影響基站蓄電池壽命4大原因

從目前國內(nèi)幾家大型閥控式密封電池廠家生產(chǎn)電池的質(zhì)量來講，基本能滿足各運營商要求，但各廠家生產(chǎn)蓄電池質(zhì)量、性能上有所差別，從調(diào)查使用情況來看，部分廠家生產(chǎn)蓄電池的質(zhì)量因為成本較高、招標(biāo)價太低等原因存在一定的問題，但在蓄電池質(zhì)量沒問題的情況下，部分基站蓄電池容量仍然下降過快、使用壽命大大縮短。從閥控式密封電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能、基站蓄電池使用過程現(xiàn)場勘察情況等綜合因素來看，結(jié)合交換局站使用情況，閥控式密封電池在正常情況下使用1～4年后，其容量下降應(yīng)不會這么快，因此造成基站蓄電池容量下降過快、使用壽命縮短的主要原因應(yīng)在于基站本身蓄電池使用特點及其基站使用環(huán)境有關(guān)。從調(diào)查情況看，在蓄電池質(zhì)量沒有問題的情況下，影響基站蓄電池容量下降過快、使用壽命縮短的原因主要有以下幾個方面。

　　第一，基站頻繁停電、停電時間長、停電時間無規(guī)律，使蓄電池頻繁充放電，是造成蓄電池容量下降過快和使用壽命縮短的一個最主要原因。

　　根據(jù)對基站報廢蓄電池解剖情況來看，導(dǎo)致蓄電池壽命終止的原因在于蓄電池負極板的硫酸鹽化，這是蓄電池早期容量衰竭（PCL）的一種典型現(xiàn)象。筆者認為造成蓄電池負極板產(chǎn)生硫酸鹽化的原因可能有以下兩個方面：

　　（1）基站停電頻次過高，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，蓄電池出現(xiàn)欠充。如連續(xù)多次發(fā)生欠充，將造成蓄電池容量累積性虧損，則該基站的蓄電池容量將在較短時間內(nèi)下降，其使用壽命將較快終止。蓄電池容量下降的速度與該基站蓄電池連續(xù)欠充的次數(shù)成一定的正比關(guān)系。造成蓄電池容量下降的內(nèi)在原因在于，電池放電后在未充足電的情況下又放電，正、負極在放電后生成的硫酸鉛未能分別完全恢復(fù)成二氧化鉛和金屬鉛的情況下，正、負極板又放電，使蓄電池產(chǎn)生欠充，連續(xù)多次欠充，使負極板逐步硫酸鹽化，產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)晶硫酸鉛，特別是在蓄電池處于深度過放電的情況下，蓄電池負極板的硫酸鹽化將更嚴重，硫酸鹽化的速度將更快，造成負極板表面被屏蔽，其功能逐步下降直至失效，導(dǎo)致蓄電池使用壽命下降直至終止。從現(xiàn)有基站蓄電池實際使用情況分析，蓄電池發(fā)生累計欠充可能性是存在的。另外，蓄電池雖存在多次欠充，但二次欠充或多次欠充不是有規(guī)律連續(xù)發(fā)生的，電池發(fā)生累計欠充可能性及概率有多大，有待進一步確定。

　?。?）另外一個觀點，造成基站蓄電池容量下降、使用壽命縮短的最主要原因是由蓄電池負極板硫酸化引起的，蓄電池累計欠充將導(dǎo)致負極板硫酸化外，蓄電池充放電循環(huán)次數(shù)增加或一定時間內(nèi)充放電循環(huán)過度頻繁是否也將導(dǎo)致負極板硫酸化，或者是導(dǎo)致負極板硫酸化的一個重要因素。

　　當(dāng)然造成蓄電池負極板硫酸化原因除上述原因外還有多種因素，如電解液或玻璃纖維棉雜質(zhì)超標(biāo)，使電池自放電速率加快。浮充或均衡電壓過低，使部分硫酸鉛晶體不能被溶解。經(jīng)常放電過量或經(jīng)常小電流深放電，使蓄電池初期充電效率下降。電池工作環(huán)境溫度過高，雜質(zhì)離子更為活躍，加速電池自放電。

　　根據(jù)目前電池生產(chǎn)廠家的規(guī)模、生產(chǎn)工藝及技術(shù)水平，造成基站蓄電池負極板硫酸化主要原因不在于產(chǎn)品質(zhì)量，因在蓄電池正常使用情況下，蓄電池負極板硫酸化的時間較長，從而造成蓄電池容量難以恢復(fù)。另外從使用情況分析，不同生產(chǎn)廠家，不管進口或國產(chǎn)電池，都存在該問題。所以造成基站蓄電池負極板硫酸化的主要原因在基站頻繁停電，經(jīng)常過放電和小電流的深度過放電，造成蓄電池欠充，欠充連續(xù)多次的發(fā)生，形成蓄電池累計欠充，基站充放電循環(huán)次數(shù)過度頻繁，從而造成負極板不可逆轉(zhuǎn)的硫酸化。負極板的硫酸化是目前影響基站蓄電池容量下降，使用壽命縮短的主要原因所在。

　　第二，開關(guān)電源設(shè)置參數(shù)不合理，基站蓄電池欠壓保護設(shè)置電壓過低，復(fù)位電壓設(shè)置過低，使蓄電池出現(xiàn)過放電甚至深度過放電現(xiàn)象，從另一方面加劇蓄電池負極板硫酸化，是使蓄電池容量下降，使用壽命縮短的另一個主要原因。

　　目前基站組合開關(guān)電源均設(shè)置低電壓隔離保護功能或二次下電功能。當(dāng)蓄電池放電至某一設(shè)定電壓值時，開關(guān)電源系統(tǒng)將自動切斷對部分重負載供電或全部負載的供電，以保護蓄電池不過放電，確保蓄電池使用壽命。如電池最低欠壓保護值設(shè)置過低，蓄電池將出現(xiàn)過放電，多次的過放電和過放電后未能及時補充電或充電不足都將嚴重影響電池使用壽命;另外如開關(guān)電源復(fù)位電壓設(shè)置過低，將使電池在放電過程中出現(xiàn)重復(fù)多次放電;具體電池最低欠壓保護值設(shè)置應(yīng)根據(jù)負載電流大小而設(shè)置，而目前基站蓄電池最低欠壓保護值一般設(shè)置在單體電池電壓每只1.8V左右，有的甚至設(shè)定為每只1.75V。根據(jù)閥控式密封電池的放電性能結(jié)合基站實際負載電流（目前基站實際負載電流絕大部分均小于0.1C10A），基站電池最低欠壓保護值應(yīng)設(shè)置在電池單體電壓每只1.8V左右。因此，目前基站蓄電池欠壓保護設(shè)置參考電壓過低，如基站長時間停電，會使電池出現(xiàn)過放電，甚至是小電流深度過放電，而過放電的電池要完全充足電，恢復(fù)容量所需充電時間較長，深度過放電的電池在基站現(xiàn)有唯一恒壓充電條件下，一般是很難完全恢復(fù)其額定容量的。所以開關(guān)電源參數(shù)設(shè)置不合理，從另一方面加劇電池負極板硫酸化，從而造成電池容量下降，使用壽命縮短。

　　第三，基站使用環(huán)境較惡劣?；就ｋ姾?，由于無空調(diào)，使基站環(huán)境溫度逐步上升。或者由于空調(diào)故障，使基站室內(nèi)溫度偏高，從而降低了蓄電池使用壽命。

　　室內(nèi)基站均配置空調(diào)，配置的空調(diào)為一般柜機或分體式空調(diào)，長時間不間斷使用使部分基站空調(diào)出現(xiàn)故障而停機，空調(diào)損壞后有時得不到及時維修，而室內(nèi)基站為封閉機房，空調(diào)停機后使基站室內(nèi)溫度大幅上升，彩鋼板機房其室內(nèi)溫度甚至可達到70℃以上。另一方面，即使空調(diào)正常，而基站由于停電后，無交流電源，空調(diào)也無法制冷，特別在夏天，將使基站室內(nèi)溫度大幅上升，從而影響蓄電池正常工作。室內(nèi)溫度過高一方面使閥控式密封電池內(nèi)部失水量加劇，電解液飽和度下降（玻璃纖維棉隔膜內(nèi)電解液減少）使電池容量降低和電池使用壽命縮短。另一方面由于室內(nèi)溫度過高，將使蓄電池?zé)崾Э匦?yīng)加劇，從而造成蓄電池正極板腐蝕速率加劇、極板變形膨脹、電池外殼鼓脹甚至開裂等，最后導(dǎo)致電池容量快速下降，電池壽命縮短，根據(jù)相關(guān)資料表明，當(dāng)環(huán)境溫度超過25℃時，每升高10℃，電池使用壽命將縮短1/2。

　　第四，基站停電后，蓄電池放電至終止電壓，未及時進行補充電，也將導(dǎo)致電池容量下降和使用壽命縮短。

　　由于部分基站地處郊區(qū)或偏遠山村等地，市電供應(yīng)狀況較差，市電停電的次數(shù)多且停電時間較長，往往一旦市電停電后，蓄電池放電至終止電壓，市電還未恢復(fù)，這樣一方面可能造成蓄電池過放電，另一方面電池放電后又不能得到及時補充電，根據(jù)相關(guān)資料表明，電池放電后如不能及時進行補充電，將使蓄電池容量逐步下降，經(jīng)過幾次循環(huán)后，蓄電池使用壽命將明顯縮短。

　　上述4點原因是造成目前基站電池容量早期失效，使用壽命縮短的主要原因。當(dāng)然影響蓄電池容量及使用壽命因素很多，正常使用情況下，影響蓄電池壽命主要因素是正極板腐蝕速度和玻璃纖維隔膜（AGM）中電解液飽和度。但基站由于自身所處環(huán)境（市電供應(yīng)、環(huán)境溫度等）較特殊，真正影響蓄電池使用壽命主要原因在負極板硫酸化，而造成負極板硫酸化的主要原因在于基站頻繁停電，造成蓄電池累計欠充及使蓄電池循環(huán)次數(shù)增加；另外蓄電池欠壓保護值的設(shè)置不當(dāng)，基站室內(nèi)溫度過高，蓄電池放電后未及時補充電等方面進一步加劇負極板硫酸化，這也可從另一面解釋為什么城區(qū)基站或供電狀況好的基站電池使用壽命較其它類型基站長，早期蓄電池使用壽命較近期電池使用壽命長的原因。