阀控铅酸蓄电池维护保养

马晓斌

【摘 要】文章通过对辖区范围内的蓄电池维护过程中的问题加以论述，主要说明采用蓄电池内阻测试、整体活化及单体活化来对蓄电池维护，保障蓄电池可靠长期工作，进而保障重要负载安全可靠供电。

【关键词】蓄电池;内阻;维护;活化

引言

蓄电池是电力电源系统中直流供电系统的重要组成部分，它与直流充电设备并联在一起作为直流供电电源，在交流或充电机出现故障时成为直流电源可靠供给的最后保障。因此，蓄电池的日常健康状况和在放电过程中可提供给负载的实际容量，对确保电力设备的安全运行具有十分重要的意义。然而蓄电池经过一段时间的使用后，常因活性物质脱落、板栅腐蚀、硫化等种种原因，使容量逐渐降低、失效，如果不能及时发现故障等劣化电池并及时处理，将会产生电池短路、开路等故障，拖垮整组电池使之报废，甚至造成重要负载失去保护而导致重大事故。所以必须对使用中的蓄电池组进行合理维护。

1、蓄电池维护中存在的问题

VRLA（阀控式密闭铅酸蓄电池）蓄电池在长期运行过程中，由于各种原因会出现电池容量偏低或失效的问题，以前通过定期巡检电压等参数和每年一次充放电实验来判断电池健康状况，对落后电池更换同一厂家同一型号的蓄电池。传统的蓄电池检测方法，一是检测电池电压。二是进行整组核对性放电，即把蓄电池组连接到放电仪，然后进行放电，一直放到截止电压（没电）为止，来验证蓄电池的容量。实践证明，检测VRLA电池端电压与放电能力无相关性，VRLA电池和电池组在运行过程中，随着使用时间的增加必然会有个别或部分电池因内阻变大，呈退行性老化现象，整组电池的容量是以状况最差的那一块电池的容量值为准，而不是以平均值或额定值（初始值）为准，当电池的实际容量下降到其本身额定容量的90% 以下时，电池便进入衰退期，当电池容量下降到原来的80%以下时，电池便进入急剧的衰退状况，衰退期很短，而且蓄电池组都是串连起来，如果有一节发生问题，则整组都将失效，这时电池组已存在极大的隐患，无法可靠对重要负荷提供电源。

2、采取的措施

2.1 内阻测试

蓄电池的内阻值随蓄电池容量的降低而升高，也就是说，当蓄电池不断的老化，容量在不断的降低时，蓄电池的内阻会不断加大。通过这个试验结果，我们可以得出，通过对比整组蓄电池的内阻值或跟踪单体电池的内阻变化程度，可以找出整组中落后的电池，通过跟踪单体电池的内阻变化程度，可以了解蓄电池的老化程度，对劣化电池予以剃除或单独活化，达到维护蓄电池的目的。对于VRLA蓄电池来说，如果内部电阻比基准值（出厂值）增加20%以上，蓄电池性能则会下降到一个级低的水平，所以将报警值设定为20%。相应的，VRLA蓄电池容量下降到80%以下时，蓄电池的容量衰减的速度会越来越块，而内阻值的增加也会越来越快。因此应及时更换蓄电池或进行活化，以确保蓄电池系统的可靠性。

内阻测试的优点：a、小巧轻便、在线测量。手持式的内阻测试仪小巧便携，检测电池内阻时不需要把电池从系统中拆除，直接在线检测，不会影响电源系统的工作，避免电源系统风险。b、工作量小，操作方便。内阻测试仪的检测时间一般是2-3秒钟测试一节电池。c、及时发现落后电池，在维护人员减少，维护工作量不断增大的情况下，通过内阻测试可以很快寻找落后电池，提高维护效率，确保系统安全有效运行。d、内阻测试可以在线测量，不会影响系统的正常工作，同时测试花费时间短，日常维护非常方便。

测量内阻方法：

直流测试：利用蓄電池放电给测试仪器，测量出加在蓄电池内阻上的压降，然后除以放电电流得出蓄电池内阻，一般的测试电流都很大，达到50A-80A左右。优点：测试准确、一致性好 缺点：测试电流大，必须把探头与蓄电池极柱稳定连接，如果接触不好会打出电弧，存在安全隐患。

交流测试：测试仪器会在蓄电池两端加一个已知频率和振幅的交流电压信号，测量出与电压同相位的交流电流值，其交流电压分量与交流电流的比值即为电池的内阻。

优点：测试方法简单，不会影响蓄电池的工作状态，也不会产生安全隐患。

2.2 蓄电池活化

目前，辖区所有蓄电池组直流系统都设有智能自动充电装置，充电装置会根据蓄电池的工作状况，自动运行充电程序。然而，只进行充电，而不进行放电，这种工作状态很不科学。大量运行实践统计表明，长期处于浮充状态会发生蓄电池阳极极板钝化现象，从而使蓄电池的内阻加大，进而导致蓄电池容量减小，寿命缩短。

针对设备自动维护存在的不足，采取措施增加人工维护。

2.1 整组活化

通常采取每年人为的对蓄电池组做大容量放充电活化，激活电池极板并核对电池容量。以规定的放电电流进行恒流放电，观察只要其中的一个单体电池放到了终止电压10.8V，就停止放电。放电完后，立即合上电池开关，利用直流系统充电机对蓄电池进行大电流恒流均充电，充电到电池额定电压后再切换为恒压小电流浮充电，以补充蓄电池损失的容量。通过大电流充放电活化极板物质，这样能够整组提升电池容量。

对于个别钝化严重容量较低的电池，我们采取将其退出再进一步单体活化。

2.2 单体电池活化

是通过离线方式（把钝化严重的单节电池退出），再利用蓄电池单体活化仪进行多次大电流的充放电，能进一步激活蓄电池内部物质，提升蓄电池容量。

我们使用蓄电池单体活化仪，对落后电池且容量高于80%的单个电池进行活化处理，一般经过几个循环，电池容量都能有效提升。对于符合要求的电池可以再次投入使用，以降低生产成本。

3、完善维护方案

3.1 运行操作人员应定期进行巡视检查

3.2 建立蓄电池巡检台账和电池充放电及内阻测试记录台账。

3.3 蓄电池运行环境温度应保持在20℃-30℃范围内。

3.4 蓄电池定期内阻测试，并与基准值对比，高出20%及时处理。

3.5 蓄电池的放/充电试验应保证一年进行一次，并逐一对电池进行容量检查，放电容量应不少于电池容量的50%。采用10小时率放电电流（或蓄电池制造厂家规定的放电电流）对蓄电池组进行放电试验。放电期间一旦单节电池电压低于终止电压，应停止放电。VRLA蓄电池放电终止电压为（25℃时）：额定电压为2V的蓄电池，终止放电电压为1.8V;额定电压为6V的蓄电池，终止放电电压为5.4V;额定电压为12V的蓄电池，终止放电电压为10.8V）。

3.6 对于实际放出容量不满足要求的蓄电池（组），应进行（2～3）次反复活化，对蓄电池容量进行恢复性维护，经过反复活化仍达不到80%额定C10容量的蓄电池（组），应进行整组更换。

3.7 充放电试验时打开门窗，以利于散热、防止易燃易爆气体聚集。

4、总结

为了节约成本和保证供电系统的安全运行，对蓄电池进行检测及维护是必要的，也是必须的！总结有效的维护方法是：

a、用蓄电池内阻检测仪定期对蓄电池内阻进行在线检测，找出内阻变化大的蓄电池。

b、用蓄电池放电测试仪对退出运行的蓄电池进行容量验证，找出容量不足的蓄电池。

C、对容量不足的蓄电池进行活化维护或更换。

参考文献：

[1]孙小祥，赵剑曦.凝胶铅酸蓄电池热失控现象探讨[J].储能科学与技术，2017，6（1）：122-126.

[2]阀控式铅酸蓄电池的使用、维护及保养[J]. 窦秋萍. 新疆电力. 2005，第001期

[3]阀控式铅酸蓄电池的维护保养[C]. 孙晖. 2007年全国冶金供用电专业年会. 2007