浅析阀控式密封蓄电池故障与对策

2014-10-21彭牧

基层建设 2014年12期

彭牧

深南电（东莞）唯美电力有限公司 523000

摘要：随着计算机技术的不断发展，出现了很多集成电路器件，而且电源技术在日益完善，使得阀控式密封蓄电池的应用越来越广泛。这种电池具有全密封的特点，不需要加水维护，甚至被称为免维护蓄电池，使得人们疏忽了电池的维护，导致电池出现故障。本文主要对阀控式密封蓄电池的故障进行分析，并且提出有效对策。

关键词：阀控式密封蓄电池；故障；对策

阀控式密封蓄电池虽然被称为免维护蓄电池，但是却仍然需要维护。这种电池只是不需要对密度进行测量，也不需要添加蒸馏水，在其他方面的维护工作依然与普通蓄电池一样。人们误解了阀控式密封蓄电池的特点，维护工作不到位，导致电池出现故障。

1 阀控式密封蓄电池的原理

这种电池主要包括六个组件，即正极群、负极群、电池槽盖、排气阀、电解液以及多孔性隔膜等。阀控式密封蓄电池在充电的过程中，水会被电解。充电终止的时候，水被依然在被电解。一般来说，正极与负极分别出现氧气和氢气。阀控式密封蓄电池中有免维护极板，使得氢气在析出的时候电位提高。而且正极与负极的反应区域、反应速度都存在差异，正极会比负极更早出现氧气。阀控式密封蓄电池内部有一定的压力以及气体，为前述的反应循环提供保证，也对负极氢气的析出产生了抑制作用，还能够对电池内的水分消耗进行控制，使其运行具有密封性的特点。

图1 阀控式密封蓄电池结构图

2 阀控式密封蓄电池使用过程中的问题与预防对策分析

2.1 环境温度

一般来说，环境温度对阀控式密封蓄电池的影响比较大。环境温度发生变化，蓄电池容量也会发生变化。如果环境温度为25℃，蓄电池容量为100%，使用期限会比较长。而环境温度越高，蓄电池的放电能力也会提高。但是与此同时，蓄电池极板的腐蚀速度开始加快，水的消耗量越来越多，使得蓄电池的使用期限变短。蓄电池在长期运行的情况下，当环境温度升高10℃，其使用期限减少一半。而环境温度在25℃的前提下，每升高10℃，蓄电池的容量会减少至原来的一半。在25℃以下，环境温度与蓄电池容量之间的关系如表1所示。

表1 在25℃下环境温度与蓄电池容量之间的关系

温度（℃）蓄电池容量（%）

25 100

20 95

15 90

10 84

5 76

0 71

根据环境温度与蓄电池容量之间的关系，可以提出以下预防对策：蓄电池的安装环境应该为有空调的房间，确保其布放方式有利于散热。根据实际温度发生的变化而对蓄电池放电的电流进行合理调整，并且对蓄电池的环境温度进行良好的控制，适宜的温度范围一般为22℃至25℃。

当蓄电池出现早期容量失效问题，则需要采用反复循环充电的方法来对其进行处理。在这个过程中，必须严格根据蓄电池的充电、放电等方面的相关规律来进行。充电方式主要有三种，即恒压充电、恒流限压充电以及浮充电等。放电与充电应该反复进行两次至三次，通常情况下都会使得蓄电池恢复原来的功能。如果蓄电池还是不能恢复，则需要更换新的蓄电池。

2.2 蓄电池过度充电

蓄电池一旦过度充电，就会发生析氧反应而使得水被消耗，导致H+增加。同时，提高了蓄电池的正极周围的酸度，导致板栅的腐蚀速度加快而变薄，蓄电池的腐蚀速度就会加快，降低了蓄电池的容量。水不断被消耗，会导致蓄电池的水分干涸而使得蓄电池的使用期限缩短。因此，必须根据蓄电池的规程与厂家的相关要求来进行正确的充电操作，对开关电源的参数进行准确设置，防止阀控式密封蓄电池长时间过度充电。需要注意的是，蓄电池组在充电时压降超过10mV，或者连接件发热时，则应该使用砂纸来对蓄电池发热的连接件接触部位进行妥善的打磨处理，并且保证接触具有可靠性。

2.3 蓄电池过度放电

在交流电源停电之后，蓄电池常常会出现过度放电的问题。即蓄电池长期处于负载供电的状态，蓄电池过度放电而使其电压下降，甚至达到零电压，就会使得蓄电池内部的硫酸铅被大量吸附到阴极表面上，从而形成硫酸盐化现象。硫酸铅是一种绝缘体，可以对蓄电池的充电性能、放电性能都造成比较大的负面影响。蓄电池阴极上的硫酸盐越多，内阻就会越大，而蓄电池的充电、放电性能都会越差，使用期限也会缩短。因此，要采用技术手段来对蓄电池的工作狀态进行监视，比如在蓄电池内安装智能放电装置。

2.4 蓄电池的充放电不均衡

板栅的部位不同，其合金成分、结构分布都存在差异，使得板栅的化学性能出现不均衡的现象，导致蓄电池的充放电、浮充电压都存在差异。这些差异会在充放电的循环状态下逐渐加大，导致蓄电池失效，也就是落后电池。因此，在浮充供电的过程中，应该采用浮充电压下限值来进行，从而减小电压差异。

在对落后电池进行处理时，可以采用整流器实现整组电池的均衡充电，再放电。几次循环之后还没解决问题，则需要对其进行单独处理。也就是说，把落后电池与负载相脱离，使用外部充电设备来对蓄电池进行充电。

3 60件220v串联阀控式密封蓄电池的故障处理分析

本文主要对60件220v串联阀控式密封蓄电池故障进行分析，找到其故障发生原因，提出其处理方法。

3.1 220v串联阀控式密封蓄电池单节整体亏电情况严重

在60件故障事例中，这种故障发生件数为8，故障原因与处理方法如下：

故障原因：220v串联逆变电源或者相关电路出现故障；直流逆变电源的Rnb电芯内阻出现故障；没有配备220v串联逆变电源或者直流逆变电源的Rnb电芯内阻；直接启用220v串联阀控式密封蓄电池单节，导致蓄电池故障发生；对直流逆变电源的Rnb电芯内阻的有效值进行调整时不恰当。

处理方法：第一，可以为220v串联阀控式密封蓄电池补充电。第二，加装逆变电源。第三，对逆变电源与相关电路进行修复，或者更换直流逆变电源的Rnb电芯内阻。第四，在220v串联蓄电池设备内加装逆变电源或者直流逆变电源的Rnb电芯内阻。第五，对直流逆变电源的Rnb电芯内阻的有效值进行正确调整。

3.2 整个设备阀控式密封蓄电池单节整体亏电情况严重

在60件故障事例中，这种故障发生件数为5，故障原因与处理方法如下：

故障原因：（1）长期使用阀控式密封蓄电池照明。（2）设备长时间没有使用，阀控式密封蓄电池自行大量放电而导致故障发生。