张希峰，刘俊山，李建玲，董青云
(中原油田供电管理处，河南 濮阳 457001）
摘 要 ： 介 绍 了 阀 控 式 蓄 电 池 的 原 理 ， 分 析 了 影 响 蓄 电 池 使 用 寿 命 的 主 要 因 素 ， 提 出 了 正 确 使 用 和 维 护 蓄 电 池 的 方 法 及 注 意 事 项 。
关键词 ： 蓄 电 池 ； 使 用 ； 维 护
1 引 言
蓄 电 池 作 为 一 种 独 立 的 操 作 电 源 ， 具 有 可 靠 性 高 的 优 点 ， 所 以 在 变 电 所 和 发 电 厂 被 广 泛 应 用 。 最 早 使 用 的 普 通 铅 酸 蓄 电 池 过 载 能 力 低 ， 易 产 生 酸 腐 蚀 ； 20世 纪 80年 代 以 后 ， 逐 步 被 镉 镍 蓄 电 池 替 代 ， 虽 然 其 具 有 可 靠 性 高 、 体 积 小 、 压 降 小 、 耐 过 充 能 力 强 ， 放 电 电 压 平 稳 ， 放 电 倍 率 高 ， 寿 命 较 长 等 优 点 ， 但 也 有 电 池 电 压 低 、 使 用 数 量 大 、 维 护 工 作 量 相 对 较 大 且 较 繁 琐 等 缺 点 ； 而 阀 控 式 蓄 电 池 具 有 防 爆 安 全 、 使 用 数 量 少 、 电 池 单 体 电 压 高 、 维 护 方 便 等 优 点 。 目 前 由 于 充 电 设 备 的 更 新 换 代 ， 尤 其 是 高 频 开 关 电 源 的 应 用 ， 使 相 关 指 标 （ 稳 压 、 稳 流 、 纹 波 系 数 等 ） 要 求 较 严 的 阀 控 式 蓄 电 池 得 到 了 广 泛 的 应 用 。 阀 控 式 蓄 电 池 主 要 有 贫 液 式 和 胶 液 式 两 类 。 由 于 阀 控 式 蓄 电 池 全 密 封 、 无 须 加 水 维 护 ， 故 常 冠 以 “ 免 维 护 ” 的 称 号 。 “ 免 维 护 ” 这 一 词 给 使 用 者 带 来 了 认 识 上 的 误 区 ， 导 致 使 用 者 放 松 了 对 阀 控 式 蓄 电 池 的 日 常 维 护 和 管 理 。 因 此 ， 正 确 使 用 和 维 护 阀 控 式 蓄 电 池 具 有 十 分 重 要 的 意 义 。
2 阀 控 式 蓄 电 池 原 理
阀 控 式 蓄 电 池 在 充 电 过 程 中 和 充 电 终 止 时 会 出 现 水 被 电 解 的 现 象 ， 通 常 情 况 下 ， 正 极 出 现 氧 气 ， 负 极 出 现 氢 气 。 由 于 电 池 采 用 免 维 护 极 板 ， 使 氢 气 析 出 时 电 位 提 高 ， 加 上 反 应 区 域 和 反 应 速 度 的 不 同 ， 使 正 极 出 现 氧 气 先 于 负 极 出 现 氢 气 ， 正 极 电 解 水 反 应 式 如 下 ：
氧 气 通 过 隔 板 通 道 或 顶 部 到 达 负 极 进 行 化 学 反 应 。
负 极 被 氧 化 成 硫 酸 铅 ， 经 过 充 电 又 转 变 成 海 棉 状 铅 。
由 于 阀 控 式 蓄 电 池 结 构 ， 使 电 池 内 部 保 留 一 定 压 力 和 气 体 ， 保 证 上 述 反 应 循 环 进 行 ， 与 此 同 时 也 抑 制 负 极 氢 气 的 析 出 ， 控 制 了 电 池 内 水 份 的 消 耗 ， 因 此 电 池 可 以 密 封 运 行 。
3 影 响 阀 控 式 蓄 电 池 使 用 寿 命 的 主 要 因 素
阀 控 式 蓄 电 池 全 浮 充 正 常 使 用 寿 命 在 10年 以 上 ， 理 论 上 可 到 20年 ， 但 在 实 际 使 用 中 ， 影 响 阀 控 式 蓄 电 池 使 用 寿 命 的 因 素 很 多 ， 主 要 有
1） 环 境 温 度
环 境 温 度 过 高 对 蓄 电 池 使 用 寿 命 的 影 响 很 大 。 温 度 升 高 时 ， 蓄 电 池 的 极 板 腐 蚀 将 加 剧 ， 同 时 将 消 耗 更 多 的 水 ， 从 而 使 电 池 寿 命 缩 短 。 蓄 电 池 在 25 ℃ 的 环 境 下 可 获 得 较 长 的 寿 命 ， 长 期 运 行 温 度 若 升 高 10 ℃ ， 使 用 寿 命 约 降 低 一 半 。
2） 过 度 充 电
长 期 过 充 电 状 态 下 ， 正 极 因 析 氧 反 应 ， 水 被 消 耗 ， H＋ 增 加 ， 从 而 导 致 正 极 附 近 酸 度 增 加 ， 板 栅 腐 蚀 加 速 ， 使 板 栅 变 薄 加 速 电 池 的 腐 蚀 ， 使 电 池 容 量 降 低 ； 同 时 因 水 损 耗 加 剧 ， 将 使 蓄 电 池 有 干 涸 的 危 险 ， 从 而 影 响 蓄 电 池 寿 命 。
3） 过 度 放 电
蓄 电 池 过 度 放 电 主 要 发 生 在 交 流 电 源 停 电 后 ， 蓄 电 池 长 时 间 为 负 载 供 电 。 当 蓄 电 池 被 过 度 放 电 到 其 电 压 过 低 甚 至 为 零 时 ， 会 导 致 电 池 内 部 有 大 量 的 硫 酸 铅 被 吸 附 到 蓄 电 池 的 阴 极 表 面 ， 在 电 池 的 阴 极 造 成 “ 硫 酸 盐 化 ” 。 硫 酸 铅 是 一 种 绝 缘 体 ， 它 的 形 成 必 将 对 蓄 电 池 的 充 、 放 电 性 能 产 生 很 大 的 负 面 影 响 ， 因 此 在 阴 极 上 形 成 的 硫 酸 盐 越 多 ， 蓄 电 池 的 内 阻 越 大 ， 电 池 的 充 、 放 电 性 能 就 越 差 ， 蓄 电 池 的 使 用 寿 命 就 越 短 。
4） 长 期 浮 充 电
蓄 电 池 在 长 期 浮 充 电 状 态 下 ， 只 充 电 而 不 放 电 ， 势 必 会 造 成 蓄 电 池 的 阳 极 极 板 钝 化 ， 使 蓄 电 池 内 阻 增 大 ， 容 量 大 幅 下 降 ， 从 而 造 成 蓄 电 池 使 用 寿 命 缩 短 。
4 阀 控 式 蓄 电 池 的 正 确 使 用 和 维 护
下 面 为 阀 控 式 蓄 电 池 在 使 用 和 维 护 中 应 注 意 的 问 题 。
— — 蓄 电 池 应 放 置 在 通 风 、 干 燥 、 远 离 热 源 处 和 不 易 产 生 火 花 的 地 方 ， 安 全 距 离 为 0.5m以 上 。 在 环 境 温 度 为 25℃ ～ 0℃ 内 ， 每 下 降 1℃ ， 其 放 电 容 量 约 下 降 1％ ， 所 以 电 池 宜 在 15℃ ～ 20℃ 环 境 中 工 作 。
— — 要 使 蓄 电 池 有 较 长 的 使 用 寿 命 ， 请 使 用 性 能 良 好 的 自 动 稳 压 限 流 充 电 设 备 。 当 负 载 在 正 常 范 围 内 变 化 时 ， 充 电 设 备 应 达 到 ± 2％ 的 稳 压 精 度 ， 才 能 满 足 电 池 说 明 书 中 所 规 定 的 要 求 。 浮 充 使 用 的 蓄 电 池 非 工 作 期 间 请 不 要 停 止 浮 充 。
— — 必 须 严 格 遵 守 蓄 电 池 放 电 后 ， 再 充 电 时 的 恒 流 限 压 充 电 → 恒 压 充 电 → 浮 充 电 的 充 电 规 律 ， 条 件 允 许 的 最 好 使 用 高 频 开 关 电 源 型 充 电 装 置 ， 以 便 随 时 对 蓄 电 池 进 行 智 能 管 理 。
— — 新 安 装 或 大 修 后 的 阀 控 式 蓄 电 池 组 ， 应 进 行 全 核 对 性 放 电 实 验 ， 以 后 每 隔 2～ 3年 进 行 一 次 核 对 性 放 电 实 验 ， 运 行 了 6年 的 阀 控 式 蓄 电 池 ， 每 年 作 一 次 核 对 性 放 电 实 验 。 若 经 过 3次 核 对 性 放 充 电 ， 蓄 电 池 组 容 量 均 达 不 到 额 定 容 量 的 80％ 以 上 ， 可 认 为 此 组 阀 控 式 蓄 电 池 寿 命 终 止 ， 应 予 以 更 换 。
— — 维 护 测 量 蓄 电 池 时 ， 操 作 者 面 部 不 得 正 对 蓄 电 池 顶 部 ， 应 保 持 一 定 角 度 或 距 离 。
— — 蓄 电 池 运 行 期 间 ， 每 半 年 应 检 查 一 次 连 接 导 线 ， 螺 栓 是 否 松 动 或 腐 蚀 污 染 ， 松 动 的 螺 栓 必 须 及 时 拧 紧 （ 螺 栓 与 螺 母 的 扭 矩 约 为 11N· m） ， 腐 蚀 污 染 的 接 头 应 及 时 清 洁 处 理 。 电 池 组 在 充 放 电 过 程 中 ， 若 连 接 条 发 热 或 压 降 大 于 10 mV以 上 ， 应 及 时 用 砂 纸 等 对 连 接 条 接 触 部 位 进 行 打 磨 处 理 。
— — 不 能 把 不 同 厂 家 、 不 同 型 号 、 不 同 种 类 、 不 同 容 量 、 不 同 性 能 以 及 新 旧 不 同 的 电 池 串 、 并 在 一 起 使 用 。
— — 为 蓄 电 池 配 置 在 线 监 测 管 理 技 术 ， 随 时 对 电 池 实 施 在 线 监 测 ， 了 解 和 掌 握 电 池 的 电 压 、 压 差 （ 见 表 1） 等 ， 以 便 及 时 发 现 蓄 电 池 的 缺 陷 ， 及 时 进 行 维 护 。
— — 蓄 电 池 在 正 常 运 行 期 间 ， 应 每 周 测 量 一 次 电 池 电 压 、 环 境 温 度 ； 每 月 普 测 一 次 电 池 电 压 、 环 境 温 度 ， 并 做 好 记 录 ； 每 季 检 查 一 次 电 池 开 路 电 压 （ 单 体 电 压 ） ； 每 年 做 一 次 容 量 检 查 （ 放 电 电 流 为 0.1C10A， 终 止 电 压 符 合 表 1中 的 规 定 ） ， 并 作 记 录 ； 应 保 持 完 整 的 电 池 履 历 （ 包 括 出 厂 日 期 、 安 装 日 期 、 运 行 情 况 等 ） 。
