旧蓄电池放电挑选与利用方法探讨

庹德兵

【摘要】 基站电池组的劣化严重缩短了停电后的放电时间，很多情况是由于电池组里存在几只落后电池导致供电时长的缩短，而其它电池性能依然良好，如果将整组电池报废处理将造成极大的浪费。本文介绍旧电池的核对性放电挑选和重新利用的方法。

【关键词】 阀控电池 放电 电流 电压

一、引言

我们所维护的村村通、移动基站很多建设在野外，很多基站的电池组里存在落后电池，这样导致停电后电池放电时间远低于原设计值，更甚者电池组的放电时长不能满足发电人员赶到基站。经过日常的测试分析，我们发现只要48v的电池组里存在3块及以上的严重落后电池，那么整组电池将很快到达一次下电的门限，为保证网络指标，一般会对电池组进行更新，但是一些早期劣化的电池组里还有大部分单体电池性能依然良好，整组报废处理将造成资源浪费。

本文介绍旧电池的核对性放电挑选和重新利用的方法，在无资源更换时，提高基站停电后电池的供电时长。

二、蓄电池充放电原理

2.1 放电电流与容量的关系

基站所使用的阀控电池的容量是按照10小时率所标注的，如果放电的电流大于10小时率的放电电流，那么将不能放至100%额定容量，常用放电率的容量、放电电流和终止电压关系如表1所述[1]。

基站一般使用的是300Ah至500Ah的电池，其在5小时率的放电电流与容量对应的关系如表2所述。

2.2 恒压限流充电[2]

蓄电池放电后，应及时充电，现在广泛采用的是恒压限流充电，整流器以稳压限流方式运行。

其恒压值一般为均充电压，YD/T799-2002中规定：“蓄电池均衡充电单体电压为2.30～2.35v（25℃）”，不同厂家的蓄电池有很小的差别，一般定位单体2.35v（25℃），-48v电源系统的电池组均充电压应为56.4v，并按照单体电池温度补偿系数（-3～-3.6）mv/℃来进行修正。

其限流值通常限制在0.2C10以下 ，由于蓄电池失去的电量应该得到及时补充，因此充电电流也不能太小，一般充电限流值取0.1C10。在电池组放电容量较深时，均充时间不能太短一般设置为12～18小时。

2.3 浮充充电[2]

当均充充电电流减小到预先设定的转换电流时，转换电流一般设置为0.01C10，充电电源就会自动改为浮充充电状态，假如未达到转换电流，当均充时间达到时，也会转换为浮充充电状态。

YD/T799-2002中规定“蓄电池浮充电单体电压为2.20～2.27v（25℃）”。需要注意，这是指不同厂家生产的阀控铅酸蓄电池允许进网的浮充电压范围，而不是一个蓄电池成品的浮充电压允许的变化范围。对于一种产品，阀控式蓄电池的浮充电压在25℃条件下是一个确定值。温度变化时，浮充电压应进行温度补偿，单体电池按补偿系数为（-3～-3.6）mv/℃来进行修正。

不同厂家的产品，规定的浮充电压有所不同，每只为2.23～2.25v（25℃）较为多见，因此在-48v电源系统的电池组浮充电压应为53.5～54.0v（25℃）。

2.4 蓄电池的寿命[2]

YD/T799-2002《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》中规定：在环境温度不超过30℃的情况下，2v系列的蓄电池折合浮充寿命不低于8年。

当蓄电池的实际容量低于额定容量的80%时，视为蓄电池寿命终止。

三、放电挑选及利用

3.1 初步挑选

3.1.1 年限挑选

蓄电池是有寿命的，虽然设计的寿命长达15年，但是实际使用无法达到理想的使用环境，一般寿命不会超过8年。因此挑选旧电池时，应该选用不超过8年的电池，超过8年的电池一般没必要进行挑选，除非急需几块同型号的电池来解燃眉之急。

3.1.2 外观挑选

观察电池外观，对漏酸、外壳鼓胀和爬酸的电池直接做报废处理，没用再利用的价值。

3.1.3 电压挑选

旧电池拆除以前一般在浮充状态，应该在满容量状态，随着存放时间的延长，电压会有一定下降，测量单体电压，如果电压低于2.0v或者明显低于其它同期电池，这样的电池也无必要进行挑选，除非数量不够时可以挑选几只一同测试。

3.2 补充蒸馏水

旧电池经过多年的运行，大都伴随的有失水现象，经过外观和电压挑选出来的电池可适量补充性质地加注蒸馏水，加注过程中，每加入50ml，关注蒸馏水吸收情况，以白色海绵体吸收变慢为止，防止加多。已使用4～5年的电池加注蒸馏水的经验值（最大值）：300AH加240ml，400AH加注320ml，500AH加注400ml。

3.3 充电

容量放电前应进行均充，使电池电量充足。当均充转浮充后，浮充电流应在0.01C10，并且连续稳定2～3小时不变，这表明电池已经充足。

3.3.1 串联均充

一般将24只电池用连接条连接后，对电池进行均充，为保证均充效果，单体电压应保持在2.35～2.40v（2v单体），对应一组电压在56.4～57.6v，充电电流限流不超过0.2C10，这种方法在单体电池容量相差不大时使用。

3.3.2 并联均充

将单体开路电压不小于2.06v的电池，用单体充电器充电，根据单体充电器的容量，将多只并联起来充电，单体充电器电压调至2.40v，限流值根据实际情况调节。单体电压小于2.0～2.06v的电池，如果需要使用，先用单体充电器充电后，再并联均充。这种方法适合电池容量差异较大时使用，特别是从不同基站退役下来的同型号电池，为保证电池充足的一致性，第一次放电测试应使用这种方法。

3.4 初步放电测试

电池充足电后，将其串联在一起，一般为24块串联为一组，放电负载最好选择专门的放电测试仪表，可以精确的设置放电电流，没有条件的可以采用负载电阻丝放电，放电电流只能按照接近设置了，同样也能测试出电池性能。

3.4.1 放电电流与时间

放电电流的选择以5小时率比较合适，放电的深度也没必要达到100%核对测试，放电电流为0.17C10，这样放电电流不算太大，放电3小时时间也不会很长，60%容量测试就可以基本掌握电池性能。

3.4.2 放电测试与终止

由于是旧电池，本来可以做报废处理的，不怕电池过放导致损失，因此只采取3个小时为终止条件，不考虑单体电压和整组电压。用蓄电池放电综合测试仪可方便的记录下整个放电过程，利用分析软件可以方便的分析出电池性能。当用负载电阻丝放电时，应每隔15分钟记录一次单体电压值和放电电流值，在放电后期，由于落后电池会导致电流减小，总体的放电的时间要根据放电电流的变化适当延长。

在采用蓄电池综合测试仪测试过程中，应考虑长连接条的压降，在500Ah电池测试时会达到0.025v，应将该电压加到对应的电池电压中。

3.5 电池初步测试挑选

3.5.1 放电经验值

根据多达1000多只电池的实际测试经验，总结判断标准如表3所述。

3.5.2 按照5小时率3小时放电挑选

根据终止时的电压对电池进行归类，并粘贴临时标签，记录放电终止电压，便于挑选电池。将5小时率3小时放电终止电压低于1.80v的电池报废；将终止电压高于1.970v归类为“优良”；将终止电压在1.930-1.969v的归类为“良好”；将终止电压在1.80-1.929v的归类为“一般”。在时间紧迫时可以将初步挑选的结果作为最终结果。

3.6 充电

放电测试结束后，应及时对电池进行均充，将测试完毕的电池不改变组别进行均充，必须保证将电池充满。

3.7 充放电循环

为达到准确的测试结果，并激活一部分电池，可以将这种5小时率3小时放电和均充的过程多做几次循环，实践证明，这种充放电循环方式可有效激活一些性能变差的电池。

3.8 最终测试挑选

在时间允许的情况下，经过2至3次循环放电后，按照5小时率放电4小时做最终测试，这时测试的容量相当于额定容量的80%。

根据最后一次放电测试数据，将每块电池的启用年限、活化时间、电池活化时组号和编号、 5小时率4小时终止电压值、活化方式主要数据打印成标签，将标签粘贴在电池上。充满电后，将5小时率4小时终止电压高于1.80v交付使用，将终止电压高于1.940v归类为“优良”；将终止电压在1.900-1.939v的归类为“良好”；将终止电压在1.800-1.899v的归类为“一般”。

3.9 组合利用

3.9.1 重新组合

将同型号的电池充足电后，按照最后一次测试的结果，按照分出的类别进行组合成一组24块，如果同分类电池无法凑够24只，可挑选终止电压最接近的电池进行组合。

测试容量低于额定容量80%的电池，如果在放电3小时后不低于1.80v仍然可以做应急之需，不要盲目废弃。

3.9.2 备件保存

对于无法组合成整组的电池，每两月至少进行一次补充充电，当做备件来管理，一旦发现同型号的在用落后电池，在整组电池均充后将落后电池用备件替换下来。

四、结束语

按照文中所述方法，笔者在两年多近60余组的旧电池测试挑选中，发现没超过8年的电池大部分还是可以继续使用的，在通过科学的细致的充放电循环和核对性放电测试后，可以准确的挑选出性能合格的电池。电池的组合再利用能够有效提高电池使用年限，避免不必要的资源浪费。