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理士蓄电池的使用与维护

1    理士蓄电池的种类

1.1   按用途分
①启动用理士蓄电池,供各种汽车、拖拉机、柴油机起动和点火、照明用。起动时要求大电流放电,要求能低温起动、电池内阻小;
②固定型防酸式理士蓄电池,用于发电厂、变电所、通讯、医院等作为保护、自动控制、事故照明、通讯等备用电源。电解液稀、寿命长、浮充使用;
③牵引用蓄电池,用于各种理士蓄电池车、****车、铲车、矿用电机车等。作为电动牵引及照明电源用;要求厚极板、容量大、以3~5h率充放电循环使用;
④其它用蓄电池,大小容量不等,放电率多种多样。
1.2   按铅酸蓄电池的荷电状态分

①干放电态(极板为放电态,放在无电解液的蓄电池槽中;开始使用时应灌入电解液,并进行较长时间的初充电后方可使用);
②干荷电态(极板处于干燥的充电态的无电解液的蓄电池槽中,使用时灌入电解液,不需初充电即可使用);
③带液充电态(充电态带电液的蓄电池);
④湿荷电态(充电态,部分电解液吸附在极板和隔膜中,使用时灌入电液,不需要充电。贮存时间不及干荷电态蓄电池时间长);
⑤免维护蓄电池(充电态带液电池,在规定的工作寿命期间不需要维护加水,自放电率很小);
⑥少维护蓄电池(充电态带液电池,在规定的工作寿命期间只需要少量维护,较长时间内加一次水)
1.3   按电池盖和排气栓的结构分
①开口式(无永久性盖子,产生的气体可以自由逸出,只装有与壳体不固定的盖板,以减少酸雾,现几乎被淘汰);
②排气式(电池壳体与电池盖固定在一起;盖的注酸口装有排气栓);
③防酸隔爆式(电池盖上装有防酸阻火栓,允许电池排气,但酸雾不逸出,遇有外界火源时电池内部不燃烧、不爆炸);
④防酸消氢式(装有催化栓,可使电池析出的氢氧重新化合为水,返回电池。同时具有防酸防暴功能);
⑤阀控式密闭蓄电池(蓄电池密闭,不需要加水,装有安全阀,电池内压力过大时可排出气体,外界气体不能进入电池内部,该种蓄电池是免维护蓄电池)。
2    理士铅酸蓄电池的使用

UPS、EPS、直流屏等一些设备考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素,一般会选择铅酸免维护蓄电池,如德国阳光、德国松树、GNB、广东汤浅、广东志成冠军、沈阳松下、上海大力神等或其他品牌优质免维护电池。千万不要贪图便宜选用劣质电池,这样会影响整个系统的可靠性,并可能因此造成更大的损失。
2.1   铅酸免维护蓄电池使用前的检查
铅酸免维护理士蓄电池有自放电现象,如果长期放置不用(一般放置六个月以上,自放电为50%),会使能量损失掉,因此需定期进行充放电。维护人员可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏,以12V电池为例,若开路电压高于12.5V,则表示电池储能还有80%以上,须充电10小时以上;若开路电压为12~12.5V之间,则应该立刻进行补充充电,须充电13~24小时;若开路电压低于12V,则表示电池存储电能不到20%,须充电48小时以上。充电完后测开路电压应在13V左右。故存放时,建议用户不要放置太长时间,有条件的用户建议3个月做一次充放电,以保证电池的容量达到理想值。使用前,查看外表,看看接线柱是否被氧化,是否需要打磨;再看看蓄电池外表是否干净,如有灰尘应用干布擦干净。
2.2   铅酸免维护蓄电池使用中的检查
免维护电池由于采用吸收式电解液系统,在正常使用时不会产生任何气体,但是如果用户使用不当,造成电池过充电,就会产生气体,此时电池内压就会增大,会将电池上的压力阀顶开,严重的会使电池鼓胀、变形、漏液甚至破裂,这些现象都可以从外观上判断出来,如发现上述情况应立即更换电池。如果有条件,可以装上蓄电池在线检测系统,用以查看电池的电压、内阻、温度等变化。
2.3   铅酸免维护理士蓄电池使用中的保养
虽然免维护电池在使用时不需要人工进行专门的维护工作,但是在使用时还是有一定的要求,如果使用不当会影响电池的使用寿命。影响电池使用寿命的因素有以下几点:安装、温度、充放电电流、充电电压、放电深度和长期充电等。
①电池安装
电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方,并免受阳光、加热器或其他辐射热源的影响。电池应正立放置,不可倾斜角度。每个电池间端子连接要牢固。连接时不同容量、不同性能、不同新旧、不同厂家的蓄电池不应连接在一起使用。电池在连接时,应该使用绝缘工具,以防意外造成正负极短路,烧毁电池。蓄电池与充电器或负载联接时,电路开关一定要处于断开位置。连接用的螺母、螺栓、垫圈与连接线应松紧适度、均匀,避免螺丝松动和过紧。
②环境温度
环境温度对电池的影响较大,环境温度过高,会使电池过充电产生气体;环境温度过低,则会使电池充电不足,一般要求环境温度在25℃左右。
③充电
充电分为初充电、正常充电、均衡充电等几种。
初充电,新电池的首次充电称为初充电,目的在于使电池在装配过程中被氧化的极板活性物质还原,增加活性物质含量,提高电池的放电性能。
正常充电,对已经放过电的电池进行充电称为正常充电。
浮充电,电池组与充电电源并联后连接到负载上,当交流电源正常时,整流器将交流电整流为直流电后,一面给蓄电池充电,一面经逆变器将直流电再转换为交流电为负载供电。当交流电源中断时,蓄电池的直流电立即经逆变器转换为交流电给负载供电,以保证供电的连续性。这种蓄电池充电称为浮充电。
均衡充电,电池在使用的过程中,往往会产生比重、容量、电压等不均衡现象。导致电池组输出电压过低,输出电量过小。为此,对电池组进行过充电,使电池组中的每个单体电池都处于充足电状态,这一充电过程称为均衡充电。
无论使用那种充电方法,都应该注意按照厂家产品说明,控制充电电压和电流,以防过压和过流导致蓄电池性能下降和寿命缩短或损坏。
在电源系统中,电池总是在线备用工作的,这样电池基本上处于长期的浮充状态中,浮充电压的选取对电池的长期可靠运行起着至关重要的作用,正如前面说到的,偏高的浮充电压会造成电池缓慢失水并产生热失控使电池失效;偏低的浮充电压会造成电池长期处于充不饱的状态,使电池发生硫酸化而导致电池失效。正确的浮充电压一般应选在2.23V/单体,并应随同电池工作温度进行相应调整,由于电池生产厂家的不同,这一参数会有一些差异,应严格按照厂家提供的参数选取。
在一个电池组中,电池总是串联充电的,由于电池存在个体差异,每个电池的端电压不会严格一致,为保证电池组中每个电池的长期安全运行,必须保证电池组中每个电池的浮充电压都处于正常的范围。均衡充电是经常采用的方法,通过适当的过充电来保证电池组中落后电池充足电。这一方法由于要对电池组过充电,应限制使用,应使用单个电池补充充电代替均衡充电,如果必须对电池组进行均衡充电,必须严格控制均衡充电电压。均衡充电的电压应严格按照电池生产厂的规定选取。
④放电
放电电流不宜过大,更要避免短路放电。一般按C10~C20安时数放电,具体讲,如50Ah的电池,用C10(5安培的电流)进行放电,放10小时截止,能达到充分活化电池的目的,同时能检验电池的容量是否足够(有些电池厂家要求用C20方式放电,相应放电时间延长一倍)。
放电时,蓄电池端电压不要低于终止电压,以防蓄电池过度放电导致蓄电池性能下降和寿命缩短。放电后,应该及时充电。不允许蓄电池在放电状态下长时间搁置。
⑤放电深度
放电深度对电池使用寿命的影响非常大,电池放电深度越深,其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。
⑥定期保养
电池在使用一定时间后应进行定期检查,如观察其外观有否异常,测量各电池的电压是否均衡等;如果市电长期不停电,电池会一直处于浮充电状态,这样会使电池的活性变差,因此即使不停电,UPS也需要定期进行放电试验以便保持电池活性。条件允许的话放电试验可安排三到六个月进行一次,做法是UPS带载(最好在50%以上),然后断开市电,使UPS处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几分钟至几十分钟,放电后恢复市电供电,继续对电池充电。
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浮充电压是理士蓄电池长期使用的充电电压,是影响电池寿命至关重要的参数。一般情况下,浮充电压定为2.23V/单体(25℃)比较合适。如果不按此浮充范围工作,而是采用2.35V/单体(25℃),则连续充电4个月就会出现热失控;或者采用2.30V/单体(25℃),连续充电6~8个月也会出现热失控;要是采用2.28V/单体(25℃),则连续充电12~18个月就会出现严重的容量下降,进而导致热失控。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气,电池容量下降,最后失效。■

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