OTP蓄電池6FM-38宜昌專用
OTP電池的負(fù)極板硫化
電池放電以后,負(fù)極板的鉛轉(zhuǎn)換為硫酸鉛,如果不及時(shí)充電或者充電時(shí)間比較長(zhǎng),這些硫酸鉛晶體就會(huì)逐步聚積而形成粗大的硫酸鉛結(jié)晶,采用普通的充電方式是無法恢復(fù)的所以稱為不可逆硫酸鉛鹽化,簡(jiǎn)稱硫化。
在折合單格電壓為2.25V的浮充狀態(tài)下,電池基本充滿電需要一周的時(shí)間,完全充滿電需要28天的時(shí)間,其間電池就處于欠充電狀態(tài)。在電池放電以后的12小時(shí),就可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生粗大的硫酸鉛結(jié)晶。在發(fā)生電荒的地區(qū),電池的硫化相當(dāng)嚴(yán)重。
在一般浮充狀態(tài)下使用,隨著日夜環(huán)境溫度的變化,硫酸鉛結(jié)晶也會(huì)聚積而形成粗大硫酸鉛結(jié)晶而導(dǎo)致硫化。
在冬季環(huán)境溫度比較低的時(shí)候,電池的浮充電壓應(yīng)該相應(yīng)的提升,如果浮充電設(shè)備沒有依據(jù)室溫相應(yīng)的調(diào)解上升,電池欠充電就會(huì)產(chǎn)生,電池硫化也就產(chǎn)生了。
失水的電池相當(dāng)于電解液的硫酸濃度上升,也形成了加速電池硫化的條件。
較快速的充電可以抑制電池的硫化,基站的充電電流相對(duì)都比較小,所以硫化程度比充電電流大的電池嚴(yán)重。另外,浮充電壓波動(dòng)越小,浮充電流的擾動(dòng)越小,也形成了電池硫化的條件。
采用低銻合金的正極板的電池,浮充電壓比較低,也比其它鉛鈣錫鋁合金電池更加容易出現(xiàn)硫化。
從上面的硫化失效原因看看,很多電池是無法避免的。特別是電池組發(fā)生單體電池落后的時(shí)候,個(gè)別落后的單體電池處于欠充電狀態(tài),這樣該電池比其它電池更加容易硫化。
電池一旦出現(xiàn)硫化,靠單純的浮充和均充是無法解決的,必須采取其它措施。目前我公司的技術(shù)主要就是消除電池的硫化,使之恢復(fù)原有標(biāo)稱容量,重新投入使用。
4、電池的失水
電池充電達(dá)到單體電池2.35V(25℃)以后,就會(huì)進(jìn)入正極板大量析氧狀態(tài),對(duì)于密封電池來說,負(fù)極板具備了氧復(fù)合能力。如果充電電流比較大,負(fù)極板的氧復(fù)合反應(yīng)跟不上析氧的速度,氣體會(huì)頂開排氣閥而形成失水。如果充電電壓達(dá)到2.42V(25℃),電池的負(fù)極板會(huì)析氫,而氫氣不能夠類似氧循環(huán)那樣被正極板吸收,只能夠增加電池氣室的氣壓,最后會(huì)被排出氣室而形成失水。電池具備負(fù)的溫度特性,其析氣也與溫度特性一致。當(dāng)電池溫升以后,電池的析氣電壓也會(huì)下降,溫升會(huì)導(dǎo)致電池容易析氣失水。長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)夏季環(huán)境溫度比較高,如果沒有空調(diào)或者空調(diào)容量不足,會(huì)使電池失水增加。如果單體電池的浮充電壓折合為2.25V,在30℃的時(shí)候,電池失水比25℃條件下增加一倍,在40℃條件下,電池失水是25℃的8倍左右,除非相應(yīng)的降低浮充電壓。
如果電池的正極板含銻,隨著銻的循環(huán),部分的轉(zhuǎn)移到負(fù)極板上面。由于氫離子在銻還原的超電勢(shì)約低200mV,于是負(fù)極板銻的積累會(huì)導(dǎo)致電池的充電電壓降低,充電的大部分電流用來做水分解而形成失水。所以,在大型固定型電池中應(yīng)該逐步淘汰低銻正極板的電池。另外,對(duì)在電池生產(chǎn)過程中,應(yīng)該嚴(yán)格控制鉛鈣錫鋁正極板的含量。
5、電池的熱失控
電池在均充狀態(tài)時(shí),充電電壓會(huì)達(dá)到折合單格2.4V,這個(gè)電壓超過了電池正極板大量析氧的電壓,特別是在高溫環(huán)境中,大量析氧電壓會(huì)下降,這樣產(chǎn)生的析氧量會(huì)大幅度的增加。而正極板產(chǎn)生的氧氣在負(fù)極板會(huì)被吸收,吸收氧氣是明顯的放熱反應(yīng),電池的溫度會(huì)提升。如果電池已經(jīng)出現(xiàn)失水,玻璃纖維隔板的無酸孔隙增加,會(huì)加速負(fù)極板吸收氧氣,產(chǎn)生的熱量會(huì)更多,電池溫升也更高。而電池的溫升也會(huì)加速正極板析氧,形成惡性循環(huán)——熱失控。在熱失控狀態(tài)下,析氧量增加,電池內(nèi)的氣壓增加,當(dāng)達(dá)到塑料電池外殼的玻璃點(diǎn)溫度的時(shí)候,電池開始鼓脹變型,這種變型除了影響電池內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)以外,還會(huì)形成電池漏氣,而導(dǎo)致更加嚴(yán)重的失水漏酸。
盡管電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象發(fā)生的不多,但是一旦發(fā)生熱失控,電池的壽命會(huì)迅速提前結(jié)束。
電力通信基站OTP蓄電池的維護(hù)與修復(fù)
作為后備電源的大容量鉛酸蓄電池(以下簡(jiǎn)稱“電池”)是基站電源的保障。在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)“電荒”的時(shí)候,后備電源的可靠性顯得格外重要。在長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū),每周內(nèi)停三供四的時(shí)間很多,甚至出現(xiàn)停四供三更加嚴(yán)重的局面。多數(shù)處于野外的基站,其供電是難以保證都是采用一、二類電源的,這樣,電池的可靠性問題尤其嚴(yán)重。
雖然目前的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,近年鉛酸蓄電池的發(fā)展也比較快,基本上以大型閥控密封式鉛酸蓄電池代替了防酸隔爆型電池。就是大型閥控密封式鉛酸蓄電池近些年也在發(fā)展。但是大容量的固定電池還是以鉛酸蓄電池為唯一的選擇。如何延長(zhǎng)鉛酸蓄電池的正常使用壽命,一直是業(yè)內(nèi)人士探討的主要問題。
相同的電池,在不同的設(shè)備條件、不同的使用條件和不同維護(hù)條件下使用壽命相差很大。這就需要在設(shè)備條件、使用條件和維護(hù)條件上尋找其差異。而電池失效的的幾個(gè)主要現(xiàn)象是:
a.正極板軟化;
b.正極板板柵腐蝕;
c.負(fù)極板硫化;
d.失水;
e.少數(shù)電池出現(xiàn)熱失控(包括電池鼓脹)。
下面,就以電池失效模式來探討設(shè)備條件、使用條件和維護(hù)條件對(duì)電池失效的影響及其應(yīng)對(duì)方法。
一、電池的失效模式及其原因
1、電池的正極板軟化
電池的正極板是由板柵和活性物質(zhì)組成的,其中活性物質(zhì)的有效成分就是氧化鉛。放電的時(shí)候氧化鉛轉(zhuǎn)為硫酸鉛,充電的時(shí)候硫酸鉛轉(zhuǎn)為氧化鉛。氧化鉛是由α氧化鉛和β氧化鉛組成的,在2種氧化鉛中以其中α氧化鉛荷電能力小但是體積大,比β氧化鉛堅(jiān)硬,主要起支撐作用;β氧化鉛恰好相反,荷電能力大但是體積小,比α氧化鉛軟,主要起荷電作用。α氧化鉛是在堿性環(huán)境中生成的,在電池內(nèi)部一旦出現(xiàn)參與放電以后,充電只能夠生產(chǎn)β氧化鉛。正極板的活性物質(zhì)是多孔結(jié)構(gòu)的,就與電解液——硫酸的接觸面積來說,多孔結(jié)構(gòu)是平面的數(shù)十倍。如果α氧化鉛參與放電以后,重新充電以后只能夠生成β氧化鉛,這樣就失去了支撐,不僅僅會(huì)產(chǎn)生正極板活性物質(zhì)脫落,而且脫落的活性物質(zhì)還會(huì)堵塞正極板的微孔,導(dǎo)致正極板參與反應(yīng)的真實(shí)面積下降,形成電池容量的下降。后備電源的電池使用年限要求比較嚴(yán)格,對(duì)電池的容量要求比較寬,因此后備電源使用的電池α氧化鉛和β氧化鉛比例比深循環(huán)的動(dòng)力型電池大一些。為了減少α氧化鉛參與放電,一般控制放電深度僅僅為40%。隨著電池的使用時(shí)間的增加,電池的容量下降,新電池放電40%的電量,對(duì)于舊電池來說必然超過40%的,所以舊電池就相當(dāng)于放電深度深,電池的正極板軟化也會(huì)被加速。所以,電池的容量壽命曲線的后期下降速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中期。電池容量越小,放電深度越深,α氧化鉛損失也越多,正極板軟化也越嚴(yán)重,導(dǎo)致電池容量下降越快,形成了惡性循環(huán)。
這樣,電池的放電深度需要嚴(yán)格控制。實(shí)現(xiàn)這個(gè)控制的是靠基站的電源管理系統(tǒng)的設(shè)置。目前控制電池放電深度的主要標(biāo)準(zhǔn)還是一次放電量和放電電壓。這樣,盡可能避免在應(yīng)急的時(shí)候強(qiáng)制放電,而應(yīng)該按照放電量來增加電池的容量。
2、電池的正極板腐蝕
正極板的板柵中的鉛在充電過程中或被氧化為氧化鉛,并且不能夠再還原為鉛,形成正極板腐蝕。而氧化鉛的體積比鉛的體積大,形成體積線性增加變形,使正極板活性物質(zhì)與板柵脫離,導(dǎo)致正極板失效。而過充電會(huì)嚴(yán)重加速正極板腐蝕。我們一般以為不會(huì)產(chǎn)生過充電狀態(tài)。實(shí)際上,基站的浮充電壓如果跟不上環(huán)境溫度的上升而進(jìn)行下降的補(bǔ)償,過充電就產(chǎn)生了。如基站的空調(diào)不夠或者損壞,電池的過充電也會(huì)產(chǎn)生。這樣電池的正極板板柵在不同的使用條件下會(huì)有不同的腐蝕速度。長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)的正極板腐蝕也會(huì)比內(nèi)地嚴(yán)重,這與電池的使用環(huán)境溫度關(guān)系密切。
OTP蓄電池6FM-38宜昌專用
如何確定UPS不間斷電源功率?
許多用戶在確定UPS功率時(shí),由于資金的困擾和對(duì)UPS電源不甚了解,往往從目前機(jī)房設(shè)備的容量去選擇UPS的功率,這樣就會(huì)導(dǎo)致UPS功率容量與負(fù)載的功率相同或略大。實(shí)際上這樣選擇是不明智的。選購UPS電源時(shí),要根據(jù)自身電網(wǎng)條件、用電環(huán)境、自然環(huán)境、用電設(shè)備的特殊要求、應(yīng)用和維護(hù)水平等因素,確定滿足需要的UPS電源。建議用戶從以下幾個(gè)方面來確定所選擇的UPS功率。