閥控蓄電池的原理及其運(yùn)行維護(hù)

1、閥控蓄電池的原理及其運(yùn)行維護(hù)Document number-AA閥控密封式鉛酸蓄電池的原理及其運(yùn)行維護(hù) 高鵬打馬江泓'，崔君瑩打白瑞雪1（1.西安供電局，西安，710032 ； 2.西北電網(wǎng)有限公司，西安，710048） 摘要：介紹了閥控密封式鉛酸蓄電池的發(fā)展歷史和其現(xiàn)行的運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié) 合閥控密封式鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu)和原理，討論了其失效模式以及影響壽命 的主要因素，并提出了其在運(yùn)行維護(hù)中的注意事項(xiàng)。關(guān)鍵字：閥控密封式鉛酸蓄電池；標(biāo)準(zhǔn)；原理；維護(hù)The principle and maintenance of VRLA battetyGAO Pengl, MA Jianghong2

2、, CUI Junyingl, BAI Ruixuel（1. Xi* an Power Supply Bureau, Xi * an 710032, China: 2. Northwest China Grid Company Limited, Xi * an 7100IS,China）Abstract : This paper reviews VRLA battery technology development and the current standard for VRLA battery maintenance By reviewing the principle and struc

3、ture of VRLA battery, the failure modes and the key factors that affect battery life expectancy are discussed The matters needing attention in VRLA battery maintenance are also discussedKey words: VRLA battery; standard; principle; maintenance0引言閥控密封式鉛酸蓄電池（以下簡(jiǎn)稱為閥控蓄電池），具有體積小、使用安 全性高、放電性能好、維護(hù)量小等特點(diǎn)，使其在

4、很多應(yīng)用領(lǐng)域迅速取代了傳統(tǒng) 的防酸隔爆式蓄電池。閥控蓄電池的設(shè)計(jì)壽命一般大于5年，最長(zhǎng)可以達(dá)到20年 以上，但是山于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，閥控蓄電池的效率和壽命比傳統(tǒng)的防酸隔爆蓄電 池更容易受環(huán)境的變化、使用條件等因素的影響。MICHAEL R. MOORE通過(guò)對(duì)超 過(guò)7萬(wàn)5千只閥控蓄電池近10年的研究表明，閥控蓄電池的實(shí)際使用壽命為4一8 年，遠(yuǎn)低于其10-20年的設(shè)訃使用壽命：門。因此有必要從閥控蓄電池的原理出 發(fā)，論述各種影響蓄電池容量和壽命的因素，以便可以對(duì)蓄電池進(jìn)行更好地維 護(hù)，延長(zhǎng)其使用壽命，降低因蓄電池失效所帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。1閥控蓄電池發(fā)展MF、SLA、VRLA都是國(guó)內(nèi)外對(duì)閥控蓄電池陸續(xù)使

5、用過(guò)的稱謂。N!F (Maintenance-Free)是免維護(hù)蓄電池的簡(jiǎn)稱；SLA (Sealed Lead-Acid Battery)是密封鉛酸蓄電池的簡(jiǎn)稱；VRLA(Valve Regulated Lead-Acid Battery)直譯應(yīng)為閥控式鉛酸蓄電池，在一些文獻(xiàn)中也采用了其直譯名稱，國(guó) 標(biāo)GBT 19638.2-2005固定型閥控密封式鉛酸蓄電池中譯為閥控密封式鉛酸蓄電 池。這是閥控蓄電池的當(dāng)今的名稱。從MF、SLA到Y(jié)RLA,不僅是名稱的改變， 也說(shuō)明了閥控蓄電池的發(fā)展歷程o早期的“免維護(hù)蓄電池” MF,是指蓄電池所用期不需加水、補(bǔ)酸。蓄電池 免維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可追溯到20世紀(jì)3

6、0年代。1933年美國(guó)為軍用的忖的，首次 將Pb-Ca合金珊應(yīng)用于需要低自放電率(浮充)場(chǎng)合。70年代中期，美國(guó)的 Gates公司推出了現(xiàn)代MF電池。80年代，由于先進(jìn)的冶金、化工新技術(shù)引入電 池行業(yè)中使MF電池更加完善，出現(xiàn)了 SLA密封鉛酸蓄電池的稱謂。SLA除了 采用電池內(nèi)部氣體復(fù)合技術(shù)外，還對(duì)電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，采用單向氣閥，使 電池達(dá)到密封。隨著排氣閥(安全閥)的日益完善，特別是有比較準(zhǔn)確的開(kāi)、 閉閥壓力，閥成了氣體復(fù)合與防泄漏、密封的主要部件。因而稱為VRLA(Valve Regulated Lead-Acid Battery)閥控密封式鉛酸蓄電池。2運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)閥控蓄電池的運(yùn)行維

7、護(hù)標(biāo)準(zhǔn)主要有IEEE標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE (電氣和電子工程師協(xié)會(huì))1996年發(fā)布了 IEEE標(biāo)準(zhǔn)1188-1996 IEEE推薦的 對(duì)固定使用的閥控蓄電池的維護(hù)、試驗(yàn)和更換標(biāo)準(zhǔn)，2003年對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修 訂后重新發(fā)布。修訂改動(dòng)內(nèi)容不多，主要對(duì)其中蓄電池核定性充放電周期、內(nèi) 阻(電導(dǎo))測(cè)試等部分做了調(diào)整。我國(guó)2000年發(fā)布了電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，DL/T724- 2000電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程。國(guó)家電網(wǎng)公司2004 年底發(fā)布了企業(yè)內(nèi)部的直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范，其中包含了對(duì)閥控蓄電池 的運(yùn)行維護(hù)的規(guī)定。3原理、結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)3. 1閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)和原理閥控蓄電池由極板

8、、隔板、防爆帽、外殼等部分組成，采用全密封、貧液 式結(jié)構(gòu)和陰極吸附式原理，在電池內(nèi)部通過(guò)實(shí)現(xiàn)氧氣與氫氣的再化合，達(dá)到全 密封的效果。閥控蓄電池按固定硫酸電解液的方式不同而分為兩類，即采用超 細(xì)玻璃纖維隔板（AGM）來(lái)吸附電解液的吸液式電池和采用硅凝膠電解質(zhì)（GEL）的膠體電池。這兩類閥控蓄電池都是利用陰極吸收原理使電池得以密封 的。所謂陰極吸收是讓電池的負(fù)極比正極有多于的容量。當(dāng)蓄電池充電時(shí)， 正極會(huì)析岀氧氣，負(fù)極會(huì)析岀氫氣，正極析氧是在正極充電量達(dá)到70%時(shí)就開(kāi)始 了，負(fù)極析氫則要在充電到90%時(shí)方開(kāi)始，析出的氧到達(dá)負(fù)極，跟負(fù)極起下述反 應(yīng)：2Pb + 0: = 2PbO； 2PbO + 2

9、H:SOs =2PbSO, + 2H:O。通過(guò)這兩個(gè)反應(yīng)，達(dá) 到陰極吸收的U的。再加上氧在負(fù)極上的還原作用及負(fù)極本身氫過(guò)電位的提 高，從而避免了大量析氫反應(yīng)。AGM密封鉛蓄電池使用純的硫酸水溶液作電解 液，隔膜保持有10%的孔隙不被電解液占有，正極生成的氧就是通過(guò)這部分孔隙 到達(dá)負(fù)極而被負(fù)極吸收的。Gel膠體密封鉛蓄電池內(nèi)的硅凝膠的電解液是山硅溶 膠和硫酸配成的，電池灌注的硅溶膠變成凝膠后，骨架要進(jìn)一步收縮，使凝膠 出現(xiàn)裂縫貫穿于正負(fù)極板之間，給正極析出的氧提供了到達(dá)負(fù)極的通道。兩種 閥控蓄電池遵循相同的氧循環(huán)機(jī)理，所不同的僅是為氧達(dá)到負(fù)極建立通道的方 式不同。3. 2閥控蓄電池的特點(diǎn)與防酸隔

10、爆式蓄電池相比，閥控蓄電池有以下特點(diǎn)：（1）固定的電解液，增進(jìn)氧氣從正極向負(fù)極的擴(kuò)散。（2）內(nèi)部密封結(jié)構(gòu)和自動(dòng)開(kāi)關(guān)的安全閥。蓄電池在內(nèi)部壓力下工作，以 促進(jìn)氧氣的再化合。蓄電池內(nèi)部壓力增加到一定程度時(shí)，安全閥自 動(dòng)打開(kāi)排氣；而當(dāng)氣壓將低到規(guī)定限度以下時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉。（3）改進(jìn)的板柵材料。閥控蓄電池的正極板多采用高純度的鉛錘合金制 成，負(fù)極板多采用高純度的鉛鈣合金支撐，這樣的結(jié)構(gòu)可減少電腐 蝕的程度。（4）較堅(jiān)硬的外殼。曲于閥控蓄電池的外殼要承受一定的內(nèi)部壓力，故 外殼采用高強(qiáng)度耐壓防爆的材料制成，使得外殼更加堅(jiān)固耐用。（5）不需加水、補(bǔ)酸。閥控蓄電池的閥控密封結(jié)構(gòu)和內(nèi)部的氧循環(huán)機(jī)制 使得其

11、電解液損失小，在使用期間無(wú)需加水、補(bǔ)酸。（6）安裝占用空間小，可分層安裝在電池架上或電池屏內(nèi)。（7）對(duì)環(huán)境污染小，運(yùn)行期間酸霧和可燃?xì)怏w逸出少。（8）對(duì)使用環(huán)境要求較高，受環(huán)境溫度影響大。4失效的機(jī)制閥控蓄電池是一個(gè)復(fù)雜的電化學(xué)體系，其性能和壽命取決于制備電極的材 料、工藝、活性物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)、電池運(yùn)行狀態(tài)和條件等。它的失效因素主 要有如下兒種。4. 1正極板的腐蝕對(duì)浮充電使用的電池，板柵腐蝕是限定電池壽命的重要因素。在電池過(guò)充 電狀態(tài)下，正負(fù)極板上反應(yīng)如下：正極：2 H：0 f 0 ：+ 4 H' + 4 e負(fù)極：Pb + 1/2 0 3+ 2 H + + SOf - PbSO.+

12、 H;0PbSO, + 2 e f Pb + SO.''負(fù)極凈反應(yīng)為：1/2 0： + 2 H' + 2 e- - H：0可見(jiàn)，負(fù)極產(chǎn)生水，降低了酸度，而正極反應(yīng)產(chǎn)生IT,加速了正極板柵的 腐蝕。閥控蓄電池中的電解液固定，在浮充過(guò)程中由于氧復(fù)合的作用，其浮充 電流高于流動(dòng)電解液的蓄電池，同時(shí)正極的電位也比流動(dòng)電解液蓄電池中高。 因此對(duì)閥控蓄電池來(lái)說(shuō)其板柵腐蝕的問(wèn)題尤為重要。4. 2水損失閥控蓄電池在使用期間氧復(fù)合機(jī)制的效率不是100%,山于再化合反應(yīng)不完 全及板柵腐蝕引起水的損失，當(dāng)每次充電時(shí)，山于產(chǎn)生氣體的速率大于氣體再 化合速率，導(dǎo)致一部分氣體逸出，造成水的損失。閥

13、控蓄電池因?yàn)槠潆娊庖翰?可補(bǔ)充，所以失水也是其特有的失效原因之一。4. 3枝狀結(jié)晶生成閥控蓄電池山于電解液不流動(dòng)所以不易產(chǎn)生枝狀晶體。但當(dāng)閥控蓄電池處于 過(guò)放電狀態(tài)，或長(zhǎng)期以放電狀態(tài)放置時(shí)，枝狀晶體穿透隔膜的現(xiàn)象仍會(huì)發(fā)生。 在這種情況下，負(fù)極pH值增加，極板上生成可溶性鉛顆粒，促進(jìn)板狀結(jié)晶生成 穿透隔膜造成極間短路，使電池失效。這種失效電池的電壓為零。4. 4負(fù)極板硫酸鹽化負(fù)極在電池充、放電中的反應(yīng): 放電過(guò)程 Pb+ H=SO - 2 H f PbSO.4- 2 H'充電過(guò)程 Pb+ 1/2 02+ H：SOs f PbSOt+ H：0由于自化合反應(yīng)的發(fā)生，無(wú)論電池處于充電或放電狀態(tài)

14、，負(fù)板總有硫酸鉛 存在，使負(fù)極長(zhǎng)期處于非完全充電狀態(tài)，形成不可逆硫酸鉛，使電池容量減 少，導(dǎo)致電池失效。閥控蓄電池比防酸隔爆蓄電池更易岀現(xiàn)負(fù)極的硫酸化。這 是由于：（1）實(shí)現(xiàn)氧循環(huán)而造成的負(fù)極板較低的電位；（2）固定的電解液造 成的電解質(zhì)的分層。4. 5熱失控?zé)崾Э厥情y控蓄電池所特有的一種失效模式熱，它與閉合氧循環(huán)的機(jī)理有 關(guān)。水分解為氫氣和氧氣的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生熱量，每18克水分解產(chǎn)生210.6千焦的 熱量。常規(guī)蓄電池在充電時(shí)，除了活性物質(zhì)的再生外，還有電解質(zhì)中的水電解 生成氫氣和氧氣。氣體從電池內(nèi)析出的過(guò)程中帶走了水電解所產(chǎn)生的熱量。閥 控蓄電池在充電時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生的氧氣流向負(fù)極，氧氣在負(fù)極板使活性

15、物質(zhì)海面狀 鉛氧化，并有效地補(bǔ)充了電解而失去的水。這樣，雖然消除了爆炸性混合氣體 排出的問(wèn)題，但這種密封結(jié)構(gòu)使得熱擴(kuò)散減少了一種重要途徑，散熱只能通過(guò) 電池殼壁的熱傳導(dǎo)進(jìn)行。當(dāng)VRLA電池工作在浮充或完全再化合模式的過(guò)充狀態(tài)時(shí)，沒(méi)有純化學(xué)反 應(yīng)，兒乎所有過(guò)充的能量都轉(zhuǎn)化成熱能。如果系統(tǒng)周圍環(huán)境能將產(chǎn)生的熱散發(fā) 并達(dá)到平衡，那么就沒(méi)有熱失控問(wèn)題。當(dāng)再化合反應(yīng)熱量升高率超過(guò)了散熱 率，電池的溫度就會(huì)升高并且需要更大的電流來(lái)維持浮充電壓。而額外的電流 乂引起更多的化合反應(yīng)和熱量產(chǎn)生，從而進(jìn)一上使電流溫度升高，并如此往 復(fù)。這種純效應(yīng)加速電池干涸和內(nèi)部壓力的升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電池熔化或爆 炸起火。熱失

16、控的潛在問(wèn)題會(huì)山于環(huán)境溫度的升高、單體或充電系統(tǒng)的故障而 進(jìn)一步惡化。因此電池安裝時(shí)良好的通風(fēng)和合適的環(huán)境溫度很重要。為降低發(fā) 生熱失控的風(fēng)險(xiǎn)，充電裝置的浮充電圧應(yīng)根據(jù)蓄電池的環(huán)境溫度進(jìn)行溫度補(bǔ) 償。5影響壽命的主要因素有些用戶認(rèn)為閥控蓄電池是免維護(hù)電池，廠家也有類似的誤導(dǎo)宣傳。閥控 蓄電池特有的氧復(fù)合機(jī)理和閥控密封的結(jié)構(gòu)，雖然在一定程度上減少了它的維 護(hù)丄作量，但使得其比防酸隔爆蓄電池在可黑性和魯棒性上有所下降，更容易 受環(huán)境的變化、使用條件等因素的影響。過(guò)充、過(guò)放、滲液、環(huán)境溫度過(guò)高、 浮充電壓過(guò)高等因素對(duì)閥控蓄電池的健康影響更大。5. 1環(huán)境溫度環(huán)境溫度過(guò)高對(duì)閥控蓄電池使用壽命的影響很大

17、，溫度升高時(shí)，蓄電池的 極板腐蝕將加劇，同時(shí)將消耗更多的水，從而使電池壽命縮短。閥控蓄電在使 用中對(duì)溫度有一定要求。典型的閥控蓄電池高于25 °C時(shí)，每升高69 °C,電 池壽命縮短一半。因此，其浮充電壓應(yīng)根據(jù)溫度進(jìn)行補(bǔ)償，一般為24 mV/°C,而現(xiàn)有很多充電機(jī)沒(méi)有此功能。為達(dá)到閥控蓄電池的最佳使用壽命，應(yīng) 盡可能創(chuàng)造恒溫下的使用環(huán)境，同時(shí)保持蓄電池良好的通風(fēng)和散熱條件。具體 來(lái)說(shuō)，安放蓄電池的房間應(yīng)有空調(diào)設(shè)備：蓄電池?cái)[放要留有適當(dāng)?shù)拈g距，改善 電池與環(huán)境媒介的熱交換，電池間保持不小于15mm的間隙，電池與上層隔板間 不小于150mm的間距的“通風(fēng)道”來(lái)降低溫升

18、。5. 2過(guò)度充電提升浮充電壓，或環(huán)境溫度升高，使充入電流陡升，氣體再化合效率隨充 電電流增大而變小，如圖1所示，在0. 05C時(shí)復(fù)合率為90%,當(dāng)電流在0. 1C 時(shí)，氣體再化合效率近似為零。由于過(guò)充電將使產(chǎn)生的氣體不可能完全被再 化合，從而引起電池內(nèi)部壓力增加，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定壓力時(shí)，安全閥打開(kāi)，氫氣和 氧氣逸出，同時(shí)帶出酸霧，消耗了有限的電解液，導(dǎo)致電池容量下降或早期失 效。其次，在長(zhǎng)期過(guò)充電狀態(tài)下，IT增加，從而導(dǎo)致正極附近酸度增加，板柵 腐蝕加速，使板柵變薄，加速電池的腐蝕，使電池容量降低，從而影響蓄電池 的壽命。為避免產(chǎn)生多余的氣體，閥控蓄電池對(duì)充電機(jī)穩(wěn)壓、限流精度提出了 較高的要求。圖

19、一充電電壓和氣體吸收效率間的關(guān)系5. 3過(guò)度放電或小電流放電蓄電池過(guò)度放電主要發(fā)生在交流電源停電后，蓄電池長(zhǎng)時(shí)間為負(fù)載供電。 當(dāng)蓄電池被過(guò)度放電時(shí)，會(huì)在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。因硫酸鉛是一種 絕緣體，它的形成必將對(duì)蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。在陰極 上形成的硫酸鹽越多，蓄電池的內(nèi)阻越大，電池的充、放電性能就越差，蓄電 池的使用壽命就越短。小電流放電條件下形成的硫酸鉛，要氧化還原是十分困 難的，若硫酸鉛晶體長(zhǎng)期得不到清理，必然會(huì)影響蓄電池的容量和使用壽命。III 4. 4可知，過(guò)度放電或小電流放電對(duì)閥控蓄電池的影響比對(duì)常規(guī)蓄電池的影 響更大。因此在直流系統(tǒng)交流電源失去后，要嚴(yán)密監(jiān)

20、視蓄電池的電壓和電流， 防止閥控蓄電池過(guò)度放電。為避免小電流放電，閥控蓄電池不應(yīng)長(zhǎng)期退出系統(tǒng) 運(yùn)行。6運(yùn)行維護(hù)6. 1核對(duì)性充放電核對(duì)性充放電能最直接地反映蓄電池的健康狀態(tài)，需要定期進(jìn)行。對(duì)于閥控蓄電池核對(duì)性充放電的周期，不同規(guī)程的規(guī)定也不完全相同。IEEE標(biāo)準(zhǔn)1188-2005 （IEEE推薦的對(duì)固定使用的閥控蓄電池的維護(hù)、試驗(yàn)和 更換標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定“閥控蓄電池的核對(duì)性充放電周期不大于2年，當(dāng)達(dá)到85%的 設(shè)計(jì)壽命或容量小于90%后每年進(jìn)行一次容量測(cè)試曲”。DL/T724-2000 （電力 系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程）和國(guó)家電網(wǎng)公司直流電源 系統(tǒng)管理規(guī)范規(guī)定“新電池安裝后每2-3

21、年進(jìn)行一次核對(duì)性試驗(yàn)，運(yùn)行6年 以后的，應(yīng)每年進(jìn)行一次”。從筆者對(duì)3000余只閥控蓄電池近8年運(yùn)行數(shù)據(jù) 來(lái)看，4年以后容量不滿足要求比率較高，發(fā)生故障的蓄電池中運(yùn)行4年以上 的占80. 3%o因此，建議4年內(nèi)每2年進(jìn)行一次核對(duì)性充放電，4年后每年進(jìn)行 一次核對(duì)性充放電；容量小于90%且大于等于80%的蓄電池組應(yīng)每年進(jìn)行一次 核對(duì)性充放電；容量小于80%的蓄電池組應(yīng)盡快更換，在更換前應(yīng)將核對(duì)性充 放電周期縮短為3個(gè)月至半年。6. 2內(nèi)阻測(cè)試蓄電池的內(nèi)阻是反映運(yùn)行中蓄電池健康狀態(tài)（S0H）的一項(xiàng)重要的參數(shù)，內(nèi) 阻值如明顯的變化，表明單體電池的性能也發(fā)生明顯的變化。在運(yùn)行中應(yīng)定期 進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試周期

22、為一季度到一年。不同的內(nèi)阻儀器測(cè)試的結(jié)果偏差較大， 且同一蓄電池內(nèi)阻進(jìn)行縱向比較才與SOH有較高的相關(guān)性。因此，蓄電池投運(yùn) 6個(gè)月性能穩(wěn)定后應(yīng)用內(nèi)阻測(cè)試儀記錄蓄電池內(nèi)阻的原始值作為基準(zhǔn)值。在以 后的運(yùn)行中定期測(cè)量蓄電池的內(nèi)阻并與參考值相比較。當(dāng)內(nèi)阻值與基準(zhǔn)值偏差 超過(guò)30%時(shí)就要引起注意，應(yīng)采用容量測(cè)試等更精確的措施來(lái)確定蓄電池的 S0H。6. 3均衡充電頻繁進(jìn)行均衡充電都對(duì)蓄電池組不利，具體應(yīng)遵守制造廠的規(guī)定，還需要 結(jié)合蓄電池組的運(yùn)行狀況，對(duì)其當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估后，確定是否應(yīng)進(jìn)行均衡充 電。不建議將直流系統(tǒng)的均衡充電設(shè)置為三個(gè)月自動(dòng)進(jìn)行。對(duì)個(gè)別落后的蓄電池，應(yīng)對(duì)單電瓶進(jìn)行均衡充電處理，使其恢

23、復(fù)容量，若 處理無(wú)效，應(yīng)更換。不宜采用對(duì)整組蓄電池進(jìn)行均衡充電的方法處理個(gè)別落后 蓄電池，防止多數(shù)正常電池被過(guò)度充電。6. 4不一致性及其改善措施蓄電池的不一致性是指同一規(guī)格型號(hào)的單體蓄電池組成電池組后，其電 壓、荷電量、容量及其衰退率、內(nèi)阻及其隨時(shí)間變化率、壽命、溫度影響、自 放電率及其隨時(shí)間變化率等參數(shù)存在一定的差別，其對(duì)外表現(xiàn)為串聯(lián)使用時(shí) 的單瓶浮充電壓的差別。蓄電池即使成組前經(jīng)過(guò)篩選電池的一致性較好，經(jīng)過(guò) 一段時(shí)間的使用后也會(huì)出現(xiàn)差異，其不一致性隨著其單瓶浮充電壓的差別增加 而逐漸加重，呈現(xiàn)惡性循環(huán)，從而造成整組蓄電池壽命的下降。造成蓄電池不 一致的原因主要山電池及電池組設(shè)計(jì)引起的差異

24、、初期性能的差異、使用過(guò)程 中出現(xiàn)的差異等何。傳統(tǒng)的改善蓄電池一致性的方法是整組均衡充電，這種均衡的代價(jià)是對(duì)電 壓高的蓄電池造成損害，尤其是閥控蓄電池因其貧液結(jié)構(gòu)，易產(chǎn)生失水、熱失 控等現(xiàn)象。對(duì)均衡充電的改進(jìn)的方法是進(jìn)行單瓶的均衡充電維護(hù)，有一定的效 果，但缺點(diǎn)是需要將蓄電池退出系統(tǒng)，操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力且無(wú)法根本解決問(wèn)題。U 前解決運(yùn)行中蓄電池不一致較先進(jìn)的的方法是蓄電池的主動(dòng)均衡技術(shù)，其原理 是在蓄電池組加裝均衡器，通過(guò)外回路來(lái)強(qiáng)制將單瓶的充電電壓差控制一定范 圍內(nèi),對(duì)2V的蓄電池一般控制在10mV內(nèi)叭6. 5閥控蓄電池的在線監(jiān)測(cè)山前面的討論可知閥控蓄電池的失效模式比常規(guī)電池多，因此對(duì)其進(jìn)行監(jiān) 測(cè)

25、的必要性也更加迫切。監(jiān)測(cè)裝置對(duì)閥控蓄電池的溫度、電壓過(guò)高，充電電流 過(guò)大，個(gè)別電池短路、深度放電時(shí)個(gè)別電池電壓過(guò)低等重要故障應(yīng)能及時(shí)檢測(cè) 并發(fā)出告警，以便及時(shí)采取措施。隨著蓄電池在線維護(hù)技術(shù)的發(fā)展，蓄電池監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)逐漸融合了對(duì)蓄電池的維護(hù)功能，例如對(duì)蓄電池進(jìn)行容量測(cè)試、在線對(duì) 蓄電池組進(jìn)行單瓶的內(nèi)阻測(cè)量、蓄電池的主動(dòng)均衡等。7. 結(jié)論影響閥控蓄電池壽命的因素有很多，主要因素是溫度和充電方式。了解閥 控蓄電池失效的原因和影響其壽命的主要因素，便于我們根據(jù)閥控鉛酸蓄電池 的特點(diǎn)，針對(duì)影響閥控蓄電池使用壽命的主要因素，不斷提高維護(hù)的水平。通 過(guò)檢測(cè)和維護(hù)，早期診斷來(lái)預(yù)防閥控蓄電池可能出現(xiàn)的故障，提高變電站直流 系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。參考文獻(xiàn)：11 Moore, R;Vigil, J;McElroy, S;Tsuchimoto, G Real-Time Expected life and Capacity on VRLA and Flooded Products Unraveling the Predicting CodeC2 Telecommunications Energy Conference, 2004. INTELEC 2004. 2