大显着,已无运用价值。
⑵放电过度对电池运用寿数的影响也非常大。当电池过度放电时会导致内部有很多的硫酸铅被吸附到阴极外表,在电池的阴极形成硫酸盐化,因硫酸铅导电性差,它的构成必然将对蓄电池的充,放电功能发生很大的负面影响,因而在阴极上构成的硫酸盐越多,蓄电池的内阻越大,电池的运用寿数越短,所以在运用过程必定要设置电池的放电停止电压,避免过度放充。以下是蓄电池大约的放电曲线。
(3)充放电循环次数过多是导致电池容量下降的另一个因素。每种蓄电池都有必定的理论充放电次数,假如体系不稳,常常使电池充放电,在实际的运用过程中,就会大大减少电池的运用寿数。因而在实际的运用过程中,应一年一次充放电活化为宜。如下图
(4)温度补偿器对电池的影响。(温度以25℃为基准),开关电源对电池充电时对其进行温补是依托自身的温度传感器丈量,假如其误差较大,那么就会对电池形成过充或欠充。充电电压不充沛就会使电池内化学反响不能充沛进行,使内部阴极板附着了许多的硫酸盐结晶,单个单体极板结盐后,内部的电解液就会发生改动,内阻添加,因而浮充电流增大,会使电池极板发生的热量急剧添加,进而加快了硫酸化盐结晶的恶性循环。假如过充电时,正极就会发生很多的氧气在负极板复合,复合反响使电池的温度升高,也会使浮充电流增大,温度又添加的恶性循环,尽管电池是恒压充电,充电电流会受控,但长时刻的大电流浮充,电池会生热失控,电池失效。
(5)参数设置不合理。一般来说咱们对蓄电池充放电参数设定是依据相关的规程规则进行的,即在环境温度25℃时,蓄电池以10小时率电流放电,在停止电压由90%Ue/只时蓄电池的放出容量为其额外容量,并依据蓄电池发生厂家的充电要求,在必定环境温度下进行参数设定,但因为现实的多种原因,不行能到达厂家要求的理想状态,参数设置也就存在必定的不合理性。
(6)电池在存放、运输、设备过程中。蓄电池都存在一个内部自放电的问题,每天自放电量约2%,也便是说,足够电的蓄电池,即便一点不必,经过较长时刻后,其贮存电也会被内部自放电放完,而亏电的蓄电池,其极板又会很快被硫酸盐化,从而大大削弱蓄电能力。假如不采用方法对蓄电池进行弥弥补电,时刻一长就会因过放超越停止电压而不能康复。因而铅酸电池要依据必定的需求购,不易长贮存,糟蹋资金。
四、铅酸电池日常保护保养应注意事项:
(1)环境温度:保证电池设备环境与电池生产家要求的一致,关于温度改动较大,或不能到达要求的当地,要设备空调进行调节,并常常巡检,保证空调运转状态杰出,同时空调的温度设定要合适,特别是有人值班的当地,不能人为的以为冷热而调整。
(2)查看电池温度传感器:保护人员有必要常常查看温度传感器,一旦发现设备显示温度与环境温度有显着误差,要尽快更换。
(3)充放电的电流,电压及时刻设定:依据实际状况,合理调整一些保护定值的参数,例如依据负荷状况调整放电时刻,调整充电电流的限值,但最大不能低于厂家预定的停止电压,为到达最好的作业效率和最长的使寿数,放电流应在0.05-0.3C之间。
(4)经过监控体系进行实时监控:所有的直流电源和UPS都接入了RTU体系,能够经过监控体系随时了解设备的运转状况,依据状况进行电池的查看,记载存档,并每年对每组电池的查看数据进比较剖析。
(5)控制充放电次数,改动原来与设备检修周期周步的活化周期,以6个月进行一次均充,一年进行一次活化。
(6)严禁长时刻放置。蓄电池不行长时间放置,长时间停用的蓄电池3-6月应对蓄电池作弥弥补电一次。当容量仅为或低于额外容量的40%时(如下图,当开路电压25℃时低于6.3V、12.63V),应用均流充电使蓄电池容量得以康复。不过建议无特殊需要不要储备蓄电池。
(7)定时保养:定时(每周一次)查看极柱和接线头连接得是否牢靠。为防止接线柱氧化能够涂抹凡士林等保护剂。要及时清除电池黄白色的糊状物,同时要特别注意电池的异常发热和壳体变形状况。
五、结束语
了解铅酸蓄电池内部结构以及影响运用寿数的主要因素,对正确运用和保护铅酸蓄电池有很大的协助。同时也才能合理地运用铅酸蓄电池,下降运转本钱。
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美国邱健蓄电池集团总部