摘要：介紹了閥控式蓄電池的原理，分析了影響蓄電池使用壽命的主要因素，提出了正確使用和維護(hù)蓄電池的方法及注意事項(xiàng)。

1引言

蓄電池作為一種獨(dú)立的操作電源，具有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，所以在變電所和發(fā)電廠被廣泛應(yīng)用。最早使用的普通鉛酸蓄電池過載能力低，易產(chǎn)生酸腐蝕;20世紀(jì)80年代以后，逐步被鎘鎳蓄電池替代，雖然其具有可靠性高、體積小、壓降小、耐過充能力強(qiáng)，放電電壓平穩(wěn)，放電倍率高，壽命較長等優(yōu)點(diǎn)，但也有電池電壓低、使用數(shù)量大、維護(hù)工作量相對較大且較繁瑣等缺點(diǎn);而閥控式蓄電池具有防爆安全、使用數(shù)量少、電池單體電壓高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。目前由于充電設(shè)備的更新?lián)Q代，尤其是高頻開關(guān)電源的應(yīng)用，使相關(guān)指標(biāo)(穩(wěn)壓、穩(wěn)流、紋波系數(shù)等)要求較嚴(yán)的閥控式蓄電池得到了廣泛的應(yīng)用。閥控式蓄電池主要有貧液式和膠液式兩類。由于閥控式蓄電池全密封、無須加水維護(hù)，故常冠以“免維護(hù)”的稱號。“免維護(hù)”這一詞給使用者帶來了認(rèn)識上的誤區(qū)，導(dǎo)致使用者放松了對閥控式蓄電池的日常維護(hù)和管理。因此，正確使用和維護(hù)閥控式蓄電池具有十分重要的意義。

2閥控式蓄電池原理

閥控式蓄電池在充電過程中和充電終止時會出現(xiàn)水被電解的現(xiàn)象，通常情況下，正極出現(xiàn)氧氣，負(fù)極出現(xiàn)氫氣。由于電池采用免維護(hù)極板，使氫氣析出時電位提高，加上反應(yīng)區(qū)域和反應(yīng)速度的不同，使正極出現(xiàn)氧氣先于負(fù)極出現(xiàn)氫氣，正極電解水反應(yīng)式如下：

2H2O→O2+4H++4e-

氧氣通過隔板通道或頂部到達(dá)負(fù)極進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。

Pb+O2+2H2SO4→PbSO4+H2O

負(fù)極被氧化成硫酸鉛，經(jīng)過充電又轉(zhuǎn)變成海棉狀鉛。

PbSO4+2e-+H+→Pb+HSO4-

由于閥控式蓄電池結(jié)構(gòu)，使電池內(nèi)部保留一定壓力和氣體，保證上述反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，與此同時也抑制負(fù)極氫氣的析出，控制了電池內(nèi)水份的消耗，因此電池可以密封運(yùn)行。

3影響閥控式蓄電池使用壽命的主要因素

閥控式蓄電池全浮充正常使用壽命在10年以上，理論上可到20年，但在實(shí)際使用中，影響閥控式蓄電池使用壽命的因素很多，主要有：

1)環(huán)境溫度

環(huán)境溫度過高對蓄電池使用壽命的影響很大。溫度升高時，蓄電池的極板腐蝕將加劇，同時將消耗更多的水，從而使電池壽命縮短。蓄電池在25℃的環(huán)境下可獲得較長的壽命，長期運(yùn)行溫度若升高10℃，使用壽命約降低一半。

2)過度充電

長期過充電狀態(tài)下，正極因析氧反應(yīng)，水被消耗，H+增加，從而導(dǎo)致正極附近酸度增加，板柵腐蝕加速，使板柵變薄加速電池的腐蝕，使電池容量降低;同時因水損耗加劇，將使蓄電池有干涸的危險，從而影響蓄電池壽命。

3)過度放電

蓄電池過度放電主要發(fā)生在交流電源停電后，蓄電池長時間為負(fù)載供電。當(dāng)蓄電池被過度放電到其電壓過低甚至為零時，會導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面，在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種絕緣體，它的形成必將對蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，因此在陰極上形成的硫酸鹽越多，蓄電池的內(nèi)阻越大，電池的充、放電性能就越差，蓄電池的使用壽命就越短。

4)長期浮充電

蓄電池在長期浮充電狀態(tài)下，只充電而不放電，勢必會造成蓄電池的陽極極板鈍化，使蓄電池內(nèi)阻增大，容量大幅下降，從而造成蓄電池使用壽命縮短。

4閥控式蓄電池的正確使用和維護(hù)

下面為閥控式蓄電池在使用和維護(hù)中應(yīng)注意的問題。

——蓄電池應(yīng)放置在通風(fēng)、干燥、遠(yuǎn)離熱源處和不易產(chǎn)生火花的地方，安全距離為0.5m以上。在環(huán)境溫度為25℃～0℃內(nèi)，每下降1℃，其放電容量約下降1%，所以電池宜在15℃～20℃環(huán)境中工作。

——要使蓄電池有較長的使用壽命，請使用性能良好的自動穩(wěn)壓限流充電設(shè)備。當(dāng)負(fù)載在正常范圍內(nèi)變化時，充電設(shè)備應(yīng)達(dá)到±2%的穩(wěn)壓精度，才能滿足電池說明書中所規(guī)定的要求。浮充使用的蓄電池非工作期間請不要停止浮充。

——必須嚴(yán)格遵守蓄電池放電后，再充電時的恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電的充電規(guī)律，條件允許的最好使用高頻開關(guān)電源型充電裝置，以便隨時對蓄電池進(jìn)行智能管理。

——新安裝或大修后的閥控式蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行全核對性放電實(shí)驗(yàn)，以后每隔2～3年進(jìn)行一次核對性放電實(shí)驗(yàn)，運(yùn)行了6年的閥控式蓄電池，每年作一次核對性放電實(shí)驗(yàn)。若經(jīng)過3次核對性放充電，蓄電池組容量均達(dá)不到額定容量的80%以上，可認(rèn)為此組閥控式蓄電池壽命終止，應(yīng)予以更換。

——維護(hù)測量蓄電池時，操作者面部不得正對蓄電池頂部，應(yīng)保持一定角度或距離。

——蓄電池運(yùn)行期間，每半年應(yīng)檢查一次連接導(dǎo)線，螺栓是否松動或腐蝕污染，松動的螺栓必須及時擰緊(螺栓與螺母的扭矩約為11N·m)，腐蝕污染的接頭應(yīng)及時清潔處理。電池組在充放電過程中，若連接條發(fā)熱或壓降大于10mV以上，應(yīng)及時用砂紙等對連接條接觸部位進(jìn)行打磨處理。

——不能把不同廠家、不同型號、不同種類、不同容量、不同性能以及新舊不同的電池串、并在一起使用。

——為蓄電池配置在線監(jiān)測管理技術(shù)，隨時對電池實(shí)施在線監(jiān)測，了解和掌握電池的電壓、壓差等，以便及時發(fā)現(xiàn)蓄電池的缺陷，及時進(jìn)行維護(hù)。

——蓄電池在正常運(yùn)行期間，應(yīng)每周測量一次電池電壓、環(huán)境溫度;每月普測一次電池電壓、環(huán)境溫度，并做好記錄;每季檢查一次電池開路電壓(單體電壓);每年做一次容量檢查(放電電流為0.1C10A，終止電壓符合中的規(guī)定)，并作記錄;應(yīng)保持完整的電池履歷(包括出廠日期、安裝日期、運(yùn)行情況等)。

閥控式蓄電池標(biāo)準(zhǔn)電壓

2612

運(yùn)行中電壓最大偏差值±0.05±0.15±0.3

開路電壓最大最小電壓差值0.030.040.06

放電終止電壓值1.805.40(1.80×3)10.80(1.80×6)