鉛酸蓄電池維護(hù)與測試技術(shù)發(fā)展趨勢分析

1.4 浮充電壓的設(shè)置對(duì)蓄電池壽命的影響

浮充運(yùn)行是蓄電池的最佳運(yùn)行條件，運(yùn)行時(shí)電池一直處于滿荷電狀態(tài)，理論上在此條件下運(yùn)行蓄電池將達(dá)到最長的使用壽命。

浮充電壓的設(shè)置對(duì)蓄電池的壽命具有相當(dāng)重要的影響，浮充電壓產(chǎn)生的電流量應(yīng)達(dá)到補(bǔ)償自放電及電池單體放電電量和維持氧循環(huán)的需要。

不合理的浮充電壓主要在兩個(gè)方面影響電池，即正極板柵腐蝕速率和電池內(nèi)氣體的排放。特別是當(dāng)電池的浮充電壓超過一定值時(shí)，板柵腐蝕現(xiàn)象會(huì)進(jìn)一步加劇，電池內(nèi)的氧氣和氫氣產(chǎn)生較高氣壓，通過排氣閥排放，從而造成電池失水，正極腐蝕則意味著電池失水，進(jìn)一步加劇電池劣化、壽命縮短。若將浮充電壓超過一定幅度，增大的浮充電流會(huì)產(chǎn)生更多的盈余氣體，這樣便使氧在負(fù)極復(fù)合受到阻力，從而削弱了氧的循環(huán)機(jī)能。

此外浮充運(yùn)行時(shí)，充電電壓還應(yīng)隨環(huán)境溫度作適當(dāng)調(diào)整，具體可以參考有關(guān)技術(shù)資料或者電池廠家給出的相關(guān)參數(shù)要求。

1.5 均充電方法對(duì)蓄電池壽命的影響

均充電是為了防止某些蓄電池因容量、端壓的不一致而進(jìn)行的補(bǔ)充電。一般做法是將浮充電壓提高0.05～0.07V/℃，但最高不得超過2.35V。由于在均衡充電時(shí)氣體的產(chǎn)生量比浮充充電時(shí)多幾十倍，所以充電時(shí)間不能太長，以避免盈余氣體影響氧的再復(fù)合效率，使失水量增加，而且使板柵腐蝕速度增加，從而損壞電池。一般對(duì)于新電池或狀態(tài)較好的電池，均充充電時(shí)電壓應(yīng)相對(duì)較低，而對(duì)于使用時(shí)間較長或者性能較差的電池，均充電壓可適當(dāng)升高。

1.6 蓄電池容量檢測中注意的問題

蓄電池容量測試受到實(shí)際操作條件的影響，如在非標(biāo)準(zhǔn)條件（如放電倍率、溶液溫度等）下檢測時(shí)，應(yīng)先換算成標(biāo)準(zhǔn)情況下的容量，以便在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析研究和比較判斷，不過對(duì)于普通維護(hù)人員，換算工作顯然比較繁雜。

在容量檢測時(shí)，操作也要謹(jǐn)慎，首先，應(yīng)了解直流供電和市電供電情況，油機(jī)發(fā)電機(jī)能否啟動(dòng)。檢測時(shí)應(yīng)時(shí)時(shí)注意直流供電系統(tǒng)的情況和市電的供電情況，一旦發(fā)現(xiàn)不正常，應(yīng)立即停止蓄電池容量檢測工作，恢復(fù)整流器的正常輸出，以免影響正常供電。

2 傳統(tǒng)的蓄電池維護(hù)測試技術(shù)發(fā)展歷程及效果分析

2.1 早期蓄電池電壓的測量法

蓄電池的性能狀態(tài)最終體現(xiàn)在電池的容量與落后程度上，電池的電壓可以在一定程度上反映出電池性能的好壞，當(dāng)電池放電到一定程度后，其電壓值便開始明顯降低，在早期的電池維護(hù)中，由于測試儀器的匱乏，維護(hù)人員普遍采用萬用表對(duì)電池電壓進(jìn)行測量，通過電壓高低來簡單判斷電池性能的好壞，而電池的實(shí)際放電能力只能通過電池實(shí)際容量反映出來，通過測量電池端電壓只能在一定程度上反映電池的落后情況。實(shí)際操作中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，在浮充狀態(tài)下，壞電池或者落后電池與正常電池的電壓沒有太明顯區(qū)別，也沒有太好的規(guī)律性可言，大量研究實(shí)踐證明，即便是淺度放電狀態(tài)，單純通過電壓高低完全不足以判別電池性能的好壞。

2.2 核對(duì)放電法

長期以來，蓄電池放電試驗(yàn)主要沿用以下兩種方式：一是利用實(shí)際負(fù)載進(jìn)行核對(duì)性放電試驗(yàn)，二是利用傳統(tǒng)電阻箱進(jìn)行放電試驗(yàn)。傳統(tǒng)電阻箱放電容量試驗(yàn)，蓄電池組須脫離系統(tǒng)，利用電阻箱對(duì)電池組進(jìn)行放電試驗(yàn)，經(jīng)過數(shù)小時(shí)后，可以找出最落后的一到幾節(jié)電池，以落后電池到達(dá)終止電壓時(shí)的放電時(shí)間與放電電流來估算其容量，并以此容量作為整組電池的容量。

容量試驗(yàn)是檢測電池容量最直接、最可靠的方法，無論是在線還是離線進(jìn)行檢測，都必須設(shè)置備用電源作為防范措施，以保證通信安全。

傳統(tǒng)的核對(duì)放電設(shè)備普遍采用電阻絲或者水阻進(jìn)行核對(duì)放電，并且是人工操作，程序繁瑣，存在一定的人身危險(xiǎn)，這種傳統(tǒng)的核對(duì)放電試驗(yàn)方式正在逐步被淘汰。目前，國內(nèi)外普遍采用了新型的智能核對(duì)放電技術(shù)，該技術(shù)利用PWM控制原理，根據(jù)放電過程中電池組放電電壓的變化，對(duì)放電假負(fù)載可以進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，以保證電池組恒流放電。

核對(duì)放電法具有容量測試準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn)，因此，仍然是目前世界上檢測電池性能的最可靠方法，同時(shí)由于核對(duì)放電本身可以對(duì)電池起到一定的維護(hù)作用，所以，核對(duì)放電是其他設(shè)備暫時(shí)還不能替代的。不過它的缺點(diǎn)也很突出，主要表現(xiàn)為：

——核對(duì)放電時(shí)間長，風(fēng)險(xiǎn)大，電池組須脫離系統(tǒng)，蓄電池組所存儲(chǔ)的化學(xué)能全部以熱能形式消耗掉，既浪費(fèi)了電能又費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且增加了系統(tǒng)斷電風(fēng)險(xiǎn)；

——進(jìn)行核對(duì)性放電試驗(yàn)，必須具備一定條件，首先，盡可能在市電基本保障的條件下進(jìn)行；其次，機(jī)房必須有備用電池組，所以，更適于具備一主一備電池組結(jié)構(gòu)的機(jī)房。

——目前，核對(duì)放電只能測試整組電池容量，不能測試每一節(jié)單體電池容量，以容量最低的一節(jié)作為整組容量，而其他部分電池由于放電深度不夠，其劣化或落后程度還不能完全充分暴露出來。

頻繁地對(duì)蓄電池進(jìn)行深放電，會(huì)產(chǎn)生硫酸鉛沉淀，導(dǎo)致極板硫酸化，容量下降，電池落后，因此，不適宜對(duì)鉛酸蓄電池頻繁進(jìn)行深放電。

所以，核對(duì)放電只能對(duì)蓄電池進(jìn)行定期維護(hù)，無法滿足日常維護(hù)的需要。

2.3 在線快速容量測試法（電池巡檢法）

在放電狀態(tài)下，對(duì)蓄電池組的各單體電池的端電壓進(jìn)行巡檢，找出端電壓下降最快的一只，將其確認(rèn)為落后電池，再利用核對(duì)放電儀器，對(duì)該節(jié)電池進(jìn)行核對(duì)放電，檢測其容量，即代表該組電池的容量。

目前，用在線快速測試法可以較快地判定電池組中部分或者個(gè)別落后或劣化電池，但還不足以準(zhǔn)確測定電池的好壞程度，包括電池的容量等指標(biāo)，僅適宜作為一個(gè)定性測試的參考。以前有廠家根據(jù)客戶的需求特點(diǎn)，推出一系列在線測試電池容量的設(shè)備與儀器，即在線監(jiān)測儀或在線巡檢儀，其宣傳的重點(diǎn)是容量測試不僅快速準(zhǔn)確可靠，而且可以在線進(jìn)行。這種技術(shù)研究的思路是值得推廣的，不過技術(shù)研究情況以及在各地基站進(jìn)行的實(shí)地測試表明，除了少數(shù)情況外，一般都達(dá)不到一個(gè)很理想的效果。原因是多方面的，其中有蓄電池的生產(chǎn)制造工藝的原因，有蓄電池電化學(xué)特性的原因，有蓄電池的實(shí)際使用與維護(hù)的原因，有實(shí)際測試條件的原因等。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)小，并可以快速查找落后電池。不過最大的缺點(diǎn)還是測試精度低，只能作為電池落后狀態(tài)判定依據(jù)，不能準(zhǔn)確測算電池的好壞程度及電池容量指標(biāo)。同時(shí)測試要求較高，如要達(dá)到一定的測試精度，則機(jī)房一般應(yīng)滿足包括放電因素在內(nèi)的系列條件，而機(jī)房實(shí)際情況卻各有差別，大多達(dá)不到相應(yīng)的測試要求，所以，測試情況還不是很理想，尤其是容量測試準(zhǔn)確度較低。