如何提高基站電源蓄電池的壽命

圖1 蓄電池放電曲線

上圖是蓄電池生產(chǎn)廠家提供的150AH/12V蓄電池放電曲線。在實(shí)際使用時(shí)根據(jù)不同的負(fù)載電流選定不同的放電終止電壓。在該放電曲線中，以10小時(shí)放電和5小時(shí)放電曲線為例，對(duì)于10小時(shí)放電（負(fù)載電流為15A）來(lái)說(shuō)，如果放電到終止電壓11V（44V），此時(shí)蓄電池放出的容量大約為100%。一般情況下，為了保護(hù)蓄電池盡量避免其深度放電，放電深度最好≤80%，終止電壓在46V左右，放電時(shí)間約為8小時(shí)。對(duì)于5小時(shí)的放電率來(lái)說(shuō)（負(fù)載電流為25.2A），終止電壓10.8V（43.2V）放出100%容量，在實(shí)際使用時(shí)放電深度≤80%，終止電壓在45.6左右，放電時(shí)間為4小時(shí)。
2.3 蓄電池壽命終止的幾種因素
對(duì)于閥控密封鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō)，有四種失效模式：正極板腐蝕、失水、熱失控、硫酸鹽化。其中正極板柵腐蝕由于合金工藝技術(shù)的提高，腐蝕速度非常慢，一般是10-15年。
失水的途徑比較多：節(jié)流閥設(shè)計(jì)不合理，頻繁開(kāi)啟；電源對(duì)蓄電池頻繁均充；環(huán)境溫度過(guò)高。其中高溫是最主要的因素，高溫會(huì)加速蓄電池失水速度，導(dǎo)致蓄電池容量下降。以25℃為基準(zhǔn)，當(dāng)蓄電池運(yùn)行環(huán)境上升10℃，壽命減少50%。如圖2所示。

圖2 溫度對(duì)蓄電池運(yùn)行壽命的影響

熱失控是蓄電池在充電過(guò)程中產(chǎn)生熱量不能及時(shí)釋放出，溫度和化學(xué)反應(yīng)之間形成一個(gè)正回饋，出現(xiàn)失控。熱失控對(duì)蓄電池是毀滅性的，造成蓄電池外殼變形“鼓肚子”，嚴(yán)重的會(huì)造成蓄電池爆炸。熱失控的原因是機(jī)房環(huán)境溫度高超過(guò)45℃、高溫下浮充電壓過(guò)高（沒(méi)有溫度補(bǔ)償功能）、充電電流超過(guò)設(shè)計(jì)值（超過(guò)2.5C10）。
硫酸鹽化就是硫酸鹽的堆積，即在極板上生成白色堅(jiān)硬的硫酸鉛結(jié)晶，顆粒比較大活性低。充電時(shí)非常難于轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)的硫酸鉛，導(dǎo)致電池容量下降或功能衰退。硫酸鹽化的原因是電池在安裝使用前曾長(zhǎng)時(shí)間擱置儲(chǔ)存（超過(guò)3個(gè)月）、持續(xù)過(guò)放電或經(jīng)常過(guò)量放電或小電流深放電、環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低、經(jīng)常充電不足和沒(méi)有定期執(zhí)行均充。
3 影響基站電池運(yùn)行壽命的原因
3.1 基站供電蓄電池的工作環(huán)境
位置偏遠(yuǎn)，交流電供電不穩(wěn)定或者頻繁停電，甚至根本就沒(méi)有交流電。例如國(guó)內(nèi)偏遠(yuǎn)山區(qū)以及落后國(guó)家電力供應(yīng)不足等；基站沒(méi)有空調(diào)或是戶外站點(diǎn)，環(huán)境溫度高，超過(guò)35℃；站點(diǎn)偏遠(yuǎn)且數(shù)量多，無(wú)法做到精細(xì)化維護(hù)，維護(hù)無(wú)法按照要求實(shí)施，處于沒(méi)有維護(hù)或很少維護(hù)的狀況。
3.2 影響基站電源蓄電池運(yùn)行壽命的因素
通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)基站蓄電池?fù)p壞情況分析，采集了新疆、浙江、陜西、云南幾個(gè)省蓄電池?fù)p壞的標(biāo)本并結(jié)合海外越南、埃及、巴基斯坦、埃塞俄比亞基站電源的損壞數(shù)據(jù)，得出影響蓄電池運(yùn)行壽命有如下幾個(gè)因素。
3.2.1 交流頻繁停電
頻繁停電、停電時(shí)間長(zhǎng)、停電時(shí)間無(wú)規(guī)律，使蓄電池頻繁充放電，或者基站根本就沒(méi)有交流電，通過(guò)柴油發(fā)電機(jī)和蓄電池交替供電，是造成蓄電池容量下降過(guò)快和使用壽命縮短的一個(gè)最主要原因。
基站停電頻次過(guò)高，一天內(nèi)停電數(shù)次，甚至連續(xù)停電數(shù)天，使基站蓄電池在放電后尚未充足電的情況下又放電，蓄電池長(zhǎng)時(shí)間處于欠充狀態(tài)（饑餓狀態(tài)）。如連續(xù)多次發(fā)生欠充，將造成蓄電池容量累積性虧損，硫酸鹽化加劇，蓄電池容量將在較短時(shí)間內(nèi)下降，其使用壽命將較快終止。