阀控式免维护铅酸蓄电池使用手册(原创)

阀控式免维护铅酸蓄电池使用手册(原创) 安装 使用 维护 目录 设计.......................................................................................................................................................... 3 电池安装手册 ......................................................................................................................................... 3 安装前 ............................................................................................................................................. 3 安装使用 ......................................................................................................................................... 4 安装结束 ......................................................................................................................................... 4 安装注意 ......................................................................................................................................... 5 电池特点 ................................................................................................................................................. 5 放电.......................................................................................................................................................... 5 充电.......................................................................................................................................................... 8 电池寿命 ............................................................................................................................................... 10 电池的贮存 ........................................................................................................................................... 12 相关 ............................................................................................................................................... 13 蓄电池常见故障 ................................................................................................................................... 14 电池早期失效............................................................................................................................... 14 电池失水 ....................................................................................................................................... 14 电池热失控 ................................................................................................................................... 15 延长电池使用寿命的维护 .......................................................................................................... 15 严把容量配置和质量检查关...................................................................................................... 15 保持适宜间距............................................................................................................................... 15 新、旧蓄电池不能混用 .............................................................................................................. 15 正确选择并及时调整浮充电压 ................................................................................................. 15 例行维护 日维护内容........................................................................................................ 16 周维护内容 .......................................................................................................................... 16 月维护内容 .......................................................................................................................... 16 周期进行核对性放电试验 ................................................................................................. 16 超常规维护 .......................................................................................................................... 16 智能维护 .............................................................................................................................. 17 1) 蓄电池设计一般不超过4组； 2) 布置一致，考虑每组的接线问题，每组的两个电极可留到一侧，各组的电极在蓄电池阵 列的同侧，方便蓄电池接线； 3) 蓄电池放在室内通风良好不受阳光直射的地方，距离热源不得小于2m，室内温度应经 常保持在10~35?； 4) 蓄电池与地面之间应采取绝缘措施，例如，可垫木板或其他绝缘物，以免因蓄电池与地 面短路而放电； 5) 放置蓄电池位置应选择在离太阳电池方阵较近的地方。连接导线应尽量缩短，导线直径 不可太细，以尽量减少不必要的线路损失； 6) 不能将酸性蓄电池和碱性蓄电池同时安装在同一房间内； 7) 对安装蓄电池较多的蓄电池室，冬天不允许采用明火保温，可用火墙提高室内温度（或 采用其他方法），并要保持良好的通风条件； 8) 保持室内干燥，不能有明水和水汽出现，以防电池漏电、联电； 9) 液体管道不能从蓄电池顶上走，以防液体滴在蓄电池上； 10) 蓄电池室设置防水门槛，以免外面的水箱等设备漏水流入室内，使蓄电池漏电、短路甚 至发生火灾； 11) 每个蓄电池支架前留出一定的安装维修空间； 12) 蓄电池室内照明，保险起见可采用防爆灯； 13) 在高出安全电压（36V）的蓄电池室最好能上锁，并在明显的位置标“有电危险”的警 示图样； 14) 蓄电池室应尽量靠近控制设备，但最好隔开，以免蓄电池长期放出的少量酸性气体腐蚀 设备； 15) 室内要严禁烟火，尤其在蓄电池处于充电状态时，不得任何火焰或有火花发生的器械带 入室内； 16) 在室内适当的地方设置接地点，方便设备接地。 1) 安装人员(或工程队)接到安装的任务指令，准备好相关的资料(如各厂家太阳能电池安 装、记录表等)及全套安装工具(包括万用表等)，落实工程开工日期及工程进度等。 2) 安装人员(或工程队)应携带少量系统备件(如螺钉等)抵达安装地点，取得详细的安装工 程进度表，讨论工程细节(如安装方式、承重情况等)。 3) 在开始安装工程前，应组织安装人员(或工程队)进行，介绍安装过程中的注意事项 及电池使用方法和维护注意事项，安装过程中一定要注意安全。 4) 安装人员(或工程队)进行电池的开箱检查及配件的清点(先检查外包装箱有无异常清点 数量是否齐全，在开箱检查蓄电池的外观（有无漏酸、破裂）)，装箱单请督导人员签 字并收回，配件箱中电池安装系统图、安装使用说明等文件应收好，待安装工程结束 后交由J甲方单位的技术人员负责保管。 5) 按照施工图纸检查电池在机房的摆放位置是否合理，是否预留了维护空间，是否和热源 及可能产生火花的地方(如保险盒等)保持有0．5米以上的距离，是否摆放在空调机下面， 如果不符合，应先请示通信公司的工程部是否修改，修改已否都要有备忘录。 6) 开箱取出电池的系统图，应严格按照电池的系统图进行安装，不允许缺漏任何的系统件 的安装(包括电池单体编号的粘贴)，所有系统件(备件)应和安装图中规定的型号规格完 全一致。 1) 请勿在密闭空间或有火源的场合使用蓄电池； 2) 请勿用乙烯薄膜类有可能引发静电的塑料遮盖电池，产生的静电有引起电池爆炸的危 请勿在低于-40?或高于50?的温度环境下使用电池（电池使用环境高于50?，请使用 高温系列电池）； 3) 请勿在有可能浸水的场合安装、使用蓄电池； 4) 安装搬运电池过程中，请勿在端子处用力； 5) 电池在多只串联使用时，请勿按电池标识“+”、“-”极性依次排列，电池之间的距离不 能小于15mm； 6) 在电池连接过程中，请戴好防护手套，使用扭矩扳手等金属工具时，请将金属工具进行 绝缘包装，绝对避免扭矩扳手等金属工具两端同时接触到电池正、负端子，造成电池短 路伤人； 7) 安装连接条前应先用干净的麻布擦去电池极柱及外壳和钢架上的灰尘，尤其要保证极柱 上的灰尘擦干净。单体编号要贴牢。 8) 安装螺栓拧紧式蓄电池时，请用随电池配件的螺栓母垫圈，紧固连接线时，使扭矩达到 11.3N.M即可。 1) 安装检查结束后，测量并记录所有电池单体的开路电压和电池组的总电压，并填写安装 统计表(或其它类似的安装表)。 2) 安装后如果没有接市电，应断开电池和开关电源及微波设备的连接。若由于某种原因不 能断开设备和电池的连接(原则上是不允许的，尤其是长时间连接更不允许)，应同时将 两组电池都连接上，不允许只接其中一组电池，同时记录连接的起始时间和设备的耗电 电流，作好记录。无论是否进行过此种连接，则在正式开通前必须对电池组进行补充电， 补充电的时间为单体电压为2．35V／只，充电12小时。否则会对以后电池的正常使用带 来极大的危害。 3) 电池和开关电源连接前，应认真检查开关电源的设置是否正确(参照开关电源设置参数 表)，确保设置准确无误。 4) 安装、调试结束后，按照要求填写相关的表格，检查电池外观情况并记录，同时再检查 各个连接螺钉有无拧紧，确保电池防震、防滑及电池间连接可靠。测量每个单体电池的 浮充电压并记录，请通信公司技术人员签字认可。 5) 和外接设备连接之前，使设备处于断开状态，并再次检查蓄电池的连接极性是否正确， 然后再将蓄电池（组）的正极连接设备的正极，蓄电池（组）的负极连接设备的负极端， 并紧固好连接线。 1) 请勿拆卸、改造电池； 2) 请勿将蓄电池投入水中或火中； 3) 连接电池组过程中，请戴好绝缘手套； 4) 请勿在儿童触摸的地方安装使用或保管蓄电池； 5) 请勿将不同品牌、不同容量、电压以及新旧不同的电池串联混用； 6) 电池内吸有硫酸，如电池受机械损伤，硫酸溅到皮肤、衣服甚至眼睛中时，请立即用大 量清水清洗或去医院治疗。 , 不需维护：电池在整个使用寿命期间无需加水补液。 , 可靠性高、使用寿命长，特殊的密封结构和阻燃外壳，在使用过程中不会产生泄漏 电解液的缺 陷，更不会发生火灾。 , 重量、体积比能量高，内阻小，输出功率高。 , 自放电小，20?下每月的自放电率不大于2%。 , 满荷电出厂，无流动的电解液，运输安全。 , 可以任意方向使用。 , 使用温度范围广：标准系列电池（-30?~50?），高温系列（-30?~70?） , 无需均衡充电，由于单体电池的内阻、容量，浮充电压一致性优良，确保了电池在 使用期间，无需均衡充电。 , 恢复性能好：将电池过放电至0伏，短路放置30天后，仍可充电恢复其容量。 , 坚固的铜端子：便于安装连接，导电能力强。 , 计算机辅助设计和计算机控制主要生产过程，确保产品性能的一致性并达到设计标 准。 为了保证电池的安全和最大的使用寿命，电池的放电终止电压与电池的放电电流大小有 关，放电电流大，电池终止电压可以低一些，反之放电电流小，电池终止电压要高一些。（表 1）为在不同的电率下推荐放电终止电压。 放电电流 放电终止电压：(VPC) 小于 0.1CA 1.75 0.11-0.17CA 1.70 0.18-0.25CA 1.67 0.26-1CA 1.60 大于 1.1CA 1.30 电池放电的容量主要与放电电流和环境温度有关 电池容量与放电电流的关系： (图1、2、3) 为FP、LFP、CFP型号电池，在不同放电率条件下所放出的容量，从图可以看 出，放电倍率越大，电池所能放出的容量越小。 图1 图2 图3 在放电电流不变时，环境温度高，电池放电容量多，反之，环境温度低，电池放电容量 少，（图4）为电池容量和温度关系曲线图。 图4 充电方法，对电池来讲很重要，不正确的充电方法会对电池过充或欠充，影响电池的性 能和寿命。 常用的充电方法有以下两种。 A、恒压限流充电， B、恒流充电 恒压限流充电： 对阀控铅酸电池，该充电方法是阀控铅酸蓄电池最好的充电方法。控制的充电电压与环 境温度和电池的使用方式有关。 备用电池充电：2.23 ~2.30/单格，在25?时， 循环用电池充电：2.40~2.50/单格，在25?时。 注：最大开始充电电流一般定为不大于0.3C， A 图5、6为电池充电曲线图，由图可以看出，在25?下当电池的充电电压为2.30V/单格时， 电池充满电时，充电电流下降为0.5~4mA/AH，保持不变。 当电池充电为2.4V/单格时，电池充满电时，充电电流下降为3~10MA/AH，保持不变。 图5 图6 恒电流充电： 使用该方法对电池充电时，注意电池充满电时必须立即切断充电电源，否则会造成电池 过充电，而损害电池性能和寿命，采用恒电流充电时，充电电流一般不大于0.1CA，当充电电量达到上一次电池放电量的1.07~1.15倍时，即对电池充足电。 由于化学反应随温度的升高而加速，随温度的降低而变慢。 为了防止对电池过充或欠充，当电池环境温度不在15?~35?时，则需对电池充电电压进行调整。 调整方法为： 以25?为基准，电压调整系数为：?3MV/? 单格l（备用电池）； ?4MV/?单格l（循环用电池）， 例如：某UPS采用8只12V65AH做备用电池，夏天时电池机房温度为40?， 则充电电压由8×6×2.30=110.40应降为： 8*6*[2.30-3(40-25)/1000]=108.24V 冬天时电池机房温度降为10?，则充电电压应由110.40V提高为: 8*6*[2.30＋3(25-10)/1000]=112.56V （图7）为电池充电电压和温度关系曲线图。 图7 对备用的电池来讲，当电池供电后，对电池重新充电所需要的时间，一般不少于24H。 对循环用电池来讲，如果知道上一次的放电量及初始充电电流，可以按如下公式计算出环境 温度为25?需要的充电时间。 A、当放电电流大于0.25CA时， Tch = Cdis/I + 3~5 B、当放电电流小于0.25CA时， Tch = Cdis/I + 6~10 注： Tch 电池充满电所需的充电时间（H） Cdis 电池上一次放电的电量（AH） I 最大初始充电电流（A） 电池的使用寿命与以下因素有直接关系 电池的使用方式（循环还是浮充备用） 电池的环境温度 电池的放电深度 电池循环使用时放电、充电为一个循环,电池循环寿命(循环次数)与电池的放电深度有直接关系, （图8、图9） 标准系列FP, LFP型号电池循环寿命与放电深度的关系 图8 图9 电池的浮充使用寿命与使用环境温度有直接关系，以20?为基础，电池使用环境温度每 8— 10?，电池的浮充使用寿命将要递减50%。 （图10、11、12） 分别为标准系列FP、LFP、CFP型号电池浮充使用寿命与环境温度的 关系曲线图。 图10 图11 图12 电池应贮存在低温（-15-40?）干燥清洁的房间，避免阳光直射。 电池在放置过程中，由于自放电而损失容量，其第一次放电容量会比额定容量低，一般 经过2—3个充放电循环后就可以达到其额定容量。 当电池长期放置不用时，需定期对电池补充电，其补充电周期见 (表)。 贮存温度 补充电时间 oo低于 20 C(68F): 12 个月 oo20 到 30C(68 to 86F): 6 个月 oo30 到 40C(86 to 104F): 3 个月 电池自放电是指当电池开路放置时，由于内部发生电化学反应而损失容量， 其自放电速度与电池环境温度有很大关系。 （图13、图14）为电池贮存时间与温度的关系图。 图13 图14 相关标准 根据2008年10月29日颁布的推荐性国家标准 GB/T 22473—2008《储能用铅酸蓄电池》第八页 9.4贮存 蓄电池贮存应符合下列要求： a. 产品应贮存在5?C~40?C干燥、清洁、通风良好的仓库内； b. 应不受阳光直射，距离热源（暖气等）不应小于2m； c. 避免与任何有毒气体及有机溶剂接触； d. 阀控式蓄电池储存期不能超过0.5a。 根据2000年11月3日颁布的电力行业推荐性标准 DL/T724-2000 《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》 4.3 本规程适用于各发电厂和变电所使用的防酸隔爆铅酸蓄电池（以下简称防酸蓄电 池） 、镉镍蓄电池、阀控式密封铅酸蓄电池（以下简称阀控蓄电池）及其各种类型的充电 装置。 4.4 防酸蓄电池和应安装在专用蓄电池室内，容量较小的镉镍蓄电 池（40Ah 及以下）和阀控蓄电池（300Ah 及以下）可安装在柜内，直流电源柜可布置在控 制室内，也可布置在专用电源室内。 4.12 蓄电池室的温度应经常保持在5?～35?之间，并保持良好的通风和照明。 通过测量电池的开路电压也可以判断出剩余容量， (图15)为电池的剩余容量和开路电压之间的关系曲线图 图15 一些阀控式铅酸蓄电池组在使用过程中，只经过数个月或1年其电容量就低于额定值的 80%，或数组电池虽然普遍很好，但其中个别电池的性能急剧变差，这种现象称为电池早期 失效。为避免蓄电池组中混入早期失效电池，建议在新电池装入电源系统之前以10小时率放电电流放至1.8V左右，然后再充足电装进电源系统之中，如果各只电池在放电终止前的电 压差别不大、比较均匀，则本组电池性能一定不错；如其中个别电池电压下降很快，则很可 能是落后电池，必须查明原因、采取相应措施。 大部分阀控式铅酸蓄电池组容量下降的原因都是由电池失水造成的。标准中规定了气体 复合效率大于95%，实际上正常状态下可以使复合效率达到97%~98%，也就是说总会有2%~3%的氧气从电池内部逸出来。因为通信用阀控式铅酸蓄电池一直都是处于浮充状态下工作的， 浮充电压偏高或电池温度升高时，若不及时将浮充电压调下来，就会加速电池失水过程。当 水损失达到3.5mL/Ah时，电池容量会降至初始容量的75%以下；当水损失达到25%时，电池寿命将会终止。 阀控式铅酸蓄电池如果使用、维护不当，则会使电池内的温度和电流发生一种积累性的 相互增强作用，使电池温度迅速升高。轻者会使电池槽变形“鼓肚子”，导致电池失效；重 者还会波及到整个通信电源系统，使电路和设备蒙受损失。 一些电源所配电池的容量偏小，致使交流供电停止时电池大电流放电，影响电池使用寿 命。通常电池配置容量应在8~10小时率。为了检验电池组的质量，建议在新电池装入电源系 统之前进行一次检查性深放电。 氧的再化合过程使电池内部产生较多热量，但是排出的气体量少，减少了热容量的散失， 蓄电池内部温度通常会很高，所以蓄电池应放置在通风良好的位置，排列不可过于紧密，单 体电池之间应至少保持10mm间距。 在充电过程中新电池电压升得快，容易造成旧电池充不饱，始终处于欠电压工作状态， 因此影响蓄电池的使用寿命。 设置浮充电压应根据厂家推荐的单体电池浮充电压值和温度补偿电压的结果确定。如厂 家推荐的单体电池浮充电压为2.23V，此时U浮=（2.23*N）+?V；其中?V=-温度补偿系数（mV/?）?(电池温度-基准温度)?N，式中：基准温度通常是20?或者25?；N为电池组内电池只数；温度补偿系数（mV/?）也有厂家设定。浮充电压应进行温度自动补偿，温度 补偿功能就是要将温度对电池的影响减至最小，因为温度低时，浮充电压增大，会引起浮充 电流增大、板栅腐蚀加速等一系列的问题；而温度高时，浮充电压减小，也会形成电池充电 不足等一系列问题。根据研究，阀控式蓄电池受温度的影响较大，长期工作时，温度每升高 6?，电池的寿命将缩短一半，因此尽可能使电池的环境温度保持在20~25?，有条件的电池室尽量安装空调。蓄电池经过3个月浮充工作后，用0.5级直流电压表或3位半数字万用表在电池极柱根部测其每组电池中各单体电池的端电压，每只电池端电压之间的最大差值应不大 于100mV。 例行维护 每天要定时察看蓄电池，闻空气中是否有微酸气味，如果有微酸气味，证明蓄电池排出 了酸雾，要及时进行通风处理；看蓄电池的外形有无变化，蓄电池的端子是否清洁以及有无 松动和安全阀有无渗液，安全阀能否正常开启，必要时要更换蓄电池。 测试标示电压，清洁蓄电池。蓄电池灰尘积累太多，会使连接点接触不良，改变蓄电池 充/放电时的电压值，容易引起故障。擦拭要用干布或毛刷，最好使用吸尘器。 测量单体蓄电池的端电压、温度，当发现有2只以上单体电池的浮充电压低于2.18V、放电深度超过20%、闲置不用的时间超过3个月、全浮充时间超过3个月时应进行均衡充电，均充时要特别注意电池的温度和充电电压，尽量减少水的损失。 对于开关电源配置的2V电池，建议每年做一次核对性放电试验，放出额定容量的 30%~40%；对于UPS所配置的12V电池，建议半年做一次核对性放电试验，放出额定容量的 30%~40%；记录电池单体电压和电池组总电压，及时更换故障电池。为了能随时掌握蓄电池 组的大致容量，进行核对性放电试验是必要的，可采用一下方法: ? 在直流供电系统中，关掉整流器，让蓄电池对通信设备供电，蓄电池组放电前、后 要测记每只电池的端电压、温度、密度、室温和放电时间。放出额定容量的30%~40%为止。 ? 放电结束后，要对蓄电池充电，充入电量应是放出电量的1.2倍。 ? 根据测记的数据作出放电曲线，留作以后再次测试时的比较。 对于热失控不严重、硫酸盐化不严重、失水较轻的电池，可以加入适量蒸馏水并用小电 流长时间充电。因为即使打开阀控式铅酸蓄电池的开口，排气毕竟也很慢，小电流充电可防 止充电过程中再次出现热失控。2006年某单位通信设备上的蓄电池组（4只一组，每只12V-200Ah）出现外壳膨胀变形，用电池组单独工作时只能用半小时，充电时电压上升很快， 不到一小时就能达到正常电压，显示充电完成，经过判断电池组出现了热失控。打开电池组， 补加密度为1.2g/cm3的电解液，2h后用单独充电机进行充电，充电时采用恒压限流（5A）的方法充电20h后显示充电完成。后来密封后重新装回通信车，对通信车内通风条件进行改 变，采用智能充电，经常观察蓄电池充电时的温度。现在该电池组工作正常。 注意：经过超常规维护的蓄电池，一定要增加维护次数，做到对电池心中有数，避免发生供 电事故。为防止热失控，控制温度是最直接的，有效地方式是在电池组的机房内安装空调， 温度要控制在25?，电池组避免阳光直射。车用电池组充电时更要注意通风，采用浮充电压 温度补偿及限制有效电流等方法。 经过全军电源系统改造，大部分电源台站都安装了监控系统，可以对蓄电池的情况进行 时时监控。作为维护人员要充分利用有利条件，针对监控系统可能出现的故障和误差，采取 智能维护和人工维护相结合的方法，严格按照维护规程精心维护，为通信畅通做出应有的贡 献。 1：电池外壳破裂； 2：电池漏液； 3：单只电池充电电压异常（过高或过低，比平均值低或高0.15V/单格； 4：单只电池过热。