阀控式铅酸蓄电池简介与维护

阀控式铅酸蓄电池的简介与维护

运行部

2015年3月主要内容一、名词解释二、铅酸蓄电池的主要结构和工作原理三、

阀控式铅酸蓄电池特点四、VRLA蓄电池的早期失效五、阀控式铅酸蓄电池测试方法六、阀控式铅酸蓄电池的维护七、事故案例一、名词解释在我们场站中常用的蓄电池分为两种：一种给发电机启动时和控制柜供电用的铅酸蓄电池，叫：排气式铅酸蓄电池。另一种主要是给UPS使用的铅酸能蓄电池，叫：阀控式铅酸蓄电池。很多人要问这两种电池有什么定义。根据《GB/T2900.11蓄电池名词术语》中定义：排气式储能用铅酸蓄电池：电池盖上有能够补液和析出气体装置的蓄电池（简称：排气式蓄电池）阀控式储能用铅酸蓄电池：各个电池都是密封的，但是都带有在内压超出预定值时允许气体逸出的阀的储能用铅酸蓄电池（简称：阀控式蓄电池）。注：正常情况下这种电池不能添加电解液。今天我们主要讲解的是阀控式铅酸蓄电池二、铅酸蓄电池的主要结构和工作原理正极活性物质是二氧化铅，电极反应为：

PbO2+3H+

+HSO4-+2e

PbSO4+2H2O负极活性物质是海绵状金属铅，电极反应为：

Pb+HSO4--

-2ePbSO4+H+

从反应式中可以看出，硫酸不仅传导电流，而且参与电化学反应，放电时硫酸不断减少，生成水，电解液浓度降低；充电时不断生成硫酸，消耗水，电解液浓度增加。

全密封结构，用一安全阀控制电池内气体压力。VRLA(ValveRegulatedLeadAcid)利用氧再复合“水循环”原理，使电池正极析出的氧气通过隔膜扩散到负极发生氧化反应生成PbO2，并与H2SO4反应，最终生成水，避免了水的散失。采用玻璃纤维或胶体作为隔膜，吸贮电解液，贫液式，紧装配。三、阀控式铅酸蓄电池特点

阀控式铅酸蓄电池VRLA拥有先进的设计思想和工作原理，理论上有较高的可靠性和较长的使用寿命，厂家也都宣传有10～15年的浮充使用寿命。然而实际使用情况却强差人意，有些厂家的电池仅使用了二三年，甚至更短时间就出现了失效电池——为什么？？？

VRLA蓄电池的早期失效原因：失水、负极板硫酸盐化、热失控、工艺设计缺陷、但是电池本身的离散性是电池早期失效的根本原因电极材料的配方制备、安装、化成工艺等的非稳定因素和不一致因素，导致了电池性能的离散性，这给电池的运行留下了失效的隐患。当性能不一致的电池组成一组电池并投入运行时，各电池的浮充电压会有很大差异。经长时间运行后，浮充电压高的电池因长期过充导致失水和极板腐蚀；反之，浮充电压低的电池因长期欠充导致容量损失和极板硫酸化。电池性能劣化有自加速的趋势。四、VRLA蓄电池的早期失效某站两节蓄电池浮充及充放电情况上图中蓝色曲线为7#电池1月到9月的浮充电压表现，红色为1#电池的浮充表现，绿色是本组电池此时间段的平均电压。从图上看，1#电池长期处于欠充状态，而7#电池长期处于过充状态。

1＃电池由于长期处于欠充电状态，放电电压明显低于平均电压，且在放电终止时回升缓慢，而7＃电池由于处于长期过充电状态，放电电压也明显低于平均电压，但在放电终止时迅速跳跃回升，表现了内阻的作用.问题

作为备用电池我们到底要测什么？

从核对性放电测试到电池端电压监测，再到内阻测试，人们寻找了很多方法，但我们到底想要知道什么？？

答案只有一个——我们想知道：如果现在发生停电，这组电池能支持负载供电多少时间！！或者说这组电池还有多少容量！！五、阀控式铅酸蓄电池测试方法

国家标准容量测试法：0.1C10小时放电（核对性容量测试）

内阻测试法

状态检测法一组电池如何进行核对性容量测试

在变电站设计时，改变单电池组设计方案，以二组电池组替代一组电池组，便于维护和检修。如图：200Ah100Ah100Ah用备用电池组投入运行，对待测电池组进行全容量核对性放电。

电池组不退出运行，把充电机电压调低到保护电压，利用实际负荷负载和外加负载对电池组进行浅容量(30-50%)放电测试，基本上可对电池状态作出了解。

不退出运行，对电池组进行短时间放电，目的是发现落后电池。

问题

电池失效的标准？当检测蓄电池的容量即在25℃时实际容量等于或小于80%标称容量时为寿命终止。

标称容量的80％的来源？ 实际容量与标称容量的关系？

标称容量500Ah的电池，出厂时的实际容量可能为600Ah，假定该电池在使用中容量衰减了20％，即测试时的实际容量为： 600Ah×80％＝480Ah如果与标称容量比对，电池容量还有96％，是正常的电池，如果与出厂时的实际容量比对，电池容量只有80％了，到了失效的边缘，我们该如何判别呢？？？？

寿命终止的标志应为实际容量的80％！核对性容量测试法

按国际标准IEC869-2（1995）《固定铅酸蓄电池一般要求和试验方法第二部分阀控式》、国家标准GB13337.1-91《固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件》、国家电力部的行业标准DL/T637-1997《阀控式密封铅酸蓄电池订货条件》，阀控式铅酸蓄电池容量测试为：以电池额定容量（C）的10h率放电电流I10进行放电，并记录电池端电压、温度、放电时间，直至电池电压降至电压下限，计算电流与时间的乘积即为电池容量。如电池温度不为25℃，应进行换算。Cd=———————

Ct1+K（t–25）状态检测法电压：通过测量电池的浮充电压检测电池状态 可测出电池开路、短路、严重损坏电池如：浮充电压严重偏高，可能是电解液干涸栅板严重硫化，导致内阻增大引起。浮充电压严重偏低，可能是电池长期欠充或正极板腐蚀。电流：检测浮充电流是否正常温度：有无温度异常，但一般为环境温度内阻检测标准

内阻检测标准依据：IEEEstd1188-1996

IEEEstd1188-1996第15页：Conductancemeasurementscanbeperformedbyapplyingavoltageofknownfrequencyandamplitudeacrossacellandobservingtheaccurrentthatflowsinresponsetoit.Theconductanceistheratiooftheaccurrentcomponentthatisin-phasewiththeacvoltage.Totheamplitudeoftheacvoltageproducingit.

电导测量是通过对蓄电池外加一个已知频率、强度的电压，测量同相的交流电流，交流电压产生交流电流，电导是一个交流电流和同频交流电流的比率。内阻检测法

交流内阻：有正弦波和方波二种方式。

给电池注入一个固定频率和固定电流的交流信号（一般使用1kHz、50mA，也有3~10Hz、300~1000mA的），然后对其电压进行采样，经过整流、滤波等一系列处理后，以交流电压分量与交流电流分量之比计算出该电池的内阻值。

可反映电池趋势，有在线和便携方式，由于电流信号较小，精度稍差，易受干扰。直流内阻：短时间内（一般为2～3秒）强制通过一个很大的恒定直流电流（目前一般使用40A～80A的大电流），测量此时电池两端的电压，并按公式计算出当前的电池内阻。较接近实际情况，精度好，但在线方式不易实施。阀控式免维护铅酸蓄电池的维护

月度保养1.保持电池房清洁卫生；2.测量和记录电池房内环境温度，电池外壳温度和极柱温度逐个检查电池的清洁度、端子的损伤及发热痕迹、外壳及盖的损坏或过热痕迹；3.测量和记录电池系统的总电压、浮充电流。4.定期对开关电源的电池管理参数进行检查，保证参数符合要求。

季度保养1.重复各项月度检查。2.测量和记录各在线电池的浮充电压。六、阀控式铅酸蓄电池的维护3.蓄电池长时间不放电使