蓄电池维护知识技术问答

蓄电池维护知识技术问答

A、为什么蓄电池（组）需要定期维护和检测？

早期，开口式蓄电池的安装、维护、使用、都比较麻烦，因为蓄电池在使用的时候要分解电解液中的水，所以要定期检测电解液的比重，蓄电池的电压等参数，消耗的电解液，要定期加水来补充。

而后出现的密封式蓄电池，主要以阀控式铅酸蓄电池、碱性蓄电池（简称VRLA电池）为主，对于阀控式蓄电池由于不需加水，所以阀控式蓄电池从一开始便被称为免维护电池，而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10~20年（最少为8年），这样就给国内的技术和维护人员一种误解，似乎这种电池既耐用，又完全不需要维护，许多用户从装上电池后就基本没有进行过维护和管理。因而在90年代初国内使用的VRLA电池就出现了很多以前未遇到的新问题，例如，电池壳变形、电解液渗漏、容量不足、电池端电压不均匀等。这些现象不单在国内，就是在比我国早采用VRLA电池的国外也同样存在。

对于有电解液的电池，由于电解液中蒸馏水随使用时间和受充放电电流大小的影响而不断蒸发，电解液比重不断增大，则浮充电流也随之增大，因而电极腐蚀更为迅速。电极腐蚀会消耗电解液中的氧，从而使电池中电解液变干，这是VRLA电池特有的寿命性故障。

电池过度的气体逸出、焊接柱或盖板裂缝、密封不严，最后通过容器壁和塑料容器渗出水、氢和氧，这些都会引起电解液渗漏。VRLA电池的故障有些是气体自动调节阀出现故障引起的，阀打开会导致干涸，也会使空气进入电池，极板间自我放电。如果自动调节阀阻塞，会使盖鼓出和爆炸。VRLA电池的冷却比开口式电池更为重要，如果冷却不充分的话，热失控可能会引起电池熔毁或爆炸。VRLA电池内部接线柱、同极间的连接片以及电极接头的腐蚀而断裂的现象也比开口式电池更常发生。这些故障都会导致电池容量损失。这些问题的存在会使使用单位不易掌握VRLA电池的耐久性和失效问题。

实践证明，VRLA电池端电压与放电能力无相关性，VRLA电池和电池组在运行过程中，随着使用时间的增加必然会有个别或部分电池因内阻变大，呈退行性老化现象。整组电池的容量是以状况最差的那一块电池的容量值为准，而不是以平均值或额定值（初始值）为准，当电池的实际容量下降到其本身额定容量的90%以下时，电池便进入衰退期。当电池容量下降到原来的80%以下时，电池便进入急剧的衰退状态，衰退期很短，当蓄电池度过衰退期，电池的既有功能就会丧失。在实际使用中，蓄电池组都是串连起来，如果有一节发生问题，则整组都将失效，这时电池组已存在极大的事故隐患。

只重视备用电源的设备部分的维护和管理，而忽视电池组的重大作用，殊不知断电的危险很大程度上就潜伏在电池组。

整组电池充电的特性是：如电池组内有一个或几个内阻变大的老化电池，其容量必然变小，充电器给电池组充电时，老化电池因容量小，将很快充满。充电器会误认为整组电池已充满而转为浮充状态，以恒定电压和小电流给电池组充电。其余状态良好的电池不可能充满。电池组将以老化电池的容量为标准进行充放电，经多次浮充--放电--均充--放电--浮充的恶性循环，容量不断下降，使电池实际能使用时间缩短。

结论：如不定时检测，找出老化电池给予调整，电池组的容量将变小，电池寿命将缩短，影响系统的高效安全运行。

B、蓄电池使用时会遇到什么问题？

①、VRLA电池中由于电解液比重变大而浮充电流大更大，则电极腐蚀更为迅速；电极腐蚀也会消耗氧气从而使电池电解液变干；②、VRLA电池过度的气体逸出、焊接柱或盖板裂缝、密封不严，最后通过容器壁和塑料容器渗出水、氢和氧致使电解液渗漏；③、气体自动调节阀出现故障，阀门常时间打开会导致电解液干涸，也会使空气进入电池，极板间自我放电。阀阻塞会使盖鼓出和爆炸。④、VRLA电池的冷却比开口式电池更为重要，电池内部接线柱、同极间的连接片以及电极接头的腐蚀而断裂的现象也比开口式电池更常发生，所有这些都会导致容量损失、电池熔毁或爆炸。

C、蓄电池维护为什么需要蓄电池内阻测试仪？

传统的蓄电池容量检测方法是进行整组核对性放电，即把蓄电池组连接到负载箱，然后进行放电，一直放到截止电压（原电势）为止，来验证蓄电池的容量，但是这种方法有很多隐患和缺点：①、放电时间长，风险大，电池组须脱离系统，蓄电池组所存储的化学能全部以热能形式消耗掉，既浪费了电能又费时费力，效率低。②、进行核对性放电试验，必须具备一定条件，首先，尽可能在市电基本保障的条件下进行；其次，必须有备用电池组。③、目前，核对放电只能测试整组电池容量，不能测试每一节单体电池容量，以容量最低的一节作为整组容量，而其他部分电池由于放电深度不够，其劣化或落后程度还不能完全充分暴露出来。④、损耗蓄电池的容量。由于蓄电池的内部化学反应不是完全可逆的。全深度循环放电的次数是有限的，所以，不适宜对铅酸蓄电池或碱性蓄电池频繁进行深度放电。但是间隔时间过长，两次核对之间的蓄电池的状态是不确定的。蓄电池的容量下降到80％以下后，蓄电池便进入急剧的衰退状况，衰退期很短，可能在一次核对放电后几个月就失效，而在剩下的时间内电池组已存在极大的事故隐患。蓄电池内阻测试的原理：

通过大量的试验得出：蓄电池的内阻值随蓄电池容量的降低而升高，也就是说，当蓄电池不断的老化，容量在不断的降低时，蓄电池的内阻会不断加大。通过这个试验结果，我们可以得出，通过对比整组蓄电池的内阻值或跟踪单体电池的内阻变化程度，可以找出整组中落后的电池，通过跟踪单体电池的内阻变化程度，可以了解蓄电池的老化程度，达到维护蓄电池的目的。

对于VRLA蓄电池来说，如果内部电阻比基准值（平均值）增加20%以上，蓄电池性能则会下降到一个极低水平。这个值也是IEEE STD（国际电气电子学会标准）建议立即采取纠正措施（放电试验或更换）的标准。蓄电池内阻测试仪则根据这个建议基准将报警值设定为20%。相应的，VRLA蓄电池容量下降到80%以下时，蓄电池的老化程度随时间的下降率是无法预测的，同时容量衰减的速度会越来越块，因而内阻值的增加也会越来越快。因此工程建议，及时更换蓄电池，以提蓄电池系统的可靠性。

至今为止，实际应用的判别蓄电池健康状态的方法只用IEEE（国际电气电子学会）推荐的标准，因此工程建议，当蓄电池的内阻值增加20%以上，应考虑对此单元电池采取纠正或更换措施。

蓄电池内阻测试具有以下优点：

a、小巧轻便、在线测量。手持式的内阻测试仪小巧便携，检测电池内阻时不需要把电池从系统中拆除，直接在线检测，不会影响电源系统的工作，避免电源系统风险。

b、工作量小，操作方便。内阻测试仪的检测时间一般是2－3秒钟测试一节电池，测试200节一组的电池一般时间只用半个小时左右。只要连接好测试引线，内阻测试仪会自动测试并保存数据，因此操作也很简便。

c、及时发现落后电池，在维护人员减少，维护工作量不断增大的情况下，通过内阻测试可以很快寻找落后电池，提高维护效率,确保系统安全有效运行。

D、内阻测试是否可以完全取代核对放电测试？

核对放电法即100%C n的深度放电，它具有容量测试准确可靠的优点，因此，仍然是目前世界上检测电池性能的最可靠方法。核对放电法即全放电的容量试验，是检测电池容量最直接、最可靠的方法，无论是在线还是离线进行检测，都必须设置备用电源作为防范措施，以保证系统的安全。

内阻测试可以在线测量，不会影响系统的正常工作，同时测试花费时间短，日常维护非常方便。因为，内阻测试是通过对比整组的电池的内阻差异或跟踪单体电池不同时期的内阻变化的方式，检查蓄电池的老化程度，所以并不能100％的精确测量容量。

由于核对放电存在很多缺点（见知识背景C），所以，内阻测试可以弥补核对放电