赛特蓄电池BT-MSE-400/2V400AH安全系统

赛特蓄电池BT-MSE-400/2V400AH安全系统

赛特蓄电池电源有限公司是国内较早研发和生产阀控式密封铅酸蓄电池的企业之一。 公司创建于1997年，座落在福建省泉州市洛江区，占地总面积22000平方米，建筑面积20000多平方米。公司注册资本3000万元，现有资产7000万元元，年产值达1.5亿元以上。

随着我国通讯、电力、UPS等行业的迅猛发展，免维护蓄电池的用量也在快速增加，其性能状况的优劣对于保证后备直流电源的正常运行尤为重要，但同时各种问题也逐渐显现。

      随着我国通讯、电力、UPS等行业的迅猛发展，免维护蓄电池的用量也在快速增加，其性能状况的优劣对于保证后备直流电源的正常运行尤为重要，但同时各种问题也逐渐显现：
　　
　　•使用寿命比预计的要短；
　　
　　•个别电池失效导致整组电池失效；
　　
　　•突发性的电池故障很难保证及时发现；
　　
　　•电池放电测试的风险很高；
　　
　　•由于现场条件限制，很难进行手工检测，测试数据分析需要运维人员具有很高的专业水准；
　　
　　•无人职守站（所）的日常检查费用很高；
　　
　　•缺乏科学、有效的监测管理手段，对蓄电池的合理使用不能及时作出准确的判断；
　　
　　•具有“电池管理功能”的电源设备，没有真正起到电池管理者的作用。
　　
　　有关资料表明，蓄电池使用3--4年后，大部分很难通过容量检测，只有少数能超过6年。而实际使用中，只有很少用户定期检查蓄电池并对蓄电池作定期容量测试，很多情况是在停电后才发现蓄电池放电容量达不到设计要求，甚至有的电池组的容量达不到额定容量的50%还在继续“工作”。
　　
　　这就说明，蓄电池用户迫切需要能够实时在线监测蓄电池性能状况，蓄电池在线监测设备对蓄电池的管理有重要的意义。
　　
　　一、影响蓄电池性能的因素
　　
　　1.影响蓄电池质量的技术问题
　　
　　1）电池构成
　　
　　VRLA电池由正极板、负极板、AGM隔膜、正负汇流条、电解液、安全阀、盖和壳组成。其中正极板栅厚度、合金成份、AGM隔膜厚度均匀性、汇流条合金、电解液量、安全阀开闭压力、壳盖材料、电池生产工艺等对电池寿命和容量均匀性具有重要影响。
　　
　　2）板栅合金
　　
　　VRLA电池负板栅合金一般为Pb-Ca系列合金，正板栅合金有Pb－Ca系列、Pb-Sb（低）系列和纯Pb等，其中Pb-Ca、Pb-Sb（低）合金正板栅电池浮充寿命相近，但循环寿命相差较大，对于经常停电地区选用低锑合金电池可靠性好。
　　
　　3）板栅厚度
　　
　　极板的正板栅厚度决定电池的设计寿命。
　　
　　4）安全阀
　　
　　安全阀是电池的一个关键部件，具有滤酸、防爆和单向开放功能，YD／T7991
　　
　　996规定安全开闭压力范围为1－49kPa，但是，对于长寿命电池，必须考虑单向密封，防止空气进人电池内部，同时防止内部水蒸气在较高温度下跑掉。
　　
　　5）AGM隔膜
　　
　　隔膜孔隙率和厚度均匀性，直接影响隔膜吸酸饱和度和装配压缩比，从而影响电池寿命和容量均匀性。
　　
　　6）壳盖材料
　　
　　VRLA电池壳盖材料有PP、ABS和PVC，PP材料相对较好。
　　
　　7）酸量和化成工艺
　　
　　分为电池化成和槽化成两种，电池化成可以定量注酸并记录每个电池单体化成全过程数据，能准确判断每个出厂电池综合生产质量状况，但化成时间较长。槽化成是对极板化成，化成时间短，极板化成较充分，但对电池组装质量不能通过化成过程数据记录判断。
　　
　　8）涂板工艺
　　
　　涂板工艺要保证极板厚度和每片极板活性物质的均匀性。
　　
　　9）密封技术
　　
　　VRLA电池密封技术包括极柱密封、壳盖材料透水性、壳盖密封和安全阀密封。
　　
　　10）氧复合效率
　　
　　AGM电池具有良好的氧复合效率，贫液状态下按有关标准测试氧复合效率一般大于98％，因此具有良好的免维护性能。
　　
　　2．影响蓄电池寿命的环境因素
　　
　　1）环境温度
　　
　　蓄电池正常运行的温度是20～40℃，运行温度是25℃。当温度每升高5℃，蓄电池的使用寿命降低10%，且容易发生热失控。
　　
　　2）环境湿度
　　
　　蓄电池的运行湿度应该在5～95%（不结露）之间，环境湿度过高，会在蓄电池表面结露，容易出现短路；环境湿度过低，容易产生静电。
　　
　　3）灰尘
　　
　　灰尘过多，容易使蓄电池短路，安全阀堵塞失效。
　　
　　3．蓄电池失效模式
　　
　　1）电池失水
　　
　　阀控式铅酸蓄电池不逸出气体是有条件的，即：电池在存放期间内应无气体逸出；充电电压在2.35V／单体（25℃）以下应无气体逸出；放电期间内应无气体逸出。但当充电电压超过2.35V／单体时就有可能使气体逸出,此时电池体内短时间产生了大量气体来不及被负极吸收，压力超过某个值时，便开始通过单向排气阀排气，排出的气体虽然经过滤酸垫滤掉了酸雾，但毕竟使电池损失了气体（也就是失水），所以阀控式密封铅酸蓄电池充电不能过充电。
　　
　　2）负极板硫酸化
　　
　　当阀控式密封铅酸蓄电池的荷电不足时，在电池的正负极栅板上就有PbSO4这一现象称为活性物质的硫酸化，硫酸化使电池的活性物质减少，降低电池的有效容量，也影响电池的气体吸收能力，久之就会使电池失效。
　　
　　3）正极板腐蚀
　　
　　由于电池失水，造成电解液比重ZG，过强的电解液酸性加剧正极板腐蚀。
　　
　　4）热失控
　　
　　热失控是指蓄电池在恒压充电时，充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用，并逐步损坏蓄电池。从目前蓄电池使用的状况调查来看，热失控是蓄电池失效的主要原因之一。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气，电池容量下降，严重的还会引起极板形变，失效。浮充电压是蓄电池长期使用的充电电压，是影响电池寿命至关重要的因素。一般情况下，浮充电压定为2.23
　　
　　~2.25V/单体（25℃）比较合适。
　　
　　4.蓄电池在后备电源运行中存在问题
　　
　　1）蓄电池寿命无法达到设计要求
　　
　　在实际中，蓄电池在三年时就会出现严重劣化，使用超过5年的蓄电池很少。原因是在使用中对蓄电池没有有效、合理地进行管理以及维护，造成蓄电池在早期出现劣化，并且没有及时发现落后电池，致使劣化积累、加剧，导致蓄电池过早报废。
　　
　　2）对蓄电池的运行情况、性能状况不明
　　
　　蓄电池组中如果有落后的蓄电池，可以通过一定深度的放电、充电循环，在一定程度上减少落后的差别。但由于没有良好的管理手段，对于蓄电池内部性能参数，如蓄电池的内阻、当前的剩余容量，无法十分清楚地了解，所以相应的措施就无法实施。
　　
　　3）对于单体电池而言，充电机制可靠性需要完善
　　
　　由于目前国内直流系统的充电机制不是非常的完善，在实际中存在电压漂移的情况，蓄电池长期处于浮冲状态，如果浮冲电压偏离正常的范围，就会造成蓄电池的过充或欠充，长期的过充或欠充对于蓄电池的性能影响非常大。
　　
　　4）单体电池之间不均衡
　　
　　目前蓄电池组由数量很多的单体电池组成，实际运行中存在单体电池之间充电电压、内阻等差异较大的情况，特别是在浮充下，这种不均衡现象显得非常严重。个别落后电池充电不完全，如果没有及时发现并处理，这种落后就会加剧。如此反复，这种不均衡就加重，致使落后电池失效，从而引起整组蓄电池的容量过早丧失。
　　
　　5）无人值守站点的维护工作缺乏良好的管理监测手段
　　
　　对于许多无人值守的站点，由于没有网络管理监测的手段，对于蓄电池的维护更加薄弱，特别是对于蓄电池的运行情况以及性能状况，不能清楚的了解。大量的维护与管理工作由人工进行，同时数据的整理与分析需要维护人员有较强的专业知识。
　　
　　6）蓄电池终止寿命无法提前判断以及蓄电池的更换缺乏科学的依据
　　
　　我们对于蓄电池的寿命终止，希望能够提前作出判断，为蓄电池的更换赢得时间。但目前对于蓄电池寿命的终止，没有一个可靠的手段，仅仅根据多年的经验来进行。所以在实际中，往往是蓄电池放电的容量低于要求后，才在放电中发现蓄电池的寿命终止。
　　
　　二、蓄电池人工检测与在线监测的技术比较
　　
　　1．人工检测
　　
　　目前大部分都采用人工检查的方法，来实现蓄电池的维护。该方法除了放电测试外，人工测量主要是测量电池组电压、单电池电压、温度和单电池内阻。
　　
　　电池组电压测量可以发现充电机的参数设置是否正确。由于蓄电池是串联运行，整组电池的电压由充电机的输出来决定。
　　
　　单电池电压监测可以发现单电池浮充电压不正确，单电池是否被过充电、过放电等情况。
　　
　　

赛特蓄电池BT-MSE-400/2V400AH安全系统

蓄电池变形是由于蓄电池内部气体压力过高造成的。为了保证高的氧气复合效率，蓄电池内部保持一定的压力是必要的。在保持高的氧复合效率前提下，安全阀的质量就很重要了。日本JISC8707-1992标准规定，蓄电池安全阀的开阀压力在49kPa以下，闭阀压力在lkPa以上。我国原邮电部标准规定，开阀压力在10-4gkPa，闭阀压力为1-lOkPa。
　　
　　实践证明，开阀压力应稍低些，取10--l5kPa较为合适，而闭阀压力值接近于开阀压力值为好。为了解决蓄电池膨胀问题，必须保证氧气复合效率在98%以上。为此，玻璃纤维隔板的空隙率(应大于93%)、基重、吸酸值等指标是十分重要的。采用优质的隔板是保证上述技术指标的基础，设计上充分考虑了壁厚裕量，从而解决蓄电池变形问题。
　　
　　蓄电池变形不是突发的，往往有一个渐进的过程。当蓄电池在充电容量达到80%左右进入高电压充电区时，在正极板上先析出氧气，氧气通过隔板中的孔到达负极，在负极板上进行氧复活反应，反应过程中会产生热量。当充电容量达到90%时，氧气的产生速度增大，负极开始产生氢气。大量气体的增加使蓄电池内压超过开阀压力，安全阀打开，气体逸出，表现为失水。随着蓄电池循环次数的增加，水分逐渐减少，导致蓄电池出现如下情况:
　　
　　(1)热容减小。在蓄电池中热容的是水，水损失后，蓄电池热容大大减小，产生的热量使蓄电池温度升高很快。
　　
　　(2)某些蓄电池出现极板不可逆硫酸盐化，内阻增大，充电时蓄电池发热，当温度上升到壳体的临界温度时，产生的热量不能得到充分的散发，将导致蓄电池壳体变形。
　　
　　(3)由于失水后蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象，使之与正负极板的附着力变差，内阻增大，充放电过程中发热量加大。经过上述过程，蓄电池内部产生的热量只能经过蓄电池槽散失，如散热量小于发热量，即出现温度上升现象。温度上升，使蓄电池析气过电位降低，析气量增大，正极大量的氧气通过"通道"。在负极表面反应，发出大量的热量，使温度快速上升，形成恶性循环，即所谓的"热失控"，温度达到80%以上，即发生变形。
　　
　　一组蓄电池同时变形时，应先做电压检查。如果电压基本正常，还应测量单格电压判断是否短路，无短路则说明变形是过充电产生"热失控"所致。这时应着重检查充电器的充电参数，若充电电压偏高、无过充电保护、浮充电压高或涓流转换点电流低，则应调整或更换充电器。若一组蓄电池(3只)中只有一只或两只变形，其故障的原因有:
　　
　　1)某只蓄电池出现极板不可逆硫酸盐化，内阻增大，充电时蓄电池发热变形。
　　
　　2)某只蓄电池连线时反极造成充电发热变形。
　　
　　3)蓄电池荷电不一致，充电时造成某些蓄电池过充电引起变形。荷电不一致可能是由于蓄电池存在单格短路或由于用户将蓄电池试验放电或自放电引起的。