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铅酸蓄电池的维护保养与使用

发布日期:2016-12-09

铅酸蓄电池的使用和维护


         

  铅酸蓄电池在广播设备中有着广泛的应用,主要是作为UPS的备用电源,当电力系统故障时,能保证设备持续运行。它作为一种独立的电源,具有可靠性高、使用方便、机动性好等优点。目前绝大部分铅酸蓄电池都是全密封、无需加水维护,这往往使用户放松了对铅酸蓄电池的日常维护和管理,造成了蓄电池损坏和容量降低,所以广播技术工作者应正确使用铅酸蓄电池,掌握其维护方法,提高其使用寿命,以保证广播设备的安全稳定运行。  

 一、铅酸蓄电池的工作原理   铅酸蓄电池是一种二次电池,其充放电过程是通过电池极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),呈深棕色,负极板上的活性物质是海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。电解液是硫酸(H2SO4)的水溶液。 未接通负载前,由于电离的结果,正极板上缺少电子,而负极板上则多余两个电子,两极间因此产生了一定的电位差。当外电路接上负载后,在电池正负、极板电位差的作用下,负极板上的电子便经负载进入正极板形成电流,同时在电池内部产生化学反应,这就是铅酸蓄电池的放电原理。其反应方程式为:      当在电池的正、负极板上外接直流电源,正、负极板放电时消耗了的活性物质便会还原。外接电源后,电流从蓄电池的正极板流入,经电解液和负极板流回外接电源负极。在电池内部产生如下反应:因获得电子,铅离子被中和为铅并以固体状态附着负极板上;在正极板失去的电子则由电解液中位于极板附近而处于游离状态的铅离子不断地放出两个电子来补充并立刻和电解液中的氢正离子和氧负离子结合,生成可以离解的二氧化铅,附着在正极板上,这就是铅酸蓄电池的充电原理。其反应方程式为:   

 二、影响蓄电池使用寿命的因素

(1)环境温度。环境温度是影响蓄电池使用寿命的重要因素。电池容量随着温度的变化而变化,25℃ 时蓄电池容量为100%,在25℃ 以上时,每升高l0℃ ,铅酸蓄电池的容量会减少一半;在25℃以下时,温度与容量的关系见表1所列。 表1 蓄电池温度与容量的关系(低于25℃)      (2)过度充放电。长期过度充电,会加速电池的腐蚀,使蓄电池板栅变薄,*终将导致电池的容量降低。同时,水损耗加剧,蓄电池有干涸的危险,会影响蓄电池寿命;   蓄电池若被过度放电到电压过低,电池阴极极板上将形成比平时更多的硫酸盐,这将使蓄电池的内阻变大,因此导致电池充、放电性能变差,这样就严重地缩短了电池的使用寿命。   

(3) 运行维护不到位。蓄电池在工作过程中会发热,会积尘,会漏液。充电机的状态也会随着环境温度的变化而发生变化,这些都需要维护员的适时监测、维护,做好清洁和检测工作。   

三、铅酸蓄电池的运行与维护   蓄电池的稳定运行需要良好的工作环境和经常性维护,本人在工作过程中积累了一些经验。   

(1)保持良好的工作环境。蓄电池室应远离热源并加装空调和通风设备等措施以保持其温度在15℃—25℃以内,单体电池之间应至少保持l0mm间距。    

(2)电池应采用恒压充电和浮充电,以**限度的提升电池的使用寿命。恒压充电电压应控制在7.2伏(6V电池)和14.4伏(12V电池),充电时间控制在10小时内。电池采用长期浮充备用,可大大延长电池的使用寿命。浮充电压采用恒定电压6.7伏(6V电池)或13.4伏(12V电池)进行浮充电。对于长期未使用或亏电严重的电池可增加充电时间,充电时电池端电压应达到8伏(6V电池)和l6伏(12V电池)。   要根据环境温度变化,及时修正系统的充电电压值。电池系统浮充电压值受温度影响较大,蓄电池在高温环境下运行(大于30℃ )时,电池内阻变小,电池充电效率提高,电池容量会增加;当电池运行环境降低时(20℃ 以下),电池充电效率降低,电池容量下降,电池内硫酸铅的溶解度与溶解速度降低,电解液浓度差极化增大。因此要求在低温条件下要有较高的充电电压,才能满足充电要求。单格蓄电池在不同温度时的浮充电压参考值见表2所列。   表2 不同温度下浮充电压的参考值      电池在投入使用后,应按照各电池生产厂商的充电要求进行充电参数的设置,尤其是目前的开关电源充电设备,其智能化的方式和程度都不尽相同,对蓄电池的充电应按下面要求进行。铅酸蓄电池单格的浮充电压值在25℃ 时为2.25V ±2%,在实际应用中**取在2.24~2.25V ,即比中心值略低一点。这是因为蓄电池标准环境温度为25 ,而在福州地区在25℃ 以上环境下工作时间较长,适当降低浮充电压既能保证蓄电池可以充足电,又能有效避免电池因充电电流长期过大而损坏。   (3) 每天要定时检查电池,保持清洁卫生。辨别空气中是否有微酸气味,并进行通风处理;查看蓄电池外形有无变形,蓄电池的端子和安全阀有无渗液,安全阀是否正常开启,端子是否腐蚀,接线插头是否有虚焊或绝缘物质等。   

(4) 每周测试电压值。浮充电压设置的高低对电池的寿命具有相当重要的影响。理论上要求浮充电压产生的电流量,需达到补偿自放电及电池单体放电电量和维持氧循环的需要。浮充电压过高会引起电池正极腐蚀和失水,电池容量下降;浮充电压过低,会使电池充电不足,严重时会出现电极硫酸盐化。    

(5) 每月应测一次电池单体电压及终端电压。密封电池端电压的测量不能只在浮充状态,还应在放电状态下进行。端电压是反映密封电池工作状态良好的一个重要参数。由于外加电压的存在,浮充状态下进行电池电压测量得出的端电压是假象。虽然有些电池反极或断路也能测量出正常数值,但实际上这是外加电压在该电池两端造成的电压差。        

(6) 每半年检查一次连接导线,螺栓是否松动或腐蚀污染。松动的螺栓必须及时拧紧,腐蚀污染的接头应及时处理。电池组在充放电过程中,若连接条(或连接线)发热或压降大于l0mv以上,应及时用砂纸等对连接条(或连接线)接触部位进行打磨处理。  

 (7) 每年进行一次核对性放电试验。进行放电试验时可适当加深一些,宜50—60% 。深度加深后会容易观察到电池系统中出现的故障单体电池。应进行全核对性放电实验,蓄电池组容量均达不到额定容量的80%以上,可认为此组蓄电池寿命终止,应予以更换。   

 四、结束语   蓄电池作为一种备用电源,在广播设备中发挥着极其重要的作用,作好蓄电池的日常维护工作是保证电力系统稳定,设备安全播出的必需。提前发现劣电池,延长蓄电池的使用寿命,确保电池具有良好的健康状态,能够随时随地的发挥其职能,才能真正保证电力系统的安全、可靠、经济地运行。本文从工作实际出发,介绍了一些日常维护经验及应注意的问题,对蓄电池的使用单位或个人有一定的参考意义。


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