通信用密封铅蓄电池常见故障探讨

赵光石

【摘 要】 本文论述了通信用阀控式密封铅蓄电池组常见故障、出现的原因和解决方法，早期诊断和预防蓄电池组可能出现的故障，以期延长电池寿命，确保通信电源系统的可靠性。

【关键词】 通信电源 蓄电池 可靠

阀控式密封铅蓄电池相对于传统的铅酸蓄电池也叫免维护蓄电池，但并不是完全免维护。密封铅蓄电池是化学能与电能互相转换器件，其性能好坏，与材料、结构、工艺、环境和日常维护到位等因素有密切关系。下面就蓄电池常见故障、原因和解决办法做初步分析说明。

1 电池早期失效

1.1 早期失效及其危害性

早期失效指的是一些阀控式密封铅蓄电池组在使用过程中，不到1年其电容量就低于额定值的80%；或整组电池虽然普遍很好，但其中个别电池的性能急剧变差。

电池组中若有个别电池失效，那么恒流充电时一是其电压会迅速升高，并导致整组电池充电电压升高；二是会引起整组电池充电电流下降，延长充电时间。

若个别电池出现内部短路时，其充电电压就低于其他电池，当整组电池已充足电时，该落后电池却尚未充好。长此下去就会出现恶性循环，影响整组电池性能。

多组并联使用的蓄电池组中若有一组电池失效，则在充电时会出现各组电池充电电流不匀（即偏流）现象。若发展下去，会导致正常的蓄电池组提前失效。

1.2 早期失效原因与对策

（1）电池结构缺陷。由于密封铅蓄电池的某些结构特点，就有可能导致早期失效。为此，除生产厂家应当保证结构更加合理、充足的电解液量和一定的气阀开启压力外，运输或储藏期间，还要注意不要剧烈震动、挤压和倒置。

（2）生产工艺和原材料。个别早期失效电池的出现，一般是由于生产过程中的个别偶然因素引起的。做为用户，应当把好质量关，在招、投标过程中，充分考虑厂家资质和条件。

（3）维护工作跟不上。免维护电池并不是不维护，维护工作是延长电池寿命的关键性因素。

为避免蓄电池组中混入早期失效电池，在新电池投运之前，都要进行一次容量测试。如果额定电压2V的电池各个放电终止前的电压不低于1.80V，并且差别不大，比较均匀，则本组电池性能一定不错；如若其中个别电池电压下降很快，则很可能是落后电池，必须查明原因采取措施。

2 电池失水

2.1 电池失水及其危害性

阀控式密封铅蓄电池是在“贫液”状态下工作的其电解液完全贮存在多孔性的隔膜之中。当水损失达到3.5ml/Ah时，电池容量会降至初始容量的75%以下；当水损失达到25%时，电池寿命将会终止。

实际情况表明，电池失水是导致阀控式密封铅蓄电池组容量下降的重要原因。一旦电池失水，就会引起电池正负极板跟隔膜脱离接触或供酸量不足，引起电池放不出电来。

2.2 电池失水的原因

（1）气体复合不完全。标准中规定了气体复合效率>95%，实际上正常状态下可以使复合效率达到97%～98%，也就是说总会有 2%～3%的氧从电池内部溜出来。这部分氧来源于电解水反应，其量虽小，但数年累积起来其量就是可观的了。

如果电池灌酸量太多，则气体复合效率会进一步降低。

（2）电池密封不好或单向阀太松。这是造成充电产生的氧逸出电池的重要原因。尤其是在均衡充电或补充充电时，由于充电电压提高了，析氧量就增大，电池内部压力增大，一部分氧来不及去阴极复合就冲出单向阀外逃。 为此，在电池外壳强度允许的条件下，才尽量要求提高单向阀的开启压力。

（3）浮充电压不合乎要求。通信用阀控式密封铅蓄电池一直都是处于浮充状态下工作的，浮充电压选择是否妥当对电池寿命影响极大。浮充电压选得偏高或电池温度升高时，若没有及时将浮充电压调下来，就会加速电池失水过程。

2.3 减少电池失水的措施

这一工作要由电池生产厂家和用户协力进行，下边只就维护过程提出几点建议。

（1）正确选择及时调整浮充电压。浮充电压过高，电解水反应加剧，析气速度大，失水量必然增大；浮充电压过低，虽然可降低失水速度，但容易引起极板硫酸盐化。因而必须根据电源系统负荷电流大小、停电频次以及电池温度和电池组新旧程度及时调整浮充电压。目前使用的直流开关电源，大部分都具有浮充电压自动温控功能，在温度没有保障的机房，建议开启此项功能。

（2）尽可能使环境温度保持在20℃±5℃，这样方可保持电池内部温度不超过30℃，短时间内也不超过35℃。

（3）定期检测电池内阻（或电导）。电池组电容在50%以上时，测得的内阻值几乎没有变化，只是在低于50%时其内阻值才会迅速升高。并且，蓄电池内部焊接（极群焊接、端子与极柱焊接）不良，注液量过多或过少，也会影响内阻值的大小。因而，一般来讲，对使用中的蓄电池组（容量均在80%以上）不能用内阻（或电导）来估算电池容量，当然也就不能预测电池的使用寿命。然而对同一电池而言，一旦发现内阻异常增大，则很可能是失水所致，其结果必然导致容量下降。

（4）适当补加蒸馏水。这项工作理论上是可行的，但对于密封铅蓄电池来说施行起来有一定难度。当然，如果电池出现硫酸盐化或电池处于寿命后期，即使补加水也是无济于事的。

3 延长电池使用寿命的有效措施

电池的设计和生产工艺决定了蓄电池组的额定性能，电池组的使用维护则是保证了蓄电池组性能的可靠发挥。以下只从使用维护角度提出几点意见和采取的措施。

（1）尽量使电池处于充足电状态。铅蓄电池放电产物是PbSO4，若不及时充电将会转化为Pb和PbO2，那么PbSO4晶体就发生变化失去活性，引起极板硫酸盐化，降低电池容量，缩短电池寿命。

（2）正确选择并及时调整浮充电压。这一措施对防止电池失水和热失控至关重要。

（3）尽可能使电池的环境温度保持20℃～25℃。虽然电池允许的工作温度范围为-15℃～+45℃，但电池的最佳工作温度应当为25℃左右。

（4）定期对电池进行核对性放电和容量测试，设置好整流器的自动均充周期、限流值等参数。

为使通信电源系统中阀控式密封铅蓄电池安全可靠地工作，除了要保证电池的质量外，还应当加强蓄电池组的使用维护工作，使其尽可能在最佳条件下运行。蓄电池组中各单块电池充电或放电电压的均匀性是衡量和判断电池质量状态的重要标志。

参考文献：

[1]朱雄世.《新型电信电源系统与设备》.endprint