淺析影響鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素和注意事項(xiàng)-時(shí)高電池
法國(guó)時(shí)高蓄電池是UPS系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)UPS系統(tǒng)的可靠程度。不管UPS設(shè)計(jì)的多么先進(jìn)，功能多么齊備，一旦蓄電池失效，再好的UPS也無(wú)法提供不間斷供電。千萬(wàn)不要因貪圖便宜而選用劣質(zhì)鉛酸蓄電池，這樣會(huì)影響整個(gè)UPS系統(tǒng)的可靠性，并將因此造成更大的損失。
蓄電池是整個(gè)UPS系統(tǒng)中平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）最短的部分。如果能夠正確使用和維護(hù)，就能夠延長(zhǎng)其使用壽命，反之其使用壽命會(huì)大大縮短。因此，我們要了解法國(guó)時(shí)高蓄電池的基本原理和使用注意事項(xiàng)。
2 鉛酸蓄電池
蓄電池的種類一般可分為鉛酸蓄電池、鉛酸免維護(hù)蓄電池及鎳鎘電池等，考慮到負(fù)載條件、使用環(huán)境、使用壽命及成本等因素，UPS一般選擇閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池。它的主要特點(diǎn)是在充電時(shí)正極板上產(chǎn)生氧，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在負(fù)極板上還原成水，使用時(shí)在規(guī)定浮充壽命期內(nèi)不必加水維護(hù)，因此又稱為免維護(hù)鉛酸蓄電池。免維護(hù)只是與普通蓄電池相比，使用過(guò)程中免去了添加純水或蒸餾水，調(diào)整電解液液面的工作，并非免去一切維護(hù)工作。相反，為實(shí)現(xiàn)UPS 的不間斷供電，我們要更加細(xì)致地維護(hù)和保養(yǎng)好鉛酸免維護(hù)蓄電池。
3 影響使用壽命的主要因素和注意事項(xiàng)
下面介紹一下影響蓄電池使用壽命的主要因素和使用過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)：
?、拧…h(huán)境溫度對(duì)電池的影響較大。環(huán)境溫度過(guò)高，會(huì)使電池過(guò)充電產(chǎn)生氣體，環(huán)境溫度過(guò)低，則會(huì)使電池充電不足，這都會(huì)影響電池的使用壽命。因此，一般要求環(huán)境溫度在25℃左右， UPS浮充電壓值也是按此溫度來(lái)設(shè)定的。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，蓄電池一般在5℃～35℃范圍內(nèi)進(jìn)行充電，低于5℃或高于35℃都會(huì)大大降低電池的容量、縮短電池的使用壽命。
?、啤》烹娚疃葘?duì)電池使用壽命的影響也非常大。電池放電深度越深，其循環(huán)使用次數(shù)就越少,因此在使用時(shí)應(yīng)避免深度放電。雖然UPS都有電池低電位保護(hù)功能，一般單節(jié)電池放電至10.5V左右時(shí)，UPS就會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。但是，如果UPS處于輕載放電或空載放電的情況下,也會(huì)造成電池的深度放電。
⑶ 電池在存放、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中，會(huì)因自放電而失去部分容量。因此，在安裝后投入使用前，應(yīng)根據(jù)電池的開路電壓判斷電池的剩余容量，然后采用不同的方法對(duì)蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。對(duì)備用擱置的蓄電池，每3個(gè)月應(yīng)進(jìn)行一次補(bǔ)充充電?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量電池開路電壓來(lái)判斷電池的好壞。以12V電池為例，若開路電壓高于12.5V，則表示電池儲(chǔ)能還有80％以上，若開路電壓低于12.5V，則應(yīng)該立刻進(jìn)行補(bǔ)充充電。若開路電壓低于12V，則表示電池存儲(chǔ)電能不到20％，電池不堪使用。
?、取‰姵爻浞烹婋娏饕话阋訡來(lái)表示，C的實(shí)際值與電池容量有關(guān)。例如，100AH的電池，C＝100A。松下鉛酸免維護(hù)電池的最佳充電電流為0.1C左右，充電電流不能大于0.3C。充電電流過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響電池的使用壽命。放電電流一般要求在0.05C～3C之間,UPS在正常使用中都能滿足此要求，但也要防止意外情況的發(fā)生，如電池短路等。
?、伞〕潆婋妷?。由于UPS電池屬于備用工作方式，市電正常情況下處于充電狀態(tài)，只有停電時(shí)才會(huì)放電。為延長(zhǎng)電池的使用壽命， UPS的充電器一般采用恒壓限流的方式控制，電池充滿后即轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)，每節(jié)浮充電壓設(shè)置為13.6V左右。如果充電電壓過(guò)高就會(huì)使電池過(guò)充電,反之會(huì)使電池充電不足。充電電壓異?？赡苁怯呻姵嘏渲缅e(cuò)誤引起，或因充電器故障造成。因此，在安裝電池時(shí)，一定要注意電池的規(guī)格和數(shù)量的正確性，不同規(guī)格、不同批號(hào)的電池不要混用。外加充電器不要使用劣質(zhì)充電器，而且安裝時(shí)要考慮散熱問(wèn)題。目前，為進(jìn)一步提高電池壽命，先進(jìn)的UPS都采用一種ABM(Advanced Battery Management)三階段智能化電池管理方案，即充電分成初始化充電、浮充電和休息三個(gè)階段：第一階段是恒流均衡充電，將電池容量充到90％；第二階段是浮充充電，將電池容量充到100％，然后停止充電；第三階段是自然放電，在這個(gè)階段里，電池利用自身的漏電流放電，一直到規(guī)定的電壓下限，然后再重復(fù)上述的三個(gè)階段。這種方式改變了以前那種充滿電后，仍使電池處于一天24h的浮充狀態(tài)，因此延長(zhǎng)了電池的壽命。
?、省∶饩S護(hù)電池由于采用吸收式電解液系統(tǒng)，在正常使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何氣體，但是如果用戶使用不當(dāng)，造成電池過(guò)充電，就會(huì)產(chǎn)生氣體，此時(shí)電池內(nèi)壓就會(huì)增大,將電池上的壓力閥頂開，嚴(yán)重的會(huì)使電池爆裂。
?、恕PS在運(yùn)行過(guò)程中，要注意監(jiān)視蓄電池組的端電壓值、浮充電流值、每只蓄電池的電壓值、蓄電池組及直流母線的對(duì)地電阻和絕緣狀態(tài)。
?、獭〔灰獑为?dú)增加或減少電池組中幾個(gè)單體電池的負(fù)荷，這將造成單體電池容量的不平衡和充電的不均一性，降低電池的使用壽命。
?、汀?電池應(yīng)盡可能安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方，并要避免受到陽(yáng)光、加熱器或其他輻射熱源的影響。電池應(yīng)正立放置, 不可傾斜角度。每個(gè)電池間端子連接要牢固。
⑽ 定期保養(yǎng)。電池在使用一定時(shí)間后應(yīng)進(jìn)行定期檢查，如觀察其外觀是否異常、測(cè)量各電池的電壓是否平均等。如果長(zhǎng)期不停電，電池會(huì)一直處于充電狀態(tài)，這樣會(huì)使電池的活性變差。因此，即使不停電，UPS也需要定期進(jìn)行放電試驗(yàn)以便使電池保持活性。放電試驗(yàn)一般可以三個(gè)月進(jìn)行一次,做法是UPS帶載－－最好在50%以上,然后斷開市電，使UPS處于電池放電狀態(tài),放電持續(xù)時(shí)間視電池容量而言一般為幾ms至幾十ms,放電后恢復(fù)市電供電，繼續(xù)對(duì)電池充電。
過(guò)度充電的影響
長(zhǎng)期過(guò)充電狀態(tài)下，正極因析氧反應(yīng)，水被消耗，Ｈ＋增加，從而導(dǎo)致正極附近酸度增加，板柵腐蝕加速，使板柵變薄加速電池的腐蝕，使電池容量降低；同時(shí)因水損耗加劇，將使蓄電池有干涸的危險(xiǎn)，從而影響蓄電池壽命。
2.3 過(guò)度放電的影響
蓄電池過(guò)度放電主要發(fā)生在交流電源停電后，法國(guó)時(shí)高蓄電池長(zhǎng)時(shí)間為負(fù)載供電。當(dāng)蓄電池被過(guò)度放電到其電壓過(guò)低甚至為零時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面，在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種絕緣體，它的形成必將對(duì)蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，因此在陰極上形成的硫酸鹽越多，蓄電池的內(nèi)阻越大，電池的充、放電性能就越差，蓄電池的使用壽命就越短。
2.4 小電流放電條件的影響
在小電流放電下形成的硫酸鉛顆粒的尺寸遠(yuǎn)比大電流放電條件下的尺寸大，就是說(shuō)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(lái)不及生長(zhǎng)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容易被還原。如硫酸鉛晶體長(zhǎng)期得不到清理，必然會(huì)影響蓄電池的容量和使用壽命。因此對(duì)蓄電池在實(shí)際放電電流下運(yùn)行的容量應(yīng)有一個(gè)準(zhǔn)確的計(jì)算。
2.5 不均衡性充放電的影響
有關(guān)的研究結(jié)果表明：板柵不同部位合金成分與結(jié)構(gòu)的分布有所不同，因而會(huì)導(dǎo)致板柵電化學(xué)性能的不均衡性[2]，這種不均衡性又會(huì)使在浮充和充、放電狀態(tài)下的電壓產(chǎn)生差異，且會(huì)隨著充、放電的循環(huán)往復(fù)，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(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求，在一組電池中最大浮充電壓的差異應(yīng)≤50mV，而發(fā)達(dá)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)是≤20mV，所以應(yīng)重視并減小浮充狀態(tài)下蓄電池運(yùn)行電壓的差異。
2.6 熱失控現(xiàn)象
由于閥控鉛酸蓄電池采用貧液設(shè)計(jì)，電池中灌注的電解液都吸附在玻璃纖維板上，當(dāng)充電電流增大時(shí)，就需要通過(guò)安全閥來(lái)釋放氣體，因而造成了蓄電池失水、內(nèi)阻增大、容量衰減并在充、放電過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量如來(lái)不及擴(kuò)散使溫度劇增，就會(huì)形成熱失控。熱失控產(chǎn)生的原因還有沒及時(shí)減小浮充電壓、安全閥不嚴(yán)或開閥壓過(guò)低等等，在熱失控嚴(yán)重的情況下如果放電，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(duì)熱失控的問(wèn)題必須引起高度的重視。
2.7 長(zhǎng)期浮充電的影響 法國(guó)時(shí)高蓄電池，法國(guó)時(shí)高蓄電池代理商，法國(guó)時(shí)高總代理，時(shí)高電池。時(shí)高電池：www.stecopome.com
法國(guó)時(shí)高蓄電池在長(zhǎng)期浮充電狀態(tài)下，只充電而不放電，勢(shì)必會(huì)造成蓄電池的陽(yáng)極極板鈍化，使蓄電池內(nèi)阻增大，容量大幅下降，從而造成蓄電池使用壽命縮短。
3.提高閥控式鉛酸蓄電池使用壽命的措施
通過(guò)對(duì)上述影響閥控鉛酸蓄電池使用壽命的因素的分析，為了提高閥控鉛酸蓄電池的使用壽命，我們就必須做到：
3.1 嚴(yán)把蓄電池的定貨質(zhì)量。在蓄電池選型和采購(gòu)的過(guò)程中，要充分了解廠家的生產(chǎn)工藝、制造流程和質(zhì)量控制手段，以及技術(shù)特點(diǎn)等，必要時(shí)可要求在廠家進(jìn)行首次容量實(shí)驗(yàn)，以篩選差異較小的蓄電池。
合理選擇充電設(shè)備。由于開關(guān)電源較具有實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能化管理功能，能使密封電池時(shí)刻工作在最佳狀態(tài)下，所以要選用高質(zhì)量的開關(guān)電源作為充電設(shè)備。高頻開關(guān)電源系統(tǒng)，要采用模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)出模塊現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)能夠立即退出運(yùn)行，不影響其他模塊的正常運(yùn)行，備用模塊應(yīng)能夠自動(dòng)投入，保證蓄電池不因模塊故障而造成過(guò)放電。
3.2 注重安裝質(zhì)量。安裝質(zhì)量包括儲(chǔ)存、安裝、容量實(shí)驗(yàn)等多個(gè)方面，因此在運(yùn)輸、儲(chǔ)存的過(guò)程中應(yīng)注意不要發(fā)生碰撞，在安裝過(guò)程中
