張希峰，劉俊山，李建玲，董青云
(中原油田供電管理處，河南 濮陽 457001）
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 蓄 電 池 的 方 法 及 注 意 事 項 。
關(guān)鍵詞 ： 蓄 電 池 ； 使 用 ； 維 護
1 引 言
蓄 電 池 作 為一 種 獨 立 的 操 作 電 源 ， 具有 可 靠 性 高 的 優(yōu) 點 ， 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 ， 放 電 電 壓 平 穩(wěn) ， 放 電 倍 率 高 ， 壽命 較 長 等 優(yōu) 點 ， 但 也 有 電 池 電 壓 低 、 使 用 數(shù) 量 大 、 維 護 工 作 量 相 對 較 大 且 較 繁 瑣 等 缺 點 ； 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 方 便 等 優(yōu) 點 。 目 前 由 于 充電 設(shè) 備 的 更 新 換 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 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 ， 故 常 冠 以 “ 免 維 護 ” 的 稱 號 。 “ 免 維 護 ” 這 一 詞 給使 用 者 帶 來 了 認 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 和 管 理 。 因 此 ，正 確 使 用 和 維 護 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 極 出現(xiàn) 氫 氣 。 由 于 電 池 采 用 免 維 護 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 極 出 現(xiàn) 氫 氣 ， 正 極 電 解 水 反 應(yīng) 式 如 下 ：
氧 氣 通 過 隔 板 通 道 或 頂 部 到 達 負 極 進 行 化 學(xué) 反 應(yīng) 。
負 極 被 氧 化 成 硫 酸 鉛 ， 經(jīng) 過 充 電 又 轉(zhuǎn) 變 成 海 棉 狀 鉛 。
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 行 ， 與 此 同 時 也 抑 制 負 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 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 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 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 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 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
下 面 為 閥 控式 蓄 電 池 在 使 用 和 維 護 中 應(yīng) 注 意 的 問 題 。
— — 蓄 電 池 應(yīng) 放 置 在 通 風(fēng) 、 干 燥 、 遠 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 載 在 正 常 范 圍 內(nèi) 變 化 時 ， 充 電 設(shè) 備 應(yīng) 達 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 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 進行 智 能 管 理 。
— — 新 安 裝 或 大 修 后 的 閥 控 式 蓄 電 池 組 ， 應(yīng) 進 行 全 核 對 性 放 電 實 驗 ， 以后 每 隔 2～ 3年 進 行 一 次 核 對 性 放 電 實 驗 ， 運 行 了 6年 的 閥 控 式 蓄 電 池 ， 每 年 作 一 次 核 對 性 放 電實 驗 。 若 經(jīng) 過 3次 核 對 性 放 充 電 ， 蓄 電 池 組 容 量 均 達 不 到 額 定 容 量 的 80％ 以 上 ， 可 認 為 此 組 閥控 式 蓄 電 池 壽 命 終 止 ， 應(yīng) 予 以 更 換 。
— — 維 護 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 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 10 mV以 上 ， 應(yīng) 及 時 用 砂 紙 等對 連 接 條 接 觸 部 位 進 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 施 在 線 監(jiān) 測 ， 了 解和 掌 握 電 池 的 電 壓 、 壓 差 （ 見 表 1） 等 ， 以 便 及 時 發(fā) 現(xiàn) 蓄 電 池 的 缺 陷 ， 及 時 進 行 維 護 。
— — 蓄 電 池 在 正 常 運 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 表 1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 行 情 況 等 ）。
