過去,開口式維護起來比較麻煩,因為蓄電池在使用的時候要分解電解液中的水,所以要定期檢測電解液的比重,蓄電池的電壓等參數(shù),消耗的電解液,要定期加水來補充。
而后又有密封式的蓄電池出現(xiàn),主要以閥控式鉛酸蓄電池(VRLA)為主,由于不需加水,所以閥控式鉛酸蓄電池(VRLA)從一開始便被稱為免維護電池,而生產(chǎn)廠家又承諾該電池的使用壽命為10 ~ 20年(最少為8年),這樣就給國內(nèi)的技術(shù)和維護人員一種誤解,似乎這種電池既耐用又完全不需要維護,許多用戶從裝上電池后就基本沒有進行過維護和管理,因而在90年代初國內(nèi)使用的VRLA電池出現(xiàn)了很多以前未遇到的新問題,例如,電池殼變形、電解液滲漏、容量不足、電池端電壓不均勻等。這些現(xiàn)象不單在國內(nèi),就是在比我國早采用VRLA電池的國外也同樣存在。
在VRLA電池中由于電解液比重更大而且浮充電流更大,因而電極腐蝕更為迅速。電極腐蝕也會消耗氧氣從而使電池變干,這是VRLA電池特有的故障這些都會引起電解液滲漏。VRLA電池的故障有些是氣體調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障引起的,VRLA電池的冷卻比開口式電池更為重要,如果不充分的話,熱失控可能會引起電池熔毀或爆炸。VRLA電池內(nèi)部接線柱、同極的連接片以及電極接頭的腐蝕而斷裂的現(xiàn)象也比開口式電池更常發(fā)生。這些故障都導(dǎo)致容量損失。這使使用單位不易掌握VRLA電池的耐久性和失效問題。
使用單位和管理單位,往往只重視備用電源的設(shè)備部分的維護和管理,而忽視電池組的重大作用,殊不知斷電的危險很大程度上就潛伏在電池組。整組電池充電的特性是,如電池組內(nèi)有一個或幾個內(nèi)阻變大的老化電池,其容量必然變小,充電器給電池組充電時,老化電池因容量小,將很快充滿。充電器會誤以為整組電池已充滿而轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài),以恒定電壓和小電流給電池組充電。其余狀態(tài)良好的電池不可能充滿。電池組將以老化電池的容量為標準進行充放電,經(jīng)多次浮充--放電--均充--放電--浮充的惡性循環(huán),容量不斷下降,電池后備時間縮短。
結(jié)論:如不定時檢測,找出老化電池給予調(diào)整,電池組的容量將變小,電池壽命縮短,影響系統(tǒng)的高效安全運行。
電極腐蝕更為迅速 :VRLA電池中由于電解液比重更大而且浮充電流大。
電池變干 :電極腐蝕也會消耗氧氣從而使電池變干。
電池熔毀或爆炸 :VRLA電池的冷卻比開口式電池更為重要。
困刀LA內(nèi)部接線柱、同極的連接片以及電極接頭的腐蝕而斷裂的現(xiàn)象也比開口式電池更常發(fā)生
所有這些,都會導(dǎo)致容量損失。
傳統(tǒng)的蓄電池容量檢測方法是進行整組核對性放電,即把蓄電池組連接到負載箱,然后進行放電,一直放到截止電壓(沒電)為止,來驗證蓄電池的容量,但是這種方法有很多隱患和缺點:
a、 放電時間長,風(fēng)險大,電池組須脫離系統(tǒng),蓄電池組所存儲的化學(xué)能全部以熱能形式消耗掉,既浪費了電能又費時費力,效率低。
b、 進行核對性放電試驗,必須具備一定條件,首先,盡可能在市電基本保障的條件下進行;其次 ,必須有備用電池組 。
c、 核對放電只能測試整組電池容量,不能測試每一節(jié)單體電池容量,以容量最低的一節(jié)作為整組容量,而其他部分電池由于放電深度不夠,其劣化或落后程度還不能完全充分暴露出來。
d、有損蓄電池的容量。由于蓄電池的內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)不是完全可逆的。全深度循環(huán)放電的次數(shù)是有限的,所以,不適宜對鉛酸蓄電池頻繁進行深放電。但是間隔時間過長,兩次核對之間的蓄電池的狀態(tài)是不確定的。蓄電池的容量下降到80%以下后,蓄電池便進入急劇的衰退狀況,衰退期很短,可能在一次核對放電后幾個月就失效,而在剩下的時間內(nèi)電池組已存在極大的事故隱患。
通過大量的試驗得出:蓄電池的內(nèi)阻值隨蓄電池容量的降低而升高,也就是說,當蓄電池不斷的老化,容量在不斷的降低時,蓄電池的內(nèi)阻會不斷加大。通過這個試驗結(jié)果,可以得出,通過對比整組蓄電池的內(nèi)阻值或跟蹤單體電池的內(nèi)阻變化程度,可以找出整組中落后的電池,通過跟蹤單體電池的內(nèi)阻變化程度,可以了解蓄電池的老化程度,達到維護蓄電池的目的。
對于VRLA蓄電池來說,如果內(nèi)部電阻比基準值(平均值)增加20%以上,蓄電池性能則會下降到一個級低的水平。這個值也是IEEE STD建議立即采取糾正措施(放電試驗或更換)的標準。IBEX1000則根據(jù)這個建議基準將報警值設(shè)定為20%。
相應(yīng)的,VRLA蓄電池容量下降到80%以下時,蓄電池的老化程度就像在圖形中的△T一樣,該時間是無法預(yù)測的,同時容量衰減的速度會越來越塊,而內(nèi)阻值的增加也會越來越快。因此我們建議,及時更換蓄電池,以提高貴公司蓄電池系統(tǒng)的可靠性。
至今為止,實際應(yīng)用的判別蓄電池健康狀態(tài)的方法只用IEEE推薦的標準,因此我們建議,當蓄電池的內(nèi)阻值增加20%以上,應(yīng)考慮對此單元電池采取糾正或更換措施。