阀控式铅酸蓄电池寿命的影响因素及解决策略

马翰超 周莹

（云南电网有限责任公司怒江供电局 云南省怒江傈僳族自治州 673100）

阀控式铅酸蓄电池在工艺技术上选用了高技术的耐腐铅合金，同时运用了超细玻璃纤维棉隔板以及ABS 塑料外壳，电池中并不存在流动电解液，电池本身的内阻较小，大电流的实际放电性能优良，对比于传统的蓄电池而言，其体积较小，重量较轻，不需要加水维护。电力系统中合理的运用阀控式铅酸蓄电池，能够彰显出这一类电池的优势之处，传统的防酸隔爆蓄电池正在逐步的淘汰。依照当前实际的使用情况来看，阀控式铅酸蓄电池的使用寿命受到多种因素的干扰，应该就相关的因素展开合理化的分析，制定出科学的方案，适当的处理相关的问题，保证更好的维护阀控式铅酸蓄电池的正常使用。

1 阀控式铅酸蓄电池的机理分析

阀控式铅酸蓄电池的密封难点重点是掌握充电过程中水的电解。在充电的电压达到了一定的标准后，蓄电池的正极可以释放出氧气，负极也可适当的释放出氧气，导致部分释放的气体中的酸雾直接的影响到环境的整体状况，此外，电解液中的水分也呈现出明显减少的趋势，还需适当的间隔补水维护。阀控式铅酸蓄电池克服了上述的弊端，属于重新研制出的新型产品。在实际运用的过程中，重点是采用了多元优质板栅合金，使得气体释放的过电位明显提升，也就是普通蓄电池板栅合金通常会在2.3V/单体以上时释放气体。在运用了理想的多元合金之后，可以实现在2.35V/单体以上时释放气体的目的，合理的控制了气体实际的释放量。通过适当的运用这种阀控式铅酸蓄电池，使得负极拥有多余的容量也就是比正极多出的百分之十容量。在充电后期，正极实际释放的氧气和负极接触之后，能够产生一系列的反应，便会生成水，确保负极因氧气发挥出的作用，处于一种欠充电的情况，从而并不会出现氢气。正极中的氧气能够被负极铅合理的吸收，之后通过化合成水的过程，确保阴极吸收的效果反映出来。为保证正极释放的氧气可以尽快的流通于负极中，应该适当的运用新型超细玻璃纤维隔板。该类电池在实际运用的时候，新型超细玻璃纤维隔板的孔率可以由橡胶隔板的50%上升至90%以上，确保氧气能够更好的流通至负极之中，之后化合为水。

2 阀控式铅酸蓄电池寿命的影响因素

2.1 过放电

阀控式铅酸蓄电池在实际运用的时候，一旦出现过放电的情况，便会直接的影响到电池的实际使用寿命，最终影响到电池的使用成效。过放电，重点是指的阀控式铅酸蓄电池在实际运用的过程中，处于放电终了状态时，还反映出持续放电的问题，这就导致电池的使用寿命受到影响。某些阀控式铅酸蓄电池实际所处的地区市政道路以及基础建设较为复杂，加之蓄电池自身供电等级的影响，使得供电质量逐步下降，时常出现无规律停电和长时间停电的情况，面对这样的问题，如果未能及时的采取措施加以解决，将会让阀控式铅酸蓄电池产生过放电的问题。

2.2 充放电循环次数

现阶段，依照信息产业的相关规定和具体的技术资料，蓄电池的理论循环寿命通常是500-800 次，证明了循环寿命相对稳固的情况下，循环的次数以及使用的寿命呈现出反比的状态[1]。若是阀控式铅酸蓄电池的供电并不稳定，一旦出现频繁停电的情况，势必会让蓄电池的充放电循环次数有所增加，在特定的时间段内如果出现了充放电循环较为频繁的问题，在循环次数明显增多的时候，蓄电池本身的使用寿命能够受到影响，呈现出逐步缩减的状态。若是阀控式铅酸蓄电池的供电相对稳定，相应的循环次数会不断地减少，使用寿命也会因此而延长。

2.3 环境温度

阀控式铅酸蓄电池更适合运用在15 到30 度的环境中，若是该类蓄电池在环境温度为30 度以上的情况下工作，VRLA 电池的寿命便会逐步的缩减，甚至缩减到一半。温度的上升和下降均能影响到电池本身的放电容量，温度补偿则需要重点关注实际的范围，使其处于相对理想的情况下才能保证实际的成效。在具体的实践中，应该注意温补上限不可超过57V 高压告警值，也就是说单体电压不可超过2.38V。温度也有一定的下限要求，不可在52V 系统开路电压之下，也就是单体电压需要在2.16V 以上。

2.4 参数设置问题

若是阀控式铅酸蓄电池的浮充电压未能进行合理的设置，处于较低的水平，久而久之，便会导致蓄电池充电不到位，正负极板的活性物质难以有效的还原，直接的威胁到电池本身容量的饱和情况，甚至会使其逐步的下降。此外，因为蓄电池自身可以进行放电，浮充电压如果始终处于偏低的状态下，则会导致电池出现亏损的问题，最终减少了正负极板的活性物质，直接的影响到电池的容量，使其迅速的下降。

2.5 极板硫酸化

依照当前报废的蓄电池的解剖情况分析，影响到蓄电池使用寿命的重要原因之一是极板的硫酸化问题。所谓的极板硫酸化，重点是指的蓄电池负极板的硫酸化，重点表现在蓄电池早期容量衰竭上[2]。一旦出现此类问题，势必会在极板上产生硫酸铅，这属于一种绝缘体，可以直接的影响到蓄电池的充放电性能，比如电解液和极板上的物质出现了明显的化学反应，从而导致有效物质的实际作用量明显减少，充电过程中的蓄电池电压呈现出快速升高的状态，电解液的温度也居高不下。放电的过程中，内阻不断的增大，电压也呈现出明显下降的趋势。最终，阴极上的硫酸盐不断地增多，蓄电池承受的内阻力越来越大，电池的充放电性能受到严重的影响，变得越来越差，最终缩短了蓄电池本身的使用寿命。

2.6 热失控

阀控式铅酸蓄电池若是未能进行科学维护和管理，将会使得电池中的温度和电流不断的作用，在相互积累的增强作用下，使得电池本身的温度明显的提高，这对于电池的使用寿命产生了重要的影响。电池属于一种“贪液”的物体，其装配相对紧密，缺乏合理的散热部位，若是未能及时的排除多余的热量，会出现热失控的情况。一旦发生此类问题，会让电池槽出现变形的情况，导致电池本身的容量明显降低，严重时还会导致蓄电池出现干涸的危险，致使电池失效，使用寿命因此而终止。

3 阀控式铅酸蓄电池影响使用寿命的解决策略

通过上述的分析，阀控式铅酸蓄电池使用寿命一般会受到多种因素的干扰，究其原因，应该在多个方面加以考虑。在采取解决方案的时候，应该结合阀控式铅酸蓄电池的基本情况详细的概述，相关的工作人员也需结合实际的原理落实科学的维护方案，以此才能维护蓄电池的正常使用，让其在最佳的条件下平稳的作业[3]。

3.1 调整充电限流值阐述及均衡充周期

因蓄电池本身的构造相对复杂，若是未能进行合理的分析，盲目的采取管理方案，势必造成更为严重的后果，对于蓄电池本身的使用寿命十分不利。需针对于阀控式铅酸蓄电池基本情况，科学的分析相关的问题，方便制定出针对性的应对策略。若是阀控式铅酸蓄电池的供电质量较差，常常出现无规律的停电问题，应该对组合开关电源中充电限流值参数和均衡充周期进行科学的调整。

3.1.1 保护值以及限流值的科学调整

需要适当的依照负载电流的实际情况，计算出蓄电池放电的频率，对于电池欠压保护值和负载切离值的设定加以判断，制定出合理的干预举措。

3.1.2 在线修复

电池容量如果出现了明显下降的情况，可以适当的增加蓄电池的实际充入量，同时完成对落后电池的科学修复。应该在具体的实践中，尝试着运用脉冲充电的手段，实现对“落后电池”的科学充电处理，保证蓄电池能够尽快的恢复到正常的状态下[4]。

3.1.3 优化运行的环境

针对于供电并不稳定的阀控式铅酸蓄电池，应该借助于外电改造以及接入转变等多种多样的手段，促使着供电的质量明显的提升。针对于环境并不理想的情况，需要借助于改造基础设施的方式，使得通风效果更加的合理，同时适当的安装上相应的空调，促使着相应的温度控制于合理的范围内，定期的对空调运行状态加以分析，借助于科学的监控系统，改善当前的实际运行空间。每月需要定时的检查空调的实际运行情况，如果发现存在着异常的问题，应该采取合理化的措施及时的解决，保证更好的规避高温报警之后的处理情况。如果是在夏天高温的状态下，需要及时的运用监控系统对机房空调情况落实好监管，保证实时的分析可能出现的问题，对于停止运行的空调，必须要及时的安排专业人员参与到抢修工作中，以免出现异常情况后盲目落实相关的事务[5]。如果发生高温告警，将会直接的影响到电池本身的性能，所以应该采取合理的措施，将空间环境及时的维护起来。检测温度的误差情况时，还需及时的安排专业的维护人员参与到行动中，通过值班人员合理的核对现场温度和开关电源上的电池温度，可以判断是否存有误差，如果发现异常的情况，能够及时的采取应对策略，保证妥善的解决异常问题。如果发现存在着大误差的温度传感器，则需要及时的将其更换和处理，保证监测的数值更加的精准与可靠。

3.2 调整参数并进行蓄电池维护

如果是蓄电池处于正常的状态，蓄电池的容量符合基本的标准，交流停电次数较少的阀控式铅酸蓄电池可以适当的调整基本参数，同时对蓄电池展开科学维护和管理。

3.2.1 明确时间上限

对于负载电流在1/3110A 的阀控式铅酸蓄电池，放电的时间应该适当的控制于24 小时之内，也就是在这个特定的时间段内尽快的恢复正常的供电。

3.2.2 参数的实时处理

在实际运用阀控式铅酸蓄电池的时候，还可以结合动力环境监控系统的作用，确保停电次数以及时间长短的数据能够及时的获取，对于开关电源中均衡充电的时间判别阐述加以调控，使其处于相对均衡的状态之下[6]。

3.2.3 对保护值进行调整

依照负载电流的实际大小情况，应该将蓄电池在10 小时率以及20 小时率的情况下的放电状态加以计算。对于电池欠压保护值和负载切离值等的设定，还需展开科学的判断。

3.3 明确其与其他蓄电池的区别

电力系统运用的直流电源时，不管是此类蓄电池还是防酸隔爆铅酸蓄电池，都是采取了全浮充方式进行工作。维护人员在进行维护的时候，极易将传统蓄电池的维护方案运用至该类蓄电池的维护中，如对阀控式铅酸蓄电池采取均衡充电或高电压下浮充电方式，这对于电池本身的使用寿命十分不利。阀控式铅酸蓄电池涉及到滤酸垫，可以更好的规避酸雾的逸出问题。但是因为密封蓄电池的不逸出气体需要具备一定的条件，比如充电电压在2.35V/单体以下时并无气体逸出，放电过程中也应该避免气体逸出[7]。但是如果超出了相应的限值，极易出现气体逸出的情况，这个时候的电池体内拥有大量的气体，在短时间内难以被负极吸收，压力一旦超出了特定的数值，便会借助单相排气阀排气，实际排出的气体则会经过滤酸垫的作用，将酸雾过滤出去，从而导致电池的气体也有所损耗。阀控式铅酸蓄电池对于充电电压有着极高的要求，必须要谨遵相关的规定，相关的工作人员应该给予高度的重视。

3.4 控制浮充阶段电池端电压压差

阀控式铅酸蓄电池的使用和具体维护时，应该重视电池的实际均衡状态，同时还需要重点理解浮充电压的相关指标，对于浮充过程中的电池端电压压差的均一性进行合理的控制，保证其处于较为稳定的水平。浮充阶段电池端电压压差的均一性属于一项重要的指标，是影响到电池实际使用寿命的重要指标，因为密封电池难以合理的测试出电解液的相关比重，所以均一性成为了现阶段合理检查阀控式铅酸蓄电池的重要举措之一。电池组内部的各个电池端电压压差较大的时候，极易出现落后电池。日常维护的过程中，相关的工作人员应该清楚地了解这一特殊情况的出现。如果发现浮充时电池组的各个电池端电压出现了异常的情况，并且均一性明显的超出了0.05V/单体，则需要对整组电池采取合理化的均衡充电方案。均衡充电之后的电压最低时，相应的电池也会偏低，需要及时的对该类电池充电。对于部分经过了反复处理后无法恢复至正常状态的电池，必须要及时的将其更换。伴随着先进生产工艺和技术的推广，阀控式铅酸电池可以让电池端电压的均一性更为理想，根据相关的资料证实，国内的厂家已经拥有足够的能力保证电池端电压的压差控制于0.03V/单体内，这在一定程度上使得阀控式铅酸蓄电池的实际使用寿命得以延长[8]。

3.5 关注蓄电池的科学选用

蓄电池的选型以及采购时，应该结合厂家的基本情况加以分析，明确实际的工艺和制造流程，了解质量控制的主要手段，结合技术特征等加以判断。必要的时候可以在厂家展开首次容量试验，方便筛选出差异较小的蓄电池，满足后续的使用需求。

4 结语

为确保阀控式铅酸蓄电池更好的使用，在科学的巡视以及检查之下，还需将相应的运行记录加以优化，为阀控式铅酸蓄电池的科学使用创造优良的条件。科学合理的运行记录能够提供有力的参考，放电记录和均衡记录等信息，能为相关工作的进展提供依据。每月应该逐只记录电池的浮充电压，在落实均衡充电方案时，还需要将充电的总电压以及充电时间等加以记录，掌握电池本身的运行状态，坚决做到心中有数。巡查的时候，若是发现阀控式铅酸蓄电池存在着物理性的损伤问题，比如外壳鼓包以及壳盖裂缝的情况，需要及时的更换新的电池，避免影响到正常的使用。虽然阀控式铅酸电池拥有着自身的优势，但是并非免维护电池，还需相关的工作人员提高警惕，做好合理的维护和管理，以此才能保证电池的使用寿命得以延长。