风帆免维护蓄电池

电力通讯基站风帆蓄电池的维护与修复作为后备电源的大容量铅酸蓄电池（以下简称“电池”）是基站电源的保障。在国内出现“电荒”的时候，后备电源的可靠性显得格外重要。在长三角和珠三角地区，每周内停三供四的时间很多，甚至出现停四供三更加严重的局面。多数处于野外的基站，其供电是难以保证都是采用一、二类电源的，这样，电池的可靠性题目尤其严重。固然目前的科学技术飞速发展，近年铅酸蓄电池的发展也比较快，基本上以大型阀控密封式铅酸蓄电池代替了防酸隔爆型电池。就是大型阀控密封式铅酸蓄电池近些年也在发展。但是大容量的固定电池还是以铅酸蓄电池为的选择。如何延长铅酸蓄电池的正常使用寿命，一直是业内人士探讨的主要题目。相同的电池，在不同的设备条件、不同的使用条件和不同维护条件下使用寿命相差很大。这就需要在设备条件、使用条件和维护条件上寻找其差异。而电池失效的的几个主要现象是：a．正极板软化；b．正极板板栅腐蚀；c．负极板硫化；d．失水；e．少数电池出现热失控（包括电池鼓胀）。下面，就以电池失效模式来探讨设备条件、使用条件和维护条件对电池失效的影响及其应对方法。一、电池的失效模式及其原因1、电池的正极板软化电池的正极板是由板栅和活性物质组成的，其中活性物质的有效成分就是氧化铅。放电的时候氧化铅转为硫酸铅，充电的时候硫酸铅转为氧化铅。氧化铅是由α氧化铅和β氧化铅组成的，在2种氧化铅中以其中α氧化铅荷电能力小但是体积大，比β氧化铅坚硬，主要起支撑作用；β氧化铅恰好相反，荷电能力大但是体积小，比α氧化铅软，主要起荷电作用。α氧化铅是在碱性环境中天生的，在电池内部一旦出现参与放电以后，充电只能够生产β氧化铅。正极板的活性物质是多孔结构的，就与电解液——硫酸的接触面积来说，多孔结构是平面的数十倍。假如α氧化铅参与放电以后，重新充电以后只能够天生β氧化铅，这样就失往了支撑，不仅仅会产生正极板活性物质脱落，而且脱落的活性物质还会堵塞正极板的微孔，导致正极板参与反应的真实面积下降，形成电池容量的下降。后备电源的电池使用年限要求比较严格，对电池的容量要求比较宽，因此后备电源使用的电池α氧化铅和β氧化铅比例比深循环的动力型电池大一些。为了减少α氧化铅参与放电，一般控制放电深度仅仅为40％。随着电池的使用时间的增加，电池的容量下降，新电池放电40％的电量，对于旧电池来说必然超过40％的，所以旧电池就相当于放电深度深，电池的正极板软化也会被加速。所以，电池的容量寿命曲线的后期下降速率远远高于中期。电池容量越小，放电深度越深，α氧化铅损失也越多，正极板软化也越严重，导致电池容量下降越快，形成了恶性循环。这样，电池的放电深度需要严格控制。实现这个控制的是靠基站的电源治理系统的设置。目前控制电池放电深度的主要标准还是一次放电量和放电电压。这样，尽可能避免在应急的时候强制放电，而应该按照放电量来增加电池的容量。2、电池的正极板腐蚀正极板的板栅中的铅在充电过程中或被氧化为氧化铅，并且不能够再还原为铅，形成正极板腐蚀。而氧化铅的体积比铅的体积大，形成体积线性增加变形，使正极板活性物质与板栅脱离，导致正极板失效。而过充电会严重加速正极板腐蚀。我们一般以为不会产生过充电状态。实际上，基站的浮充电压假如跟不上环境温度的上升而进行下降的补偿，过充电就产生了。如基站的空调不够或者损坏，电池的过充电也会产生。这样电池的正极板板栅在不同的使用条件下会有不同的腐蚀速度。长三角和珠三角地区的正极板腐蚀也会比内地严重，这与电池的使用环境温度关系密切。3、电池的负极板硫化电池放电以后，负极板的铅转换为硫酸铅，假如不及时充电或者充电时间比较长，这些硫酸铅晶体就会逐步聚积而形成粗大的硫酸铅结晶，采用普通的充电方式是无法恢复的所以称为不可逆硫酸铅盐化，简称硫化。在折合单格电压为2.25V的浮充状态下，电池基本布满电需要一周的时间，完全布满电需要28天的时间，其间电池就处于欠充电状态。在电池放电以后的12小时，就可以发现产生粗大的硫酸铅结晶。在发生电荒的地区，电池的硫化相当严重。在一般浮充状态下使用，随着昼夜环境温度的变化，硫酸铅结晶也会聚积而形成粗大硫酸铅结晶而导致硫化。在冬季环境温度比较低的时候，电池的浮充电压应该相应的提升，假如浮充电设备没有依据室温相应的调解上升，电池欠充电就会产生，电池硫化也就产生了。失水的电池相当于电解液的硫酸浓度上升，也形成了加速电池硫化的条件。较快速的充电可以抑制电池的硫化，基站的充电电流相对都比较小，所以硫化程度比充电电流大的电池严重。另外，浮充电压波动越小，浮充电流的扰动越小，也形成了电池硫化的条件。采用低锑合金的正极板的电池，浮充电压比较低，也比其它铅钙锡铝合金电池更加轻易出现硫化。从上面的硫化失效原因看看，很多电池是无法避免的。特别是电池组发生单体电池落后的时候，个别落后的单体电池处于欠充电状态，这样该电池比其它电池更加轻易硫化。电池一旦出现硫化，靠单纯的浮充和均充是无法解决的，必须采取其它措施。目前我公司的技术主要就是消除电池的硫化，使之恢复原有标称容量，重新投进使用。4、电池的失水电池充电达到单体电池2.35V（25℃）以后，就会进进正极板大量析氧状态，对于密封电池来说，负极板具备了氧复合能力。假如充电电流比较大，负极板的氧复合反应跟不上析氧的速度，气体会顶开排气阀而形成失水。假如充电电压达到2.42V（25℃），电池的负极板会析氢，而氢气不能够类似氧循环那样被正极板吸收，只能够增加电池气室的气压，后会被排出气室而形成失水。电池具备负的温度特性，其析气也与温度特性一致。当电池温升以后，电池的析气电压也会下降，温升会导致电池轻易析气失水。长三角和珠三角地区夏季环境温度比较高，假如没有空调或者空调容量不足，会使电池失水增加。假如单体电池的浮充电压折合为2.25V，在30℃的时候，电池失水比25℃条件下增加一倍，在40℃条件下，电池失水是25℃的8倍左右，除非相应的降低浮充电压。假如电池的正极板含锑，随着锑的循环，部分的转移到负极板上面。由于氢离子在锑还原的超电势约低200mV，于是负极板锑的积累会导致电池的充电电压降低，充电的大部分电流用来做水分解而形成失水。所以，在大型固定型电池中应该逐步淘汰低锑正极板的电池。另外，对在电池生产过程中，应该严格控制铅钙锡铝正极板的含量。5、电池的热失控电池在均充状态时，充电电压会达到折合单格2.4V，这个电压超过了电池正极板大量析氧的电压，特别是在高温环境中，大量析氧电压会下降，这样产生的析氧量会大幅度的增加。而正极板产生的氧气在负极板会被吸收，吸收氧气是明显的放热反应，电池的温度会提升。假如电池已经出现失水，玻璃纤维隔板的无酸孔隙增加，会加速负极板吸收氧气，产生的热量会更多，电池温升也更高。而电池的温升也会加速正极板析氧，形成恶性循环——热失控。在热失控状态下，析氧量增加，电池内的气压增加，当达到塑料电池外壳的玻璃点温度的时候，电池开始鼓胀变型，这种变型除了影响电池内部的机械结构以外，还会形成电池漏气，而导致更加严重的失水漏酸。尽管电池热失控现象发生的未几，但是一旦发生热失控，电池的寿命会迅速提前结束。6、电池的不均衡新电池的容量、开路电压和内阻应该进行严格的配组。所以新电池一般离散性比较小。随着电池使用，电池在制造工艺中必然存在的微小差距会被扩大。如电池开阀压的区别，会导致电池失水不同。失水多的电池相当于电池的硫酸比重提升，导致电池开路电压增加，也是该单体电池的充电电压相当于其它电池电压高，而在串联电池组中的其它电池分配的电压就会下降，形成其它电池的欠充电。欠充电的电池内阻会增加，放电的时候电池电压会更低，充电电压跟不上，导致电池电压高的更高，低的更低。电池正极板软化的差异随着充放电也会被扩大。当电池正极板发生软化的时候，脱落的活性物质会堵塞一部分微孔，正极板上单位面积的电流密度会增加，而增加电流密度的反应部分的充放电活性物质的膨胀收缩更加厉害，导致正极板软化被加速，这样就形成容量落后的电池更加落后。电池的负极板发生硫化，放电电流的密度也会增加，相当于增加了放电深度，硫酸铅结晶会比较集中在放电部位，形成较大的硫酸铅结晶。硫酸铅结晶体积越大，其吸附能力也相对增加，导致硫化更加严重。而硫化的电池在放电过程中也相当于增加了放电深度，硫化也更加严重。所以，电池容量的下降也会形成恶性循环。从电池的寿命容量曲线看，电池的容量总体上是逐步加速的。凡是电池出现不均衡，总是加速的。对于电池的不均衡，目前比较有效的方法是对落后单体电池通过再生复原技术进行容量恢复，使之不再落后。二、对策1、设备治理与改造a.机房环境温度对电池的寿命影响至关重要。除了配备相应的空调设备以外，应该增加和完善机房温度的远测，在中心机房就可以发现任意一个机房温度超温（高温顺低温）报警，以便及时处理。b.检测浮充电压和均充电压与环境温度的的关系，应该依据电池的特性具备－3mV～－4mV/℃/单格的特性。2、均衡充电和容量配组为了防止电池落后，对单格电压低的电池进行单独充电。现在已经开发了2V/50A的充电器，可以用来给落后的电池单独充电。也可以通过2V/50A的放电器对进行精确的容量测试。以便进行容量配组。3、消除硫化消除电池硫化目前有效的就是我公司的蓄电池超级再生复原技术，它能迅速消除电池硫化，恢复电池容量，使报废电池重新投进使用。风帆蓄电池作为站内直流系统的备用电源，要求平时保持在一定的充电水平，以便在直流屏高频开关电源或硅整流装置交流失电，发生故障导致不能输出直流电源时，能及时投入，从而不影响站内直流设备和直流回路的正常运行。因此，蓄电池本身性能应能满足其容量、电压在一定时间内（包括直流电源装置检修期间），维持在较高水平。只有这样，才能保证站内直流系统的安全可靠运行。蓄电池原理：在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成内部动态平衡的化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，又叫做二次电池。UPS电源所选用的蓄电池要注意标机或后备时间较短必须具有在短时间内能输出大电流的特性。而密封铅酸蓄电池是常用的。密封铅酸蓄电池的电解液基本恒定，无损耗。这是因为密封铅酸蓄电池采用了先进的阴极吸收式密封技术。这一技术的采用，可把补加蒸馏水的间隔时间延长到5年以上，为了保证密封电池安全、可靠的工作，要求给蓄电池充电时的充电电流不得超过电池允许的充电电流值。UPS的充电器均采用分级恒流恒压充电方式，即在充电初期采用恒流充电，其充电电流限制在规定值或电池额定容量十分之一的电流值。充电一定时间后，改为恒压充电，即浮充电。由于免维护铅酸蓄电池采用铅钙合金栅架，因其在正常充电电压下，充电时产生的水分解量少，水份蒸发量低，加上外壳采用密封结构，释放出来的硫酸气体也很少，所以它与传统蓄电池相比，具有不需添加任何液体，对接线桩头、电线腐蚀少，抗过充电能力强，极板有很强的抗过充电能力，而且具有内阻小、比常规蓄电池使用寿命长等特点，在充电系正常情况下，不需从拆下进行补充充电。风帆蓄电池特点：极板：正极板采用管式极板，可有效的防止活物质的脱落，正极板骨架由多元合金压铸成型，其合金组织晶粒细小致密，耐腐蚀性能好，使用寿命长；负极板为涂膏式极板，板栅为放射状结构，提高了活物质的利用率和大电流放电能力，充电接受能力强；电解质：主材料采用德国气相二氧化硅制作，刚注入时为稀溶胶状态，能充满电池内整个极板空间，使极板各部反应均匀。其富液量设计，使电池在高温及过充电的情况下，不易出现干涸现象，其热容量大，散热性好，不会产生热失控现象。电解质在成品电池中呈凝胶状态、不流动，所以无漏液及分层现象；胶体蓄电池解液密度极低，一般在1.24～1.26g/ml，对极板的腐蚀较轻；气相二氧化硅：采用德国进口，分散性能好，性能稳定；隔板：采用欧洲AMER-SIL公司的胶体电池微孔PVC-SiO2隔板，其隔板孔率大，电阻低。具有更大的电解质存储空间，与胶体电解质亲合度高，电池循环使用寿命长；过量电解液设计：电解质载液量高，充满极板、隔板和壳体型腔，电池散热好，不易发生热失控现象；胶体紧包覆极群：防止活性物质脱落；电池壳体：槽、盖加厚设计，采用抗冲击、耐震动的ABS材料，运输、使用中无漏液、鼓壳等危险，安全可靠风帆蓄电池的修复技术是近几年才发展起来的一项应用技术，是一项绿色环保的修复技术，不管是使用添加化学活化剂来修复还是使用物理方法充电模式的改变来对早期电性能失效或已到使用期，但电极未损坏的铅酸蓄电池进行修复都是很有效的，是既经济又节约的方法。如果把加化学活化剂的方法和加变幅脉冲充电方法结合起来进行对电性能失效的铅酸蓄电池修复效果会更好。通常情况下90%以上的失效电池都具有可修复性，可以进行三次左右的修复，可以延长电动车用铅酸蓄电池的寿命一年左右。用扫描共振频率技术对UPS用铅酸蓄电池的修复和供配电机房用的铅酸蓄电池的在线修复更为经济有效，可以减少因部分电池的失效而对电池的更换。用胶接粘合或用热熔胶粘合技术修复因碰撞、跌落、摔打造成的机械损伤的电池壳体是很有效的修复方法。对铅酸蓄电池修复技术的开发和应用体现了对建设环保型社会的理解和贯彻。电池的修复延长了电池的使用寿命，可以为使用者减少购置新电池的经费支出，减少了供应电池的压力，从而可以减少因铅酸蓄电池的生产产生对环境的汚染，是很有价值并值得推广应用的新技术。电动助力车电池的选择在电动自行车市场上，常用的铅酸免维护蓄电池是采用玻璃纤维隔板吸附技术的AGM型电池，除此之外，还有采用胶体电解液技术的GEL型胶体电池。AGM电池具有低成本、放电电流大的优点，但是存在着工作温度范围窄、电池易失水及热失控的缺陷；而GEL电池则成本高，但却具有性能稳定、工作温度范围宽、耐过充电过放电、长寿命等优点。由于电动自行车蓄电池在多数情况下属于大电流、深循环放电，因此，电动自行车电池更适合选用胶体电池。胶体电池具有极强的耐过放电能力和极强的电液保存能力，避免了过放电对电池的影响，以及由于电池失水造成热失控现象的产生。各种品牌铅酸电池的充电特性基本相同，但由于各厂家的电池材料配方、电解液浓度及含量等均不同，其充电电压也有一定的差异，因此，严格来说，应该根据各电池生产厂所给的具体要求来确定电池的充电电压方案，否则容易造成电池的使用不当。电动自行车电机的输出功率是要与电池的额定功率相匹配，因此要想延长电池的使用寿命，电动自行车的电机功率要尽量小于电池的额定功率，避免电池长期在满负荷或超负荷条件下工作。电动助力车电池的使用电池串联使用时，如果电池的内阻不一致，在充放电过程中的电池端电压就会不一致，这将终造成整组电池的欠充电而过早失效。因此在电动自行车上，电池组的均衡一致性对电池的使用寿命有相当大的影响。如何提高电池组的均衡一致性，是每个电池生产厂家面对的一个难题，但对于消费者来说，如何合理地使用，也会对电池的均衡一致性造成一定的影响，从而影响电池的使用寿命。根据对电池多年来的研究和实际使用，建议消费者采用以下方法合理地使用电池；（1）电动车骑行速度：20-25km/h。（2）骑行距离：10-30km/天，放电深度小于等于70％（每2个月进行一次深放电）。（3）充电频率：每天一次。（4）载重量：单人骑行（可携带一名10岁以下儿童一名）。按照上述方法，质量较好的电动自行车以正常使用可以达到3-4年，甚至5年，且电池能使用1年半左右。原因是铅酸蓄电池在放电后期存在一个电压突降的拐点，即10.5V/只，而此后如果电池继续放电，就会使落后电池产生过放，久而久之，造成电池组的均衡一致性变差，整组电池失效。蓄电池行业标准上对电池的循环寿命要求为70％放电，即10Ah电池5A放电84min，限压14.7-15.0V，限流3A充电4.6h为一次循环。一般生产厂家的蓄电池均能达到350次，好一点的企业可达500次以上。这表明电池放电深度越浅，电池的循环寿命越长，电池的使用周期越长。因此，消费者普遍认为充一次电为一次循环的观点是错误的，要想使自己使用的电池寿命延长，就必须时刻使电池处于完全充电状态，长时间的亏电状态下，电池的负极板极易盐化，造成电池容量的损失，影响电池的使用寿命。

 北京金业顺达科技有限公司总部位于首都北京市昌平区，拥有上百人的安装销售团队，经过多年发展，公司在产品性能、技术创新和全方位服务方面居于上流水平，奠定了国内的行业地位。公司长期致力于国际知名品牌不间断电源（UPS）.铅酸蓄电池产品市场推广与技术服务的专业化公司，机房承担工程项目，研发、生产、销售和安装各UPS、EPS、直流屏、蓄电池、柴油发电机组。
经营宗旨：质量、客户至上！我们专注“铅酸蓄电池、胶体蓄电池，UPS电源直流屏，电池尺寸及外型可跟据客户的要求设计制作。广泛应用领域的市场开发，如：消费类电子产品，智能穿戴，智能家居、支付终端，器械，电动工具、工业仪器，军用产品和储能等领域。
　 当今世界能源稀缺，环境日趋恶化，人类正在经受各种严峻的挑战。关注能源和环境保护已经被国际社会提到日程，各国已经制定和实施有关保护政策。铅酸蓄电池是绿色环保可再生能源，我们专注于生产高品质免维护蓄电池，我们为能够为能源和环境保护贡献绵薄之力而感到荣幸。我们由衷希望客户加入我们，一起为人类事业而奋斗。