使用方法對(duì)閥控式鉛酸蓄電池壽命的影響-理士蓄電池
閥控式密封鉛酸蓄電池在工藝上采用了高技術(shù)耐腐鉛合金、超細(xì)玻璃纖維綿隔板、ABS塑料外殼、全密封結(jié)構(gòu)、電池內(nèi)無(wú)流動(dòng)電解液等措施，使電池的內(nèi)阻小、大電流放電性能好、自放電小，與防酸隔爆鉛酸蓄電池相比，具有體積小、重量輕、外型美觀、無(wú)酸氣逸出、無(wú)需加水維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。在通信領(lǐng)域里，GSM基站、模擬基站、數(shù)據(jù)通信、市話通信、長(zhǎng)途通信、計(jì)算機(jī)通信、衛(wèi)星通信等各電信專業(yè)的電源系統(tǒng)中都使用了大量的閥控式密封鉛酸蓄電池 傳統(tǒng)的防酸隔爆蓄電池正遭淘汰。但從使用情況看，閥控式密封鉛酸蓄電池的壽命并不長(zhǎng)，和普通電池 比，沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)。如在最近的一次模擬基站通信設(shè)備質(zhì)量聯(lián)合檢查中，我們發(fā)現(xiàn)某單位有11組24V/500Ah的閥控式密封鉛酸蓄電池的容量為零。據(jù)該單位介紹，這11組電池僅僅使用了5年時(shí)間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到廠家規(guī)定的能使用10年的壽命標(biāo)準(zhǔn)。他們不得不另花費(fèi)30萬(wàn)元人民幣來(lái)更換這11組閥控式密封鉛酸蓄電池。閥控式密封鉛酸蓄電池的使用壽命與哪些因素有關(guān)呢？資料表明，板柵腐蝕和電池失水是影響閥控式密封鉛酸蓄電池壽命的重要因素。另外，使用方法正確與否對(duì)閥控式密封鉛酸蓄電池壽命也有很大影響。
1 閥控式鉛酸蓄電池的密封機(jī)理
鉛酸蓄電池密封的難點(diǎn)就是充電時(shí)水的電解。當(dāng)充電達(dá)到一定電壓時(shí)（一般在2.30V／單體以上）在蓄電池的正極上放出氧氣，負(fù)極上放出氫氣。一方面釋放氣體帶出酸霧污染環(huán)境，另一方面電解液中水份減少，必須隔一段時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)加水維護(hù)。閥控式鉛酸蓄電池就是為克服這些缺點(diǎn)而研制的產(chǎn)品，其產(chǎn)品特點(diǎn)為：
（1）采用多元優(yōu)質(zhì)板柵合金，提高氣體釋放的過(guò)電位。即普通蓄電池板柵合金在2.30V／單體（25℃）以上時(shí)釋放氣體。采用優(yōu)質(zhì)多元合金后，在2.35V／單體（25℃）以上時(shí)釋放氣體，從而相對(duì)減少了氣體釋放量。
（2）讓負(fù)極有多余的容量，即比正極多出10％的容量。充電后期正極釋放的氧氣與負(fù)極接觸，發(fā)生反應(yīng)，重新生成水，即O2+2Pb→2PbO+2H2SO4→H2O+2PbSO4，使負(fù)極由于氧氣的作用處于欠充電狀態(tài)，因而不產(chǎn)生氫氣。這種正極的氧氣被負(fù)極鉛吸收，再進(jìn)一步化合成水的過(guò)程，即所謂陰極吸收。
（3）為了讓正極釋放的氧氣盡快流通到負(fù)極，必須采用和普通鉛酸蓄電池所采用的微孔橡膠隔板不同的新型超細(xì)玻璃纖維隔板。其孔率由橡膠隔板的50％提高到90％以上，從而使氧氣易于流通到負(fù)極，再化合成水。另外，超細(xì)玻璃纖維隔板具有將硫酸電解液吸附的功能，因此即使電池傾倒，也無(wú)電解液溢出。
（4）采用密封式閥控濾酸結(jié)構(gòu)，使酸霧不能逸出，達(dá)到安全、保護(hù)環(huán)境的目的。
在上述陰極吸收過(guò)程中，由于產(chǎn)生的水在密封情況下不能溢出，因此閥控式密封鉛酸蓄電池可免除補(bǔ)加水維護(hù)，這也是閥控式密封鉛酸蓄電池稱為免維電池的由來(lái)。但是，免維的含義并不是任何維護(hù)都不做，恰恰相反，為了提高閥控式密封鉛酸蓄電池的使用壽命，有許多維護(hù)工作等著我們?nèi)プ�，正確的使用方法只有在做中才能探索出來(lái)。
2 閥控式鉛酸蓄電池的使用與維護(hù)
在通信電源系統(tǒng)中，無(wú)論是閥控式密封鉛酸蓄電池還是防酸隔爆鉛酸蓄電池，都是采用全浮充方式工作的。維護(hù)人員很容易將維護(hù)防酸隔爆鉛酸蓄電池的方法用于維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池，如經(jīng)常對(duì)閥控式密封鉛酸蓄電池進(jìn)行均衡充電或在較高電壓下浮充。這顯然是不適合的。
眾所周知，閥控式密封鉛酸蓄電池均加有濾酸墊，能有效防止酸霧逸出。但密封蓄電池不逸出氣體是有條件的，即：電池在存放期間內(nèi)應(yīng)無(wú)氣體逸出；充電電壓在2.35V單體（25℃）以下應(yīng)無(wú)氣體逸出；放電期間內(nèi)應(yīng)無(wú)氣體逸出。但當(dāng)充電電壓超過(guò)2.35V／單體時(shí)就有可能使氣體逸出。因?yàn)榇藭r(shí)電池體內(nèi)短時(shí)間產(chǎn)生了大量氣體來(lái)不及被負(fù)極吸收，壓力超過(guò)某個(gè)值時(shí)，便開始通過(guò)單向排氣閥排氣，排出的氣體雖然經(jīng)過(guò)濾酸墊濾掉了酸霧，但必竟使電池?fù)p失了氣體，所以閥控式密封鉛酸蓄電池對(duì)充電電壓的要求是非常嚴(yán)格的，必須嚴(yán)格遵守。這一點(diǎn)往往被人們忽視。
那么，應(yīng)如何掌握均衡充電呢？資料表明，國(guó)外廠家生產(chǎn)的閥控式密封鉛酸蓄電池大部分采用了低壓浮充電無(wú)均衡充電的制度；國(guó)內(nèi)有的廠家要求對(duì)閥控式密封鉛酸蓄電池取消均衡充電，有的廠家認(rèn)為：當(dāng)電池放電后，用浮充電壓不能給電池充足電，必須進(jìn)行補(bǔ)充電，此外長(zhǎng)期浮充電的蓄電池也不同程度地需要進(jìn)行補(bǔ)充電。這里的補(bǔ)充電實(shí)際上就是均衡充電。郵電部在《電信電源維護(hù)規(guī)程》中規(guī)定：密封電池組通有下列情況之一時(shí)應(yīng)進(jìn)行充電：（1）浮充電壓有兩只以上低于2.18V／只；（2）放出20％以上額定容量；（3）擱置不用時(shí)間超過(guò)3個(gè)月；（4）全浮充運(yùn)行達(dá)3個(gè)月。所以，是否均衡充電既要考慮到郵電部的規(guī)定，又要參考廠家的產(chǎn)品說(shuō)明書，然后根據(jù)密封電池的放電次數(shù)、放電深度、環(huán)境溫度等情況來(lái)確定。均衡充電的方法有以下兩種可供選擇：
（1）將充電電壓調(diào)到2.33V／單體（25℃），充電30h；
（2）將充電電壓調(diào)到2.35V／單體（25℃），充電20h。
以上兩種方法，若無(wú)特殊理由，應(yīng)優(yōu)先選擇第一種方法。在上面的方法中，25℃這個(gè)環(huán)境溫度參數(shù)非常重要，電池使用壽命與它有很大關(guān)系，在使用維護(hù)中要嚴(yán)格遵守。理論上，蓄電池的使用環(huán)境溫度為-40℃～50℃，最佳使用溫度為15℃～25℃，因此，具體充電時(shí)間應(yīng)盡量安排在春秋季節(jié)，這時(shí)天氣較涼爽，對(duì)閥控式密封鉛酸蓄電池均衡充電有利。有條件的單位可以為閥控式密封鉛酸蓄電池安裝空調(diào)，以便使室內(nèi)溫度保持在25℃，這樣就不用考慮季節(jié)變化的因素了。當(dāng)環(huán)境溫度高于25℃時(shí)，充電電壓應(yīng)相應(yīng)降低；當(dāng)環(huán)境溫度低于25℃時(shí)，充電電壓應(yīng)提高。降低或提高的幅度為每變化1℃，增減0.003V／單體。一般是溫度每變化5℃，將充電電壓調(diào)整一次。當(dāng)均衡充電時(shí)，電池溫度應(yīng)略有升高，可升到40℃左右。在其它條件下的溫度升高或異常變化均為不正�，F(xiàn)象，應(yīng)立即查明原因并進(jìn)行處理。
除了對(duì)均衡充電電壓要嚴(yán)格把握外，對(duì)浮充電壓也應(yīng)合理選擇。因?yàn)楦〕潆妷菏切铍姵亻L(zhǎng)期使用的充電電壓，是影響電池壽命至關(guān)重要的因素。一般情況下，全浮充電壓定為2.23～2.25V／單體（25℃）比較合適。如果不按此浮充范圍工作，而是采用2.35V／單體（25℃），則連續(xù)充電4個(gè)月就會(huì)出現(xiàn)熱失控；或者采用2.30V／單體（25℃），連續(xù)充電6～8個(gè)月就會(huì)出現(xiàn)熱失控；要是采用2.28V／單體（25℃），則連續(xù)12～18個(gè)月就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的容量下降，進(jìn)而導(dǎo)致熱失控。熱失控的直接后果是蓄電池的外殼鼓包、漏氣，電池失去放電功能，最后只有報(bào)廢。再?gòu)拈y控式密封鉛酸蓄電池的水的分解速度來(lái)說(shuō)，充電電壓越低越好，但從保證閥控式密封鉛酸蓄電池的容量來(lái)說(shuō)，充電電壓又不能太低，因此，在全浮充狀態(tài)下，閥控式密封鉛酸蓄電池的浮充電壓的最佳選擇是2.23V／單體（25℃）。
在閥控式密封鉛酸蓄電池的使用維護(hù)中，不僅要重點(diǎn)關(guān)注電池的均衡、浮充電壓指標(biāo)，而且還要控制好蓄電池組浮充時(shí)各電池端電壓壓差的均一性（指最大差值），它是影響電池使用壽命的關(guān)鍵性指標(biāo)。由于密封電池?zé)o法測(cè)試電解液的比重，因此，均一性也是檢查閥控式密封鉛酸蓄電池使用狀態(tài)的主要手段之一。電池組中各電池端電壓壓差過(guò)大，易產(chǎn)生落后電池。在日常維護(hù)中，一旦發(fā)現(xiàn)浮充時(shí)全組各電池端電壓異常，均一性超過(guò)0.05V／單體，則應(yīng)對(duì)整組電池進(jìn)行均衡充電。若均衡充電后端電壓最低的電池仍然偏低，應(yīng)單獨(dú)對(duì)偏低電池進(jìn)行補(bǔ)充電。對(duì)經(jīng)過(guò)反復(fù)處理端電壓仍不能恢復(fù)正常以及個(gè)別端電壓特別偏高的電池，應(yīng)予以更換。隨著生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和獨(dú)特工藝的應(yīng)用，國(guó)產(chǎn)閥控式密封鉛酸蓄電池可以保證電池端電壓具有良好的均一性，有資料報(bào)道，國(guó)內(nèi)廠家有能力保證密封電池端電壓壓差在0.03V／單體之內(nèi)，這將極大地提高閥控式鉛酸蓄電池的使用壽命。
但是在通信電源系統(tǒng)中，直到現(xiàn)在還存在著單獨(dú)增加或減少蓄電池組中某幾個(gè)單體電池負(fù)荷的現(xiàn)象，這將人為地造成單體電池間容量的不平衡和充電的不均一性。一個(gè)明顯的例子就是為了延長(zhǎng)蓄電池的放電時(shí)間，采取加尾電池的工作方式，這種工作方式下的尾電池一般在浮充電時(shí)不能和整組電池一起進(jìn)行，在放電時(shí)，又是在整組電池放一段時(shí)間后方能加進(jìn)去一起放電，這樣，一方面使整組電池的均一性偏差較嚴(yán)重，另一方面造成蓄電池組的過(guò)放電，結(jié)果是嚴(yán)重縮短了蓄電池組的使用壽命。因此，加尾電池的工作方式不可取�，F(xiàn)在雖然大多數(shù)電信局取消了這種工作方式，但是在微波站和條件較差的地方還在使用這種工作方式。
有的單位從方便、經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，喜歡從整組電池中抽出一部分電池作其它電源用。例如，從48V大容量電源中抽出24V或12V小容量電源，看起來(lái)節(jié)約了投資，但這樣使得被抽出部分的電池比其余電池負(fù)荷加重，久而久之，容量就會(huì)減少，電池充電電壓就會(huì)偏低，均一性就會(huì)偏差嚴(yán)重，最后導(dǎo)致整組電池的壽命縮短。這樣做不僅不會(huì)節(jié)約投資，相反會(huì)被迫增加投資。因此在使用閥控式密封鉛酸蓄電池時(shí)要盡量避免這些人為因素的影響。
為了維護(hù)使用好閥控式密封鉛酸蓄電池，在正常使用情況下，要經(jīng)常巡視、檢查、測(cè)試蓄電池，認(rèn)真做好蓄電池的運(yùn)行記錄。完整的運(yùn)行記錄包括浮充記錄、放電記錄、均衡記錄、電池出現(xiàn)的問(wèn)題記錄以及采取的措施記錄等，每月要逐只記錄電池的浮充電壓，均衡充電時(shí)應(yīng)記錄均衡充電的總電壓、充電時(shí)間、環(huán)境溫度等情況，以便隨時(shí)掌握電池的運(yùn)行情況，做到心中有數(shù)。在巡查中一旦發(fā)現(xiàn)閥控式密封鉛酸蓄電池有物理性損傷，例如外殼鼓包、殼蓋裂紋就要立即更換新電池。
閥控式密封鉛酸蓄電池并非免維電池，只有正確使用和認(rèn)真維護(hù)才能有較長(zhǎng)的壽命。如果片面強(qiáng)調(diào)免維護(hù)，對(duì)它長(zhǎng)期不管，那就只有付出縮短壽命的代價(jià)了。特別在局外點(diǎn)、外租點(diǎn)移動(dòng)基站，那里一般環(huán)境惡劣、外電條件差，電池放電次數(shù)多，放電深度大，環(huán)境溫度高，因此，有必要研究更好的使用方法和積累更多的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，以解決在惡劣條件下最大限度地提高閥控式密封鉛酸蓄電池的壽命問(wèn)題