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有利鉛酸蓄電池6-GFM-120 12V120AH醫療設備

有利鉛酸蓄電池6-GFM-120 12V120AH醫療設備

文隆蓄電池-閥控鉛酸蓄電池的失效探討及在線監測

一、概述
　　目前，蓄電池監測模塊大多都是電壓巡檢儀，在線監測電池的浮充電壓，在超出設定值時給出報警。相對以前的整組電壓監測方式來說，單體電壓監測是前進了一大步，但對于電池的長期運行過程中的容量衰減以至失效的監測，電壓能反映的問題非常有限：100Ah的電池和衰減至10Ah的電池在浮充電壓上的差異很難區別開來。因此，需要從蓄電池的失效模式進行探討，從而解決蓄電池的監測問題。
　　二、閥控鉛酸蓄電池的失效模式
　　對于閥控式鉛酸電池，通常的性能變壞機制有以下幾種情況：
　　1、熱量的積累
　　開口式鉛酸電池在充電時，除了活性物質再生外，還有硫酸電解質中的水逐步電解生成氫氣和氧氣。當氣體從電池蓋出氣孔通向大氣時，每18克水分解產生11.7千卡的熱。
　　而對于閥控式鉛酸電池來說，充電時內部產生的氧氣流向負極，氧氣在負極板處使活性物質海綿狀鉛氧化，并有效低補充了電解而失去的水。由于氧循環抑制了氫氣的析出，而且氧氣參與反應又生成水。這樣雖然消除了爆炸性的氣體混合物的排出問題，但是這種密封式使熱擴散減少了一種重要途徑，而只能通過電池殼壁的熱傳導作為放熱的途徑。
　　因此，閥控鉛酸電池的熱失控問題成為一個經常遇到的問題。
　　閥控鉛酸電池依賴于電殼壁的熱傳導來散熱，電池安裝時良好的通風和較低的室溫是很重要的條件。為了進一步降低熱失控的危險性，浮充電壓通常具體視不同的生產者和不同室溫而定。廠家一般都給出電池的浮充電壓和溫度補償系數。
　　2、硫酸化
　　閥控式比開口式電池更易產生的問題是負極板的硫酸化。這是由于：
　　1）氧的循環引起的負極板較低的電位；
　　2）在強酸電解質匯集的電池底部形成的酸的分層，在這種不流動，非循環的電解質系統中是很難避免的。
　　這兩個都可能在浮充條件下產生一定數量的殘留硫酸鹽，然后轉變成性的硫酸鹽形式。因此，當極板加速去活化時，可用的放電安時容量就會減小。隨著負極板溫度的升高，這種狀況會更加惡化。由于氧循環反應的發生，負極板表面被氧化，相當數量的熱釋放出來。
　　3、正極板群的腐蝕和脫落
　　閥控式鉛酸電池中，這種形式的性能變壞本來就更加嚴重。由于氧循環反應，負極活性物質被持續氧化生成硫酸鉛，有效地維持了放電狀態，因此降低了負極板的電位。而對于給定的浮充電壓正極板群的電位則相應較高。因而氧化氣氛加劇了，引起了更多的氧氣的析出，使活性物質的腐蝕與脫落加劇。
　　4、電池的干涸
　　在使用期間氣體再復合機制的有效率不是*，水被電解生成氫氣和氧氣的速度雖然低于相同大小的富液式電池的電解速率的2%，但水還是會逐漸失去。
　　當失水是主要的失效原因時，電解質的比重將會增加，當比重由初的1.30增至1.36時，表示失水度約達到25%。在失水度達到25%時，酸的高濃度加速了硫酸化，電解質比重又開始下降。電池電壓直接正比于電解質比重，因此電池電壓并不是電池健康狀況的可靠顯示。
　　5、負極上部鉛的腐蝕
　　正極板柵和極群的腐蝕性在鉛酸電池的各個設計中都是本來就有的。與之形成明顯對比的是負極板位于高度還原氣氛，在開口式電池中位于極群匯流排通常浸在電解液液面以下，這樣就避免了由于正極板群上冒出的氧氣而產生的侵蝕。但是閥控電池的許多設計沒有保護極板板耳、極群和匯流排，特別是兩者之間的焊接接頭。因此，它們暴露在從氧循環中逃溢出來、在電池板群上部的連續的氧氣氣流中。依賴于板柵（板耳）和極群所選鉛合金的*性和生產質量（需要板柵部分*溶化焊接和匯流排的低孔隙率），迅速氧化可能就會發生。
　　三、蓄電池監測系統的研制
　　為了給蓄電池提供良好的運行環境，在線監測電池的工作狀況，電池管理系統（BMS-BatteryManagementSystem）應運而生，成為高可靠電源系統的關鍵一部分。
　　1、電池單體的內阻測量
　　內阻R反比于傳輸電流的橫截面積A?；钚晕镔|的脫落、極板板柵和匯流排的硫酸化和腐蝕、干涸都可降低有效的橫截面積A，所以可通過測量內阻來檢測電池的失效。
　　內阻和電池狀態的相關程度可變性很大。從報導的相關性來看，變化范圍從0%到*。英國電子協會（ERA）對用阻抗監測的實驗室設計和商用設計兩種產品進行了大量的電池調查，發現二者的準確性在50%以上。一個基本的困難是測量小變化數值的精度問題。正常的300安時備用電流的電阻僅在0.25×10-3歐姆的數量級。因此，很小而且有意義的電阻變化可能觀察不到。在下面的操作環境下，問題更加嚴重。
　　1）在線測量期間存在的變壓器的“噪音”和浮充電壓波動引起的*。
　　2）腐蝕裂紋對內阻的影響是有高度方向性的，內阻數值對平行于電流方向的裂隙是相對不敏感的。
　　3）電解質濃度的變化，繼而電池的變化使得結果很難解釋。
　　雖然內阻測量法很難準確測量電池的容量，內阻/容量的對應關系很難復現，但對于BMS來說，內阻測試只是用于電池單體之間的比較，而且計算機可以對內阻的變化進行記錄和數據處理來預告電池容量衰減和失效，因此，內阻測試對于BMS而言是關鍵技術之一。
　　對于離線或電池開路情況下測量內阻而言，測量時可方便地將激勵電流回路與電壓測量回路以4端子方式與電池組中的單體相連接，但對于在線測量，很難解決激勵和測量的問題。
　　目前大多采用在電池組兩端并聯放電器，因為有充電器和電池組并聯，需要將充電器停止工作，而且要實時同步測量電池的電流變化和電壓變化，很難處理采樣*。
　　采用中點抽頭的激勵裝置，與目前采用的在電池組正負極兩端施加激勵的內阻測試裝置相比，由于連接了中點抽頭，激勵裝置的電流通過中點抽頭后經上部電池組和下部電池組到達電池組的正極和負極，消除了電池組外部充電器和用電負載的并聯影響，在電池上產生了穩定的電流激勵，能夠準確測試電池的內阻。
　　2、系統結構
　　一般系統中閥控鉛酸蓄電池（VRLAB）的配置一般是：
　　500kV變電直流系統：2組全容量電池，3臺充電機。
　　220kV變電直流系統：1組全容量電池，2臺充電機。
　　110kV變電直流系統：1組全容量電池，2臺充電機。
　　以108只2V、18或19只12V電池為主。電池的安裝擺放形式也差別很大，電池與操作間的距離不確定。
　　BMS由控制單元、測量模塊、相關軟件和輔助部件構成，一個控制單元可接入多個測量模塊，完成對不同只數和不同電壓的多組蓄電池的監測管理?？刂茊卧糜跀祿鬏敗祿幚砑叭藱C界面控制，具有RS-232連機接口和RS-485遠程（集中）管理接口、測量模塊控制接口、操作鍵盤、顯示面板、聲光報警及報警輸出控制接點?？刂茊卧獙崟r顯示電池數據，智能分析數據，對異常的電池運行情況進行及時報警。
　　測量模塊用于蓄電池數據的巡檢，內置CPU獨立高速工作，除進行常規電壓、電流、溫度等測量外，與內阻測試模塊連接后可準確在線測試電池內阻。測量模塊安裝在電池附近，與控制模塊之間通訊連接，方便現場接線安裝。
　　3、系統的參數設置
　　BMS系統作為一個完整的監測系統，首先應該通用于直流220V系統、直流110V系統、直流48V系統,以及直流24V系統，設計時便考慮了其通用性，主監控模塊和內阻檢測模塊是通用的，對于不同的系統，只需要增添數量不同的采集模塊，同時，設定每一個采集模塊的電池采樣數量。因此，系統需要設定如下系統參數和報警參數：
　　1）采集模塊數量
　　2）采集電池數量少的采集模塊的電池采集個數
　　3）后臺通訊地址設置
　　4）后臺通訊波特率設置
　　5）電池組浮充電壓上下限
　　6）單電池浮充電壓上下限
　　7）內阻閾值
　　8）容量報警
　　9）過流報警
　　10）溫度異常
　　其中前四項為系統設定，后六項為報警設定。
　　4、電壓、電流巡檢與數據分析
　　初的電池監測裝置只是檢測電池組的端電壓、電流和溫度，并將檢測數據與設定的上下限比較，給出報警提示。電池巡檢儀可以對每一個電池單體進行電壓測量，并對浮充電壓超限報警。
　　大多數電池廠家的技術人員將電壓測量放在*，對于處在浮充狀態的電池，其浮充電壓的細微差別可體現電池的荷電狀態，能判斷電池的嚴重失效，因浮充電流很小，電池之間的性能差異（以容量差異為主）很難表現出來。BMS對電池的完整工作過程進行監測，實時測量在充電、浮充、放電的不同狀態下的電壓、電流，并采用不同的數據處理方法，以提高數據分析的準確性。
　　浮充電壓與溫度的關系可按生產廠家提供的斜率進行補償。
　　VF=V0+k(T-T0)
　　一般情況下k="3"~5mV。
　　5、剩余容量計算
　　試圖通過某種方法在線測得電池的實際保有容量一直是電池用戶迫切的希望，但到目前為止，還沒有這樣的方法或算法。有些介紹用電池內阻來計算保有容量的資料或產品廣告，但實際使用起來數據的對應關系并不嚴格，內阻只能用于區別電池容量的大幅度變化。尤其是利用電池內阻的相對變化可以準確預報電池落后。
　　當電池處于放電工作時，對于很多場合都需要知道電池的剩余容量及供電時間，根據電池的額定容量和放電電流的監測，不難實時計算出剩余容量，假定負載相對穩定，則換算出供電時間。一般情況下，電池制造廠都給出在不同放電信倍率下的電池容量。
　　用小二乘法根據電池廠家提供的在不同倍率下的放電容量，可以簡化地用二次曲線來表示電流和容量之間的關系，分別求得a、b、c：
　　6、電池運行事件記錄
　　BMS的另一方面重要作用記錄運行數據，以便在電池出現故障時進行追蹤，確定是由于電池質量的原因還是不正常的使用所造成的。對于長時間的連續運行，要記錄所有的數據不僅對硬件要求高，也沒有實際意義。BMS設計有事件產生器，依據事件產生規則將電池正常運行情況以事件形式存儲，大幅減小數據量，而且方便查詢管理。主要包括：
　　1）浮充電壓過高、過低
　　2）充電電流過大
　　3）放電電流過大
　　4）工作溫度過高、過低
　　5）內阻變化
　　6）深度放電
　　事件記錄當時的數據和持續時間。對于電力系統的電池運行特點，要求事件產生規則有較強的魯棒性，可以屏蔽合閘沖擊和測量*。
　　如果電池組中存在個別落后電池，則放電容量由差的電池決定。
　　7、遠程管理
　　隨著無人值守變電站的推廣，電池的在線監測更加必要。電池監測設備可以和集中監控系統聯機，通過遠程管理軟件可以查看電池的當前運行狀況和所記錄的歷史運行事件，及時得知監測過程發出的報警信息，決定是否派人維護，也可以通過遠程遙控進行更深一步的測試。
　　8、實測數據分析
　　通過對六只不同容量不同電壓等級的電池進行測試比較，其中標準內阻采用日本進口單電池內阻測試儀，標準電壓采用0.1級標準數字萬用表測試。在線測量由BMS電池巡檢儀測的，具體數據如下（內阻單位為毫歐，電壓單位為伏）：
　　通過測試分析，BMS電池巡檢儀測試準確，精度高，完*勝任蓄電池系統的在線監測。
　　四、小結
　　蓄電池是電源系統的核心部分，增加相應的有效監測設備，一方面能保證電池工作在合理的條件下，延長電池的浮充使用壽命；更重要的是在電池*失效前能夠采取措施，避免在停電后才發現電池問題。

YOULi有利蓄電池優點

一、*密封，不需維護，不需定期測比重，不需加酸加水，因而無酸和人工的花費。

二、由于不需要維護通道，因而占地少（與傳統電池比可少67%）。

三、由于無酸溢出，不需要特殊通風設備（與傳統電池房間相比，通風設備少75%）。

四、電池出廠時以充足電，因而不需要初裝工作。

五、電池不屬于危險貨物，可進行公路，鐵路，及航空運輸。

全部應用范圍

1. 使用壽命長

高強度緊裝配工藝,提高電池裝配緊度,防止活物質脫落,提高電池使用壽命,增多酸量設計,確保電池不會因電 解

液枯竭縮短電池使用壽命,設計壽命為10年！(25℃)的長壽命電池，蓄電池可達到6年以上的使用壽命！

2 自放電低

采用高純度原料和特殊制造工藝,自放電很小.

3 維護簡單

特殊氧氣吸收循環設計,克服了電池在充電過程中電解失水的現象,在使用過程中電解液水份含量幾乎沒有變化,因

此電池在使用過程中*無需補水,維護簡單.

4 安全性高

電池內部裝有特制安全閥,能有效隔離外部火花,不會引起電池內部發生爆炸.

5 潔凈環保

電池使用時不會產生酸霧,對周圍環境和配套設計無腐蝕,可直接裝電池安裝在辦公室或配套設備房內,無需作防腐

處理.

公司一貫堅持“質量*，用戶至上，優質服務，信守合同”的宗旨，憑借著高質量的產品，良好的信譽，優質

的服務，產品全國近三十多個省、市、自治區公司與多家零售商和代理商建立了長期穩定的合作關系,公司實

力雄厚，重信用、守合同、保證產品質量，以多品種經營特色和薄利多銷的原則，贏得了廣大客戶的信任。

蓄電池售后服務：

1． 對售出的電池我們建立《顧客檔案》，實行跟蹤服務。

2． 電池售出后，實行隨時電話跟蹤，并執行每年至少一次的*巡檢，并向顧客報告蓄電池使用情況，讓顧客用的放心。

3． 發生顧客投訴時，一小時內提供解決方案。包括現場恢復方案及退貨處理方案，直到顧客滿意。宗旨是將客戶的麻煩降到小。

4． 正常情況下，退回電池在到貨兩周內出具檢測報告，確屬我司原因我司承擔責任；非我司電池原因，我們出具相應報告，對顧客的使用加以指導

質保規則：

期限：視使用方法及使用客戶，質保期為三年。

使用說明：鉛酸蓄電池長時間放置三個月要為電池補充電量，放置半年讓電池充放一次，達到一個循環;使用過 程中，切忌把電放干再充電，對電池影響很大，要 隨用隨充電，充滿為止，但也不要過充、過放電。

包裝：為紙箱，根據運輸距離可打扎帶，可打木箱。 紙箱包裝：1只/箱，采用物流長途運輸或兩箱打一個包 裝，節約運輸費用。

運輸：樣品可采用快遞方式，批 量貨，可采用物流或客車， 部分地區根據長期經銷商情況可采用代收款的方 式或預付30%--70%定金，余款代收的方式。

驗收：不管采用哪種方式運輸貨物，請客戶和收貨人一定在承運單位當事人在場時當場查驗收貨，查看外包 裝，是否破損，變形，是 否沾水，小件可拿起來晃動，聽聽內部是否有配件脫落，用手捏一捏內部是否有 碎屑或裂縫等，確保我們的貨物和產品安全到達目的地。若遇到不可抗因素，我們三方可協調解決運輸問 題 。

供方責任：

38AH(含38AH)以上蓄電池，質保期為三年，三年出現任何非人為質量問題，免費更換全新的同品牌同型號規格的蓄電池.非人為質量問題包括：運輸過程中造成的電池破損、鼓包、漏液、電池電壓范圍異常、接線端子變形等.

客戶責任：

1.客戶可憑我公司的采購合同編號，并提供破損蓄電池詳細照片，客服通過驗證后立即向客戶免費派發型號的蓄電池.

2.客戶在收到更換的全新蓄電池后，請立即將損壞的蓄電池發往供貨公司！

　　友情提示：近假電池在市場活動猖獗，假電池由于生產技術質量等不達標，會對您的設備造成不可估量的損壞直接影響電源負載等設備壽命，另外放電不均勻，還會對一些機密儀表儀器造成不同程度的損害，有時甚至會發生爆炸，造成不堪設想的后果，所以采購電池時一定要注意！?。?！買電池不是買的便宜而是質量，不怕貨比貨就怕您拿假電池的價格和原廠*價格相比，在我公司購買電池我公司可以為您提供電池的原廠證明、廠家代理權，望廣大客戶在購買電池時一定要慎重