西力SEHEY鉛酸蓄電池SH100-12 12V100AH

西力SEHEY鉛酸蓄電池SH100-12 12V100AH

西力蓄電池的正確使用與維護

在使用UPS供電系統的過程中，人們往往片面地認為西力蓄電池是免維護的而不加重視。然而有資料表明，因蓄電池故障而引起UPS主機故障或工作不正常的比例大約為1/3。由此可見，加強對UPS電池的正確使用與維護，對延長西力蓄電池的使用壽命，降低UPS電源系統故障率，有著越來越重要的意義。除了選配正規品牌蓄電池以外，應從以下幾個方面入手正確地使用與維護蓄電池：

 (1)保持適當的環境溫度。影響西力蓄電池壽命的重要因素是環境溫度，一般電池生產廠家要求的佳環境溫度是在20℃～25℃之間。雖然溫度的升高對電池放電能力有所提高，但付出的代價卻是電池的壽命大大縮短。據試驗測定，環境溫度一旦超過25℃，每升高10℃，電池的壽命就要縮短一半。目前UPS所用的蓄電池一般都是閥控式密封鉛酸蓄電池，設計壽命普遍是5年，這在電池生產廠家要求的環境下才能達到。達不到規定的環境要求，其壽命的長短就有很大的差異。另外，環境溫度的提高，會導致電池內部化學活性增強，從而產生大量的熱能，又會反過來促使周圍環境溫度升高，這種惡性循環，會加速縮短電池的壽命。

 (2)定期充電放電。UPS電源系統中的浮充電壓和放電電壓，在出廠時均已調試到額定值，而放電電流的大小是隨著負載的增大而增加的，使用中應合理調節負載，比如控制計算機等電子設備的使用臺數。一般情況下，負載不宜超過UPS額定負載的60％。在這個范圍內，蓄電池就不會出現過度放電。

 UPS因長期與市電相連，在供電質量高、很少發生停電的使用環境中，西力蓄電池會長期處于浮充電狀態，時間長了就會造成電池化學能與電能相互轉化的活性降低，加速老化而縮短使用壽命。因此，一般每隔2～3個月應*放電一次，放電時間可根據蓄電池的容量和負載大小確定。一次全負荷放電完畢后，按規定再充電8小時以上。

 (3)利用通訊功能。目前，絕大多數大、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作功能。在微機上安裝相應的軟件，通過串/并口連接UPS，運行該程序，就可以利用微機與UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數設置、定時設定、自動關機和報警等功能。通過信息查詢，可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內溫度和市電頻率等信息；通過參數設置，可以設定UPS基本特性、電池可維持時間和電池耗盡告警等。通過這些智能化的操作，大大方便了UPS及其蓄電池的使用管理。

日常維護的內容有：西力蓄電池

1、蓄電池必須經常保持外殼表面的清潔。
西力蓄電池
2、不要使任何外來的雜質落進蓄電池內。

3、端子的接觸必須可靠，必要時可涂上凡士林，對端子不可擰力過大，保證端子的清潔，防止端子腐蝕。

4、檢查排氣栓或密封蓋上的排氣孔，必須使之隨時保持通暢，防止堵塞造成爆炸。

5、開口蓄電池留意液面高度，定期補加（純凈水或者蒸餾水），不要讓極板和隔板露出液面。

6、必須將電解液調整到正常高度，而且只能在蓄電池充電終止時進行。

7、電解液溫度不得超過45℃或參照制造廠說明書。
西力蓄電池
8、充電電流不得超過規定值，一般恒流充電電流為0.1C20，恒壓限流充電時限制的電流一般為0.25 C20。

9、不得拆裝指示器，如有松動，可使用適當工具依順時針方向進行強制性禁錮。

10、逐漸檢查蓄電池的電解液液面是否高出極板約10～15mm，假如缺液，請加蒸餾水或純凈水。

11、發動機運轉時，不要斷開蓄電池的電路。

12、應確保端子和卡頭接觸良好，嚴禁敲擊蓄電池端子。

13、在車上給蓄電池充電時，要拆掉車上蓄電池的正負連接線。

14、 正負極電纜接頭，切勿接反，否則會損壞車輛的用電設備。西力蓄電池

 鉛酸蓄電池于1859年由G.Plante*報導,從此鉛酸蓄電池被廣泛應用到汽車、工業后備電源及其他用途。盡管一些新類型電池不斷開發,但鉛酸電池依然是主導品種,至今已有140多年的歷史。隨著閥控式鉛酸電池技術的開發,由于這類電池在過充電過程中,正極產生的氧氣在負極活性物質的表面吸收、還原,從而減少了水份的流失,實現了免加水的功能(即免維護保養)。

    
    上世紀的50～60年代,密封鉛酸蓄電池是使用無水硅膠(GEL)作電解液。直至70年代,由玻璃纖維(AGM)隔板加上硫酸液體作電解液組成密封鉛酸蓄電池。雖然成本較低,但總體性能AGM電池不及GEL電池。

    
    松下公司初于1935年生產富液式鉛酸電池,1939年制造工業用蓄電池,上世紀50年代應用于電信公司,1967年又開發貧液型閥控式蓄電池,并為世界用戶提供多種類型的閥控式鉛酸蓄電池。松下公司初設計的長壽命電池的期待壽命僅為7～9年(20℃),直至1995年,松下公司應用許多關鍵技術與*工藝,如板柵合金、活性物質配方、隔板材料及其它相關的技術,松下公司實現了生產超長壽命(LC-QA系列)的AGM閥控鉛酸蓄電池,其設計壽命為13～15年(25℃),總體性能*超過GEL膠體電池,且具有很高的性能價格比。

1    AGM電池改進設計與工藝

  
    松下公司收集了本公司1000多例AGM故障電池,進行解剖、分析研究,得出許多可用數據,終獲得造成電池劣化的主要因素有:正極板、電解液、安全閥及其密封性等為主要影響參數,并證實正極柵板的腐蝕是造成電池壽命惡化的大影響因素。其主要原因是:電池以定電壓進行長期浮充時,充電電流將對正極柵板進行氧化腐蝕,使導電部分面積減少或正極柵板延伸降低了反應物質的緊貼程度(接觸面積減少),造成有效反應物質減少,從而使放電容量下降,直至壽命終止。并針對這一主要因素進一步詳細分析、試驗、改進,其實驗結果表明改善正極柵板的腐蝕可大大改善電池惡化,由此明確得出,使電池延長壽命的關鍵就是提高正極柵板的耐腐蝕性。

(1)改善正極柵板的腐蝕

  
   為了提高負極吸收式的密封鉛酸蓄電池的正極柵板合金的耐腐蝕性,曾對添加砷、銀、錫、鈣等元素的合金進行多次研究。考慮到“減液”特性、環保問題,以及成本因素、生產效率等因素,終選擇采用鉛鈣錫合金。

  
   為了達到減少腐蝕,延長壽命,對鉛鈣錫三元素合金的固溶界限和范圍進行了充分實驗評價,松下公司制作使用含有不同錫含量的正極柵板的電池,在加速壽命實驗的過程中取樣,分析并測定正極柵板的腐蝕量以及延伸程度,見圖1(a)(b)。

西力閥控式鉛酸蓄電池的維護

由于閥控式鉛酸電池（VRLAB）具有以下優點： 

可臥放、疊放，可與通訊設備放置在一起，節省空間；貧液設計省往了在維護中進行比重丈量，適合大電放逐電；在一般情況下氫氧復合較好，不會產生氫氣；充電不會產生酸氣而污染環境，等等。因此，在通訊領域已被廣泛使用。 

在20世紀90年代初剛剛使用閥控式西力蓄電池時,曾被稱為“免維護電池”，這實際上是一種誤導，加上早期遠閥控式西力蓄電池產品的質量不高，在使用中經常會出現這樣或那樣的一些故障。 

當然，隨著計算機技術的發展，大規模集成電路器件的不斷涌現，以及開關電源、UPS電源技術等的不斷完善，電源系統設備已取得了不小的進步，在供電的安全性和可靠性等方面都有了較大的進步，電源系統設備維護的工作量也減少了很多。但盡管如此，與電源系統設備配套的西力閥控式蓄電池，卻仍然不時地出現一些故障。因此對西力閥控式蓄電池的維護，不論在直流供電系統還是在交、直流不中斷供電系統中，都是至關重要的。 

那么，在目前的條件下怎樣才能維護好西力閥控式蓄電池呢？筆者就這一題目想談一下個人的看法。 

首先，應分析一下西力閥控式蓄電池運行的質量題目。西力閥控式蓄電池運行的質量是由三個方面決定的：一是產品質量，二是安裝質量，三是運行維護質量。這三個方面應該說都是十分重要的。特別是產品質量。這是保持西力閥控式蓄電池有較好運行質量的關鍵，與西力蓄電池生產過程中的各個環節，即從制造鉛粉到封裝進庫的每道工序都有關連。因此，要對板柵的厚度、重量，鉛膏的配方，隔板的透氣性，安全閥的技術設計，電解液的灌裝方式及對電解液注進量的控制、合成的方式，殼體材料及殼蓋與極樁、殼蓋與殼體間的密封等諸方面、諸環節進行嚴格的把關。 

對于安裝質量，也包括儲存、安裝、容量實驗等多個方面。這些方面均會直接影響閥控式蓄電池日后的運行和維護工作，因此在搬運儲存的過程中應留意不要發生碰撞，在安裝過程中要留意匯接條與電池極樁之間的吻合，小心將不平的極樁整平。在緊固極樁時，所用的氣力既不能太大也不能太小。如太大，會使極樁內的銅套溢扣，氣力太小又會造成匯流條與極樁接觸不良，因此安裝中采用廠家提供的有過力脫扣的扳手，或按照廠家提供的參考公斤力，使用相應的公斤的扳手。在安裝中還液壓留意以下方面：一、要使蓄電池與直流屏之間各組蓄電池正極與正極、負極與負極的是非盡量*，以在大電放逐電時保持電池組間的運行平衡；二、要使電池組的正、負極匯流板與電池匯流條間的連接牢固可靠；三、在安裝后，千萬不要忘記給電池補充充電。 

化學電源是人類目前可以利用的高效能源之一。蓄電池也稱作二次電源，它是一種把化學反應所釋放出來的能量直接轉變成直流電能的裝置。蓄電池按照其電解液的不同，通常分為酸性電池和堿性電池。近幾十年來，由于交通、通訊、計算機產業的高速發展，其產品系列、產品種類、產品性能發生了巨大變化，以此滿足不同用途的需要。目前，蓄電池主要應用于各種車輛、船舶、飛機等內燃機的起動以及照明、蓄能、不間斷電源、移動通訊、便攜式電動工具、電動玩具當中。
總之, 蓄電池在國防、工農業生產、交通運輸、電力、電子、通訊、教學、科研、醫療衛生以及人們日常生活中被廣泛應用。 常用的蓄電池有鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、金屬氧化物蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋰離子蓄電池等。
 

常用蓄電池介紹

    A．鉛酸蓄電池負極為鉛,正極為二氧化鉛，電解液為稀硫酸，主要有起動型、固定型、牽引型、動力型和便攜型，常為開口或防酸式(GF),少量為膠體電解液蓄電池(GEL)。近年來,，特別是VRLA（Valve Regulated Lead Acid Battery）蓄電池的出現，在某些領域已經能夠取代堿性蓄電池和干電池，使鉛酸蓄電池發揮更大的作用。由于鉛酸蓄電池價格低廉，適于低溫高倍率放電，因此應用廣泛，是我國的電信行業中后備電源的主要產品。但同時由于鉛酸 蓄電池比能量偏低，生產過程有毒、污染環境等不利因素，一定程度上影響了其使用范圍。
      

    B．鎘鎳蓄電池負極為鎘，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀水溶液。常見外形是方形、扣式和圓柱形，其有開口、密封和全密封三種結構。按極板制造方式又分有極板盒式、燒結式、壓成式和拉漿式。鎘鎳蓄電池具有放電倍率高、低溫性能好，循環壽命長等特點。
      

    C．金屬氫化物鎳蓄電池是新開發出來的新產品，負極為吸氫稀土合金，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀、氫氧化鋰水溶液，比能量是鎘鎳蓄電池1.5-2倍，具有可快速充電、優良的高倍率放電性能和低溫放電性能，價格便宜，無污染，被稱為綠色環保電池。
       

    D．鐵鎳蓄電池負極為鐵粉，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液。具有結構堅固、耐用、壽命長等特點，比能量較低，多用于礦井運輸車動力電源。
       

    E．鋅銀蓄電池負極為鋅，正極為氧化銀，電解液為氫氧化鉀水溶液，具有較高的比能量及優良的高倍率放電性能，但價格偏高，多用于軍事工業及武器系統。
       

    F．鋅鎳蓄電池負極為鋅，正極為氧化鎳，電解液為氫氧化鉀水溶液，具有高比能量，價格較低；但壽命較短，近年來鋅鎳蓄電池的循環壽命有了較大提高，預計隨著循環壽命的提高將獲得更廣泛應用。
       

    G．鋰離子蓄電池負極是碳(石墨)，正極是氧化鈷鋰，由于采用有機電解質液，具有電壓高、比能量高及優良的循環壽命，安全無污染，被稱為綠色電源。常作為通訊工具和便攜器材的電源。
 

對于維護質量，也要確保閥控式西力蓄電池正常運行的重要方面。假如維護質量較高，就能使西力閥控式蓄電池發揮大的效能和延長使用的壽命。因此電力維護職員要在充分理解西力閥控式蓄電池產品說明書所提出的各項要求的條件下從事維護工作，并在維護工作中弄清以下幾方面的關系和題目； 

（1）溫度與容量的關系 

以電池（閥控式蓄電池）在互聯網上給出的大致標準是：25℃時，蓄電池的容量為；在25℃以上時，每升高10℃蓄電池的容量會減少一半。 

閥控式西力蓄電池的容量是隨著溫度的變化而變化的，維護職員必須認真做到根據實際溫度的變化公道地調整蓄電池的放電電流，同時要控制好蓄電池的溫度使其保持在22℃～25℃以內。 

（2）充電、放電與壽命、容量的關系 

a.充電與壽命的關系 

對閥控式鉛酸蓄電池的維護需要建立精確的充電制度并加以實施，才能使該西力蓄電池達到優的性能和長的使用壽命[1]，國內外大量研究的結果表明，充電方式決定了西力蓄電池使用的壽命，有一些蓄電池與其說是使用壞的，不如說是充電方式不妥被損壞的。在這方便，國內有很多蓄電池生產廠家和科研院所或學校都做過類似的實驗。例如有一個單位，將蓄電池分成了兩組進行實驗，一組采用普通恒壓限流方式進行全容量壽命的試驗，另一組則采用階段恒流充電方式控制充電的容量，并在充電后期采用短時間中等電流沖擊方式進行容量循環壽命的試驗。結果，兩組蓄電池因采用不同的充電方式而得到相差甚大的循環壽命，其中采用階段恒流充電方式的蓄電池循環壽命較長。可見，目前被廣泛采用的恒壓限流充電方式，特別在充電后期是有相當缺憾的。由于目前使用的整流設備，特別是開關電源不具備恒流特性，采用第二種充電的方式還存在一定的困難，因此對這個題目還需要做進一步的探索。 

除此之外，目前有些科研部分都在探索用脈沖充電的方式對閥控式西力蓄電池充電。主要的過程是將脈沖充電分成一個或幾個階段，每個階段有數個脈沖周期。如整個過程為充電10min?停充3min?放電3s?停放1.75min，后階段為充電15min并靜止放置數h，使電解液降溫等等。據說這種方法比較理想，可以消除硫酸化[2]。 

b.放電與容量的關系 

大家知道，不同倍率的放電電流會使蓄電池有不同的容量。 

在通訊電源直流供電系統中配置的蓄電池容量也不同的，對西力蓄電池在實際放電電流下運行的容量應有一個正確的計算。這里值得留意的是，在小電放逐電條件下形成的硫酸鉛，要氧化還原是十分困難的，這是由于在小電放逐電下形成的硫酸鉛顆粒的尺寸遠比大電放逐電條件下的尺寸大，就是說在大電流條件下晶體形成的速度要比小電流條件下慢，晶體來不及生長就很快被氧化還原了，因而顆粒比較小。而在小電流條件下，較大的硫酸鉛晶體就不輕易被還原。如硫酸鉛晶體長期得不到清理，必然會影響蓄電池的容量和使用壽命。

（3）不均衡性對閥控式西力蓄電池的影響 

有關的研究結果表明：板柵不同部位合金成分與結構的分布均有所不同，因而會導致板柵電化學性能的不均衡性[3]，這種不均衡性又會使在浮充和充、放電狀態下的電壓產生差異，且會隨著充、放電的循環往復，使這種差異不斷增大，且會隨著充、放電的循環往復，使這種差異不斷增大，形成所謂的“落后電池（蓄電池失效）”。目前國內的標準要求，在一組電池中大浮充電壓的差異應≤50mV，而發達國家的標準是≤20mV，所以應重視并減小浮充狀態下西力蓄電池的電壓運行的差異。 

（4）熱失控現象 

由于閥控式西力蓄電池采用貧液設計，電池中灌注的電解液都吸附在玻璃纖維板上，當充電電流增大時，就需要通過安全閥來開釋氣體，因而造成了蓄電池失水、內阻增大、容量衰減和在充、放電過程中產生大量的熱量。這些熱量如來不及擴散使溫度劇增，就會形成熱失控。 

熱失控產生的原因還有沒及時減小浮充電壓、安全閥不嚴或開閥壓過低等等，在熱失控重辦的情況下假如放電，有可能使蓄電池瞬間電壓驟降和蓄電池殼體溫度上升至70℃～80℃，因此對熱失控的題目必須引起高度的重視。 

通過以上分析，對閥控式西力蓄電池的維護工作有了一些了解，要做好對閥控式蓄電池的維護就必須做到： 

a.在條件答應的情況下，西力蓄電池室應安裝空調設備并將溫度控制在22℃～25℃之間。這不僅可延長蓄電池的壽命，而且可使蓄電池有佳的容量。 

b.不論在任何情況下，西力蓄電池的浮充電壓不應超過廠家給定的浮充值，并且要根據環境溫度變化，隨時利用電壓調節系數±3mV/℃來調整浮充電壓的數值。 

c.鑒于不均衡性對閥控式西力蓄電池的影響，應采用浮充電壓的下限值進行浮充供電。 

d.在西力蓄電池不均衡性比較大或在較深度地放電以后，以及在蓄電池運行一個季度時，應采用均衡的方式對電池進行補充充電。在均衡充電時要留意環境溫度的變化，并隨環境溫度的升高而將均衡電壓設定的值降低。例如，如環境溫度升高1℃,那么均衡充電的電壓值就需降低3mV。 

e.嘗試用脈沖充電的方式對“落后電池”進行充電，促使蓄電池的恢復。 

f.精心維護，在閥控式電池組投產運行前應認真記錄每只單體電池的電壓和內阻數據，作為原始資料妥善保存，待每運行半年后，需將運行的數據與原始數據進行比較，如發現異常情況應及時進行處理。 

g.閥控式西力蓄電池運行到使用壽命的1/2時，需適當增加測試的頻次，尤其是對單體12V的電池增加測試。假如電池內阻忽然增加或丈量電壓有數值不穩（特別是小數點后兩位）、總是在變的情況，應立即作為“落后電池”，進行處理。 

h.在有條件的地方，對40Kvac 上的UPS設備選用單體2V的閥控式蓄電池。 

i.定期檢查閥控式西力蓄電池的安全閥，并仔細觀察安全閥的四周是否有被噴射的污點，以此確定安全閥是否擰緊或損壞。 

j.在西力蓄電池選型和采購的過程中，要充分了解廠家的生產工藝、制造流程和質量控制手段，以及技術特點等，必要時可要求在廠家進行*容量實驗，以篩選美異較小的蓄電池。 

總之，在通訊維護工作中，要重視對閥控式西力蓄電池的維護，要針對西力蓄電池不同的特點、特性提出不同的維護要求，并通過摸索經驗，積累知識，不斷進步維護的水平，使閥控式蓄電池充分發揮其效能，達到預期使用的目的。