VRLA蓄电池活化处理方法探讨

李宁，邹宇

(湖南省电网建设公司，湖南衡阳 421002）

VRLA蓄电池活化处理方法探讨

李宁，邹宇

(湖南省电网建设公司，湖南衡阳 421002）

蓄电池过一定时间后，使用容量会逐渐降低直至失效。对于落后电池通常采用活化方式来提高单个电池容量，但目前活化方式效果不理想。本文通过活化试验，提出一种初期大电流充放电的新活化方式，能够提高活化效率，同时介绍了活化过程的注意事项，并对活化设备的选用提出新的要求。

电池;活化;内阻;充放电

蓄电池是电力电源系统中直流供电系统的重要组成部分，它与直流充电设备并联在一起作为直流供电电源，在交流或充电机出现故障时成为直流电源可靠供给的最后保障。因此，蓄电池的稳定性和在放电过程中可提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行具有十分重要的意义。阀控密封铅酸蓄电池 (简称“VRLA电池”)具有体积小、防爆、电压稳定、无污染、重量轻、放电性能高、维护量小等优点，目前已被广泛地应用于电力、航空航天、通信、邮电、交通、船舶、应急照明等诸多领域。然而蓄电池经过一定时间的使用后，常因活性物质脱落、板栅腐蚀或极板变形、硫化等因素，使容量逐渐降低直至失效。与普通铅酸蓄电池相比，VRLA电池采用了全密封结构，如果不及时对故障电池和落后电池进行处理，将会产生电池短路或开路，有可能酿成重大事故。

1 落后VRLA电池处理方法

蓄电池在运行过程中会出现个别电池容量偏低与失效的问题，常用的方法是更换同一厂家、同一型号和同一批次蓄电池，否则会因内阻不匹配而使整组蓄电池不能正常使用。但由于电池厂家不能提供合适的电池进行更换，因此有些供电部门靠增加蓄电池数量来解决这个问题，即将现在的103节电池增加到108节，同时在充电屏增加降压装置，整组电池中有5个作为备用，如个别电池出现问题，则直接退掉，这样增加了设备投资成本和维护成本，因此有必要引入蓄电池活化的维护方法。

蓄电池活化有2钟方式:整组活化和单个活化。整组活化就是充电机定期对整组电池进行大电流均充电，以补充蓄电池日常损失的容量，同时通过大电流充电活化极板的活性物质，避免出现落后电池，这种活化方式对于个别效果不佳的电池活化起不了作用;单电池活化是通过在线或离线方式对电池进行来回大电流的充放电，以充分激活蓄电池内部物质，增加电池容量。

2 目前电池活化存在的问题

根据相关规程的要求，电池活化首先是以0.1C10电流放电，再用0.1C10电流进行恒流充电，当电压上升到均充电压 (2.35V)时转恒充电，当充电电流减少到0.01C10电流时开始充电倒记时，结束后转浮充，然后再进入下一个循环。如艾家冲变85号蓄电池容量为60%，内阻为496 μΩ，采用2V单体活化仪按上述程序进行活化，该仪器最大充放电电流为50A，放电程序结束后自动转为充电程序，充电18 h后发现仍处于均衡充电状态，充电电流7.8A，用手触碰电池外壳能明显感觉到发热，为典型的电池热失控，随后进行了第2次活化循环，但电池容量丝毫没有得到提升，同样出现了热失控，由于其充电电流无法降至0.01C10，所以该电池也无法转入浮充状态。这种活化方式效率低，活化效果不理想，经活化后的蓄电池不容易恢复容量。因此，需要寻找一种新的活化方式，来解决活化不理想的问题。

3 电池活化试验分析

从岗市、王家坪、艾家冲等变电站取回4个蓄电池 (其中85号蓄电池为上叙活化过程中出现热失控的电池)进行活化试验。第1个阶段以0.2C10电流对蓄电池充电，电池经过恒流充电—恒压充电—浮充，整个过程约15 h;第2个阶段以0.2C10电流对蓄电池放电，达到1.8V的截止电压时停止放电;第3阶段 (放电截止后)向电池添加专业电池活化液;第4阶段以0.1C10电流进行第2个活化循环。第2个活化循环结束，测量蓄电池容量数据比活化前有明显提高，艾家冲变的85号电池已无热失控现象并已自动转入浮充电状态，详见表1。

表1 蓄电池容量试验情况

在试验过程中也对蓄电池内阻做了测试，发现电池内阻超过基准值2倍以上的活化效果差，29号与94号电池活化前内阻值为1 390 μΩ和1 173 μΩ，而对应新电池的基准值在300 μΩ 和500 μΩ左右。85号与73号电池的阻值分别为496 μΩ与402 μΩ，而基准值应该在400 μΩ左右，初始内阻值超出基准内阻值在1倍之内的蓄电池活化效果明显。内阻测试试验数据见表2。

表2 蓄电池内阻测试情况 μΩ

通过上面的试验结果可以看出，如果能及时发现容量在50%及以上且初始内阻值超出基准值在1倍以内的蓄电池，是能够采用专业的活化仪与活化液来进行活化的，而且可使其容量达到80%以上，同时，电池活化初期即第1阶段采用大电流充放电，能起到较好的活化效果，更快地提高电池容量。

4 电池活化中应注意的问题

(1)放电方式。放电必须是调阻式的直流恒流放电，电流可以在0.2C10～0.5C10之间。之所以强调直流恒流，是由活化的目的而定的。所谓活化，就时要让极板上的活性物质去掉惰性，冲破硫化层，恢复活性。放电时就要求活性物质单向并保持同样流动强度运动。电流要单向，电流值就要恒定，才能达到活化的效果。然而市面很多活化仪，为节省制作成本，虽然注明可适应很宽的电压范围(经常会标称0～48V)，但都不是直流恒流，而是脉冲放电，仅仅是均值恒流，不能做到放电时使活性物质单向并保持同样流动强度运动，电流只要瞬间停顿，活性物质就会往相反方向运动，因此达不到活化的要求。

(2)充电方式。充电时要求前段限流，后段恒压，充电电流 (电压)要求最好是直流，波纹越小越好，这是为了保障充电过程中，使活性物质作单方向运动。有波纹必然带来回流，波纹越大，回流越大，活化效果越差。市面上很多活化仪所配之充电器较为简陋，加之电压调节范围过大，其波纹也就相应很大，电压与电流不甚稳定，活化效果微弱，甚至会损坏电池。

(3)充放电过程中的电流。对长期未作深度放电维护的电池，第1个循环宜采用大电流(0.2C10以上)先放后充;对使用几年的弱电池，应先小电流 (0.1C10以下)充电，再小电流放电，逐渐加大电流，作3～5个以上循环，这样活化成功的几率会大很多。

5 结束语

根据活化试验提出了一种VALV蓄电池活化处理的新方法，通过活化初期大电流充放电和增加活化液等来提高蓄电池活化的容量，试验证明效果良好，值得推广应用。同时通过测量电池内阻值能够迅速判断电池能否恢复容量，减少不必要的维护工作。在活化过程中应选择符合要求的活化设备，杜绝伪劣设备对蓄电池的影响。

TM621.8

B

1008-0198(2011)04-0061-02

10.3969/j.issn.1008-0198.2011.04.020

2010-07-29 改回日期:2011-04-12