一、閥控鉛酸電池使用中主要失效原因

鉛酸電池從敞口富液式發展到目前的閥控免維護電池,促進了鉛酸電池在通信、金融、鐵路等各個領域的廣泛應用。

這里從用戶實用的角度,不涉及電池內部復雜的具體失效機理,只從外部特性出發,簡單地概括閥控免維護電池在實際使用中出現提前失效和供電故障的原因,按重要性排序如下:

(1)電池自身制造品質問題,主要是:

①新電池中混有落后電池(特別是使用幾個放電循環就明顯落后的情況),或者是同組電池均一性太差,這主要是電池制造水平所致。

②新電池容量不足,主要是電池制造商偷工減料所致。

(2)電池充放電管理不當

①欠充電,這是目前實際使用中電池壽命大大減短的首要原因,主要是因為電源提前轉浮充而導致電池欠充。由于浮充電流很小，需要長時間的浮充才能補足欠充部分。一旦出現連續幾次停電的情況,則電池欠充累積起來,內部就會有部分PbSO4,再也無法恢復成活性物質Pb和PbO,從而造成了電池容量的銳減。

②過充電,有些電源為避免欠充，人為延遲轉浮充，造成電池過充,從而因過充電造成電池失水而加快了其容量衰減的過程。

③過放電,小電流過放電會造成致密或大顆粒的PbSO4晶粒,這種晶粒充電時無法完全恢復成活性物質Pb和PbO,即充不進電。

(3)電池組中個別電池故障,如不及時更換故障電池,會加速整組電池老化。

(4)缺乏定期均充維護,定期(如三個月)無均充,會增大整組電池的不一致性。長期無深放電機會(如超過一年時間),則對電池的活性影響很大,有可能在需要其放電時放不出電或者只能放出一部分容量。

(5)電池使用環境惡劣,主要是環境溫度超限,溫度過高影響電池浮充壽命,溫度過低電池實際可放出容量大大減少。

(6)其它肉眼可見原因,主要是電池極柱爬酸和漏液,造成失水和電池極柱腐蝕,以及其它外力造成的損傷等。

二、電池管理專家(EBM)的解決對策

可采用電池管理專家(EBM)模塊，總共有如下12種報警提示:

●放電80%預報警●欠充電

●放電90%預報警●過充電

●個別電池故障●均充電流過大

●小電流過放電●溫度超限

●電池截止報警●電池壽命終結

●電池容量偏小●EBM無自學習

另外,EBM在運行中根據電池實際使用情況,單獨有電池需要均充維護和年度深放電維護提示。

上述各種報警和提示,除部分是為監測和實時預報電池帶載放電的后備時間、以及EBM模塊安裝指示外,其它都是解決鉛酸電池使用中出現失效的對策,對應上述各條故障原因,簡述如下:

(1)電池自身制造品質問題

新電池中混有落后電池(特別是使用幾個放電循環就明顯落后的情況),通過新電池剛上電時的自學習,和以后的任何一次深放電過程中的“個別電池故障”報警來提示更換故障電池,必須用同廠家同型號(最好是同批次)的電池更換.這種提示是在整組電池容量尚未受到明顯影響之前作出的,可以參見潤源電氣網站上中國測試技術研究院的“EBM測試報告”。

新“電池容量不足”報警,在新電池剛上電時的自學習過程中就有明示,且對自學習的設備(當前電源、負載接近實際使用負載量)無特別要求。

(2)電池充放電管理不當

在一定時間間隔內連續幾次出現欠充電時,系統作“欠充電”報警,要求維護人員調整電源對電池進行強制性均充電3-5小時。

多次出現“過充電”報警,則要求調整電源均浮充轉換點,和設置強制轉浮充保護;同時檢查是否電池均充末期發熱嚴重,即電池品質上存在問題.

“小電流過放電”報警出現后,要盡快停止放電,并按照電池使用說明書中的充電上限電壓均充電。

(3)“個別電池故障”報警后,在深放電后期用萬用表找出電壓最低者為故障電池,或者用檢測汽車起動電池用的沖擊容量表可以找出容量最低者為故障電池,必須用同廠家同型號的電池更換。

(4)“均充維護”提示后,要求放電至少20%,再均充電。“年度檢驗維護”提示后，要求至少放電80%進行深度放電維護。

(5)“溫度超限”報警后,應該盡快改善電池的運行環境條件,以延長其使用壽命和保證其足夠的工作容量。

三、結束語

EBM電池容量/故障監測模塊,是目前僅見的一款集電池管理、故障監測、使用維護于一體的智能IT化鉛酸電池監測產品,其監測和管理的精度得到了嚴格測試認可,其杰出的功能性價比及使用的方便性,填補了國內外在閥控鉛酸電池管理及監測方面的空白,在不久的將來,必將成為一款系統集成、環境與動力監控工程中電池(電源)部分的標配模塊。